Иванов-Циганов А.И. - Электротехнические устройства радиосистем (1979) (563351), страница 63
Текст из файла (страница 63)
типа ОЛ!2/14-3 из пермаллоя 79НМ. Этот сердечник имеет сечение 1 м 3 = 3 мм, коэффициент заполнения сечения металлом 0,7, индукцию насыщения 0,7 Т. Исходя из этих данных, определим число витков в первичной обмотке Тр;1 Т,Ун 8 10 '5 13,6 витка. 2ВнВн 2 0,7 0,7 3 10 ' Выбираем тмм = !4 виткам и тогда Т, = 8,25 мкс. Из-за разброса коэффициентов усиленйя транзисторов период нолебаний инверто а будет величиной нестабильной.
Максимальная величина полупериода окажется т ра у ет равной Т и =8,25+2,4+2,23=12,9 мкс, а минимальная Ттш —— 8,25+2,4+1,3=12 мкс. Соответственно частота колебаний будет лежать в пределах 39,8 —: 41,7 кГц. Число витков во вторичной обмотке трансформатора Тр, при принятом его козффи. циенте трансформации 0,5 должно быть равным семи. Проверим, как оправдывается принятое выше допущение о малости постоянной времени цепи возбуждения транзистора.
Для этого подсчитаелс ИНДуКтввНОстЬ насыщенного трансформатора Трю приведенную к его первичной обмотке. Относительнуго магнитную проницаемость насыщенного сердечника трансформатора р„ примем равной 700. Тогда !-нс = ! 256 . !О-нрп н' ' — 1 256, 10-н. 700 . ' ' ' ' 8 8, 1О- Отсюда постоянная времени переключающей базовой цепи равна с тн=Ьнс — д —; — ~=0,077 мкс (0,8 мкс. /сн/сб 287 Предположение оправдалось, следовательно, вычисление величины Трл про. ведено правильно. )ь!алые величины перепада' напряжения на выходном конденсаторе выпрямителя не оказывают заметного влияния ва величину его выходного напряжения. Поэтому выходное сопротивление преобразователи определится сопротивлением насыщенных транзисторов, отнрытых диодов ввпрнмителя и омическим сопротивлением дросселя фильтра.
Примем омнческое сопротивление дросселя фильтра равным ) Ом, тогда )7эыт=(7 кгг,-"1)к +27 +г =0734а (0,3/037)+034+(=),78 Ом. Разрядку источника считают законченной тогдз, когда напряжение на нагрузке, уменьшающееся в течение всего процесса разрядки, достигает некоторой величины, называемой разрядным напряжением. Поэтому во всех трех формулах время разрядки (р зависит от среднего тока (сопротивления) нагрузки, т.
е. от режима работы источника. Приведенные характеристики являются определенными интегра,лами и, следовательно, зависят от своего верхнего предела — времени разрядки, т. е. от режима работы. Эта зависимость возникает из-за Глава Х1чг" Первичные источники электрической энергии в 14.1. Химические источники электрической энергии (14.1) где ( — время протекания тока в нагрузке (время разрядки). Эйергия, которую отдает в нагрузку источник, определяется как током источника, так и напряженнем на нагрузке ин (7): 147 =- ~ из (() ) л (() Й. (14.2) о Средняя за время разрядки мощность, отдаваемая источником в нагрузку Р, также характеризует способность его работать на ту илп иную нагрузку: Р =(1)(в) ~ ии (() гк(7) б(1. (14.
3) о 288 Химические источники тока (гальванические элементы и аккумуляторы) — одни из старейших источников электрической энергии. До настоящего времени они продолжают занимать видное место в питании бортовых радиоустройств. Несмотря на долгую, более чем столетьпою, историю, химические источники электрической энергии с успехом совершенствуют. Тзк, за последние тридцать лет удельная энергия ряда источников возросла более чем в 5 раз. Улучшения достигаются за счет усовершенствования конструкции известных элементов и применения новых веществ для электродов и электролитов.
Одной из важных характеристик химического источника тока является разрядная емкость, определяемая количеством электричества (зарядом); который можно получить от 'этого источника. Заряд () при токе нагрузки гн (() определяется интегралом: ! (;)= ~ 4,(7) г((, о 470 700 Иаяэная наагнагтЬйпИн ч ! и) д) Рис. !4.!. Удельные массовые (а) и объемные (б) характеристики хими- ческих источников тока: 7 — ртутна-цкккоэые элемектьс 3 — серебряао-цнккоэые аккумуляторы; 3 — мзргаэцоэс-цнякоэые герметичные элементы с щелачнылг электролктам; 4 — никель.цннкоэые аккумуляторы; 3 — беэлэмельные никель-кздмнеэые аккумуляторы: 6 — ккслотные аккумуляторы; 7 — ламелькые никель-кадмнеэые аккумуляторы; а — медно-магниевые батареи; э — прессоэзяные ннкель-кэдмкеэые аккумуляторы; га — ьгзагзкцоэа-цинкоэыс элементы стэкзнчккоэой конструкции; 77 — маргакцозо-цкккоэые элементы галетгой кон- струкнкк ограничений в скорости протекания химических реакций.
Так как в химических источниках тока в электрическую энергию превращается химическая энергия окислительно-восстановительных процессов, то при быстрой разрядке не вся масса имеющихся в источнике химических веществ успевает прореагировать и отдаваемые в нагрузку заряд и энергия уменьшаются. Наиболее наглядно свойства источника представлены зависимостью удельной энергии источника от его удельной мощности (рис. !4.1). Аналогичные зависимости уже были приведены для одного из типов аккумуляторов в гл.
5. Заданному времени разрядки (работы) источника на графиках 'рис. 14.1 соответствует прямая, проходящая через начало-координат. 289 ;- Пп сэ м 07 ~~ 40 сг Ь гп 'ф 7 4 П 0 70 77 00гаэная мащнастз, Вт)кГ 300 ,й ~ 300 е, гоП Ь ц 700 ч, 770 цэ Она тем круче, чем больше время разрядки. По этой прямой легко определить, какой из типов источников будет при данном режиме об ладать наименьшими весом и объемом.
Те химические источники, у которых после разрядки возможно восстановление израсходованной энергии при пропусканип через них тока с направлением, противоположным разрядному (зарядного тока), называют аккумулят о р а м и. Заряд гальванических элементов удается вос. г,б становить после разрядки лишь на небольшую по сравнению с первоначальной величину.
По этой причине у эле- 1,г ментов используется только один первоначальный разрядтб . ный цикл. Для характеристики восприимчивости заряда аккумулятором вводят понятие отдачи по емкости, опредеРис. 14.2. Разрядные крнные химических источиикои тока (обозначении те же, что и ляемое, как Отношение равна рнс. 14.!) ряднои емкости к зарядной. Сохранность и срок службы химического источника хаб тока во многом определяется его саморазрядкой, т.е.
умень' бб шепнем заряда источника во , бб б времени при отключенной нагрузке. Возможность сопряжения химического источника р гб тока с нагрузкой или сопряжения гальванического элей -гб ма -го б гб бб мента с аккумулятором опре-- деляется разрядной кривой Рис, 14.3. Зависимость удельной энергии хи- рис. 14.2, кОторая показывает ынческих источннкон тока от темпеРатуры изменение напряжения на вы(обозначения те же, что и на рис. !4.!) ходе источника при разрядке. Пологая разрядная кривая позволяет иногда обеспечить достаточно постоянное напряжение иа нагрузке без дополнительных стабилизаторов.
Все названные характеристики химических источников тока заметно меняются прп изменении рабочей температуры. С уменьшением температуры удельные весовые и объемные характеристики всех источников ухудшаются (рис. 14.3). Наиболее резко падают с уменьшением температуры показатели самых хороших (прп комнатной температуре) ртутно-цинковых элементов и серебряно-цинковых аккумуляторов.
При температуре — 40' С онп становятся даже самыми плохими. В наименованиях химических источников тока указыва!от материалы электродов, вид электролита (кислота или щелочь) и его конструктивные особенности. гб л99 1 2 ) 4 ' .ч Рис. !4.5. Конструкции ртутно.цинко- вого элемента: Рис, 14.4. Конструкции галетного марганцоно-цинкоэаго элемента: 1 — ирыщкв; г — отрицательный элвк. трод !циниовыс опилки); 3 — корпус; б — положнтсльныа элентрод; б — реэнновос кольцо; б — сепаратор: 7 — бумажная диафрагма 7 — цинковая пластина с элситроправодящим слоем; г — поло.
житнльныа электрод: Э вЂ” пористая псрогородкв, пропитанная влэитралитом; С вЂ” бумажная пронлвдиа; б — хлорвиниловое кольцо ности 0,2 —: 2 Вт на килограмм удельная энергия такого элемента снижается более чем в четыре раза. Выпускают марганцово-цинковые элементы двух конструкций: стаканчиковой (цилиндрпческой) и в виде параллелепипеда или диска (галетной).
Последние имеют большую поверхность электродов, из-за этого обладают несколько лучшими мощностными характеристиками. Новые марганцово-цинковые'элементы со щелочным электролитом (в обычных элементах электролит солевой) выпускают герметизированными. Их основные эксплуатационно-технические характеристики следующие; хорошие удельные показатели, хорошая механическая прочность, саморазрядка 3 — 5% за месяц, сохранность более 18 месяцев, безвредность для обслуживающего персонала, весьма простой уход. 2. Ртутно-цинковые элементы (рис. 14.5) имеют высокую лтеханпческую прочность, саморазрядку за месяц 3 — 5%, сохранность более 18 месяцев, безвредны для обслуживающего персонала, но в их производстве применяются весьма вредные вещества. Уход за ними очень прост, стоимость ртутно-цинковых элементов в !2 — 17 раз больше, чем марганцово-цинковых.
291 Не разбирая устройство химических источников и протекающих в янх химических реакций, остановимся на показателях наиболее распространенных их типов. 1. )ь!арганцово-цинковые элементы (рис. !4.4) отличаются малой стоимостью, достаточно широким температурным диапазоном, хорошей сохранностью. Влтесте с тем они обладакзт наихудшими из всех элементов разрядными и наименьшими удельными массовыми характеристиками. Напряжение на выходе марганцово-цинкового элемента в процессе разрядки (см. рис. 14т2) непрерывно и довольно круто падает.
С ростом разрядного тока (мощности) удельная энергия марганцово. цинкового элемента резко падает. Так, при увеличении удельной мощ- 3. Медно-магниевые элементы из-за большой саморазрядки прн. меняются как резервные. Они приводятся в действие введением спе. циального активатора непосредственно перед употреблением. После активации их срок хранения меньше суток.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
