Трансформаторы

Трансформаторыпредставляют собой электротехнические при­боры, преобразующие переменный ток одного напряжения в пе­ременный ток другого напряжения (одной и той же частоты). Принцип действия трансформаторов основан на законе электромагнит­ной индукции.

Трансформаторы подразделяются по назначению на силовые, согласующие и импульсные; по типу применяемого магнитопрово да — на броневые, стержневые и тороидальные. Кроме того, по количеству обмоток различают однообмоточные и многообмоточ­ные трансформаторы (рис. 2.28).

Трансформаторы питания, или силовые,служат для преобразо­вания переменного напряжения осветительной сети (220 В, 50 Гц) в переменное напряжение, необходимое для работы радиоэлект­ронного устройства. Силовые трансформаторы имеют одну или две катушки (обмотки) на каркасе из гетинакса или картона, рас­положенные на замкнутом магнитном сердечнике.

Сердечники изготовляются из тонких, изолированных друг от друга пластин Ш-образной, П-образной формы либо свиваются из ленты (рис. 2.29).

При изготовлении первичная (сетевая) обмотка накладывает­ся первой, виток к витку. Затем накладывается изолирующий ви­ток бумажной ленты и прокладывается незамкнутый виток фоль­ги, от которого делается отвод. Виток фольги служит электроста­тическим экраном и устраняет емкостные переходы сетевых по­мех во вторичные обмотки. Экран изолируется еще одним слоем бумаги, после чего накладывается одна или несколько вторичных обмоток. Первичная обмотка может состоять из нескольких тысяч витков. Если число витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной, то трансформатор является понижающим, в против­ном случае он является повышающим.

Габариты трансформатора пропорциональны мощности, ко­торую он способен пропустить.

Основными характеристиками трансформатора питания явля­ются напряжение на вторичных обмотках и токи, на которые рас­считаны эти обмотки.

В современной аппаратуре все чаще применяются импульсные источники питания, которые имеют значительно меньшие габа­риты, чем силовые трансформаторы. В этом случае для преобразо­вания переменного тока в постоянный используется высоковольт­ный выпрямитель. Он непосредственно подает постоянный ток для питания высокочастотного мощного генератора, работающе­го на частоте выше 20 кГц. Преобразование переменного напря­жения высокой частоты в требуемые для работы напряжения осу­ществляется при этом сравнительно малогабаритным силовым трансформатором.

Заданная мощность передается трансформатором, габариты которого обратно пропорциональны рабочей частоте. Частота 20 кГц в 400 раз выше частоты электросети, поэтому габариты и масса силового трансформатора, используемого в импульсном ис­точнике питания, будут намного меньше, чем трансформатора, работающего в электросети с частотой 50 Гц.

Импульсные источники питания позволяют уменьшить разме­ры и массу аппаратуры. Кроме того, импульсные источники пита­ния, несмотря на некоторое усложнение схемы, обеспечивают стабилизацию напряжения.

Согласующие трансформаторыимеют тот же принцип работы, что и силовые, однако они выполняют другую функцию. Эти транс­форматоры предназначены для согласования предоконечных кас­кадов транзисторных усилителей звуковой частоты с выходными каскадами. Согласующие трансформаторы передают незначитель­ную мощность (единицы милливатт), но работают в широком ди­апазоне звуковых частот (от 300 Гц до 10 кГц); их сердечники изготовляют из пермаллоя или феррита. Согласующий трансфор­матор имеет коэффициент трансформации 1:4. Трансформатор является понижающим.

В качестве согласующих используются также выходные транс­форматоры, которые служат для согласования относительно вы­сокого внутреннего сопротивления выходного каскада усилителя звуковой частоты с низким сопротивлением звуковой катушки громкоговорителя или акустической системы (4; 8 Ом). Такое со­гласование позволяет отвести от выходного каскада относительно небольшой ток сигнала при большом размахе напряжения и обес­печить в низкоомном громкоговорителе большой ток малого на­пряжения. Это позволяет исключить большое падение напряже­ния полезного сигнала при относительно малом размахе тока на внутреннем сопротивлении выходного каскада и отдать в акусти­ческую систему максимальную мощность при минимальных иска­жениях.

В связи с тем что через выходной трансформатор пропускается вся мощность, на которую рассчитана акустическая система (до нескольких десятков ватт), габариты выходных трансформаторов в мощных усилителях могут быть довольно значительными. Кроме того, короткое замыкание в акустической системе способствует выводу из строя выходного трансформатора. Поэтому в настоящее время широко применяются усилители с бестрансформаторным выходным каскадом. Однако такая схема менее экономична и при­меняется только в стационарных приемниках и усилителях.

Большинство карманных приемников выполняется по транс­форматорной схеме.

В телевизионных приемниках используются особые трансфор­маторы для обеспечения сигналами развертки. Это трансформато­ры выходных строк и кадров (ТВС и ТВК). Конструкция таких трансформаторов зависит от конкретной марки телевизора и типа его отклоняющей системы — катушек, создающих магнитное поле для отклонения потока электронов в кинескопе.

На схемах трансформаторы изображаются с помощью услов­ных обозначений (рис. 2.30).

Проверка исправности трансформатора производится оммет­ром. При этом необходимо убедиться, что все обмотки имеют сопротивление не более нескольких ом или десятков ом и между ними нет замыкания.

Трансформаторы, как и катушки индуктивности, поставляют­ся в розничную сеть только как запасные части к конкретным радиоаппаратам и имеют название по назначению.