|
| |
|
Главная Журналы 0--1 Рис ПМО. Схема фильтра с резонансным последовательным плечом - фильтром-пробкой Фильтр-пробка. При использовании схемы двухполупериодного выпрямления основная частота пульсации равна 100 гц. Для ее подавления применяется фильтр с использованием явления резонанса - < токов (рис. II1-10). Из электротехники -К:-1 известно, что при резонансе токов на Ц!-I f]f частоте резонанса сопротивление контура, составленного из параллельно включенных конденсатора и дросселя, резко возрастает по сравнению с индуктивным сонротивлением. Обычно к дросселю фильтра выпрямителя подключают конденсатор такой емкости, чтобы для частоты 100 гц происходил резонанс токов. В этом случае удается умень-ишть пульсации в четыре-пять раз. Сопротивление контура при резонансе определяется но только величинами емкости и индуктивности, но зависит также от активного сопротивления контура. Поэтому стремятся применять детали с малыми активными потерями. В фильтрах низковольтных выпрямителей индуктивность незначительна (десятые и сотые доли генри) и величина емкости оказывается неприемлемо большой (а электролитические конденсаторы применять нельзя, так как они требуют поляризующего напряжения). В таких случаях применяют автотрансформаторную схему включения емкости рая позволяет применить конденсатор меньшей емкости. Фильтр-пробка требует индивидуальной настройки на заводе из-за разброса параметров деталей, что является большим недостатком. Резисторно-емкостный фильтр. Дроссель, используемый в схеме сглаживаютцего фильтра,- относительно дорогостоящая и громоздкая деталь. Поэтому в тех цепях, где протекает малый постоянный ток (до нескольких десятков миллиампер), часто при.меняют Г-образные фильтры, в которых дроссель заменен активным сопротивлением. Такие фильтры называют резисторно-емкостными или фильтрами R - С. -0--, Рис III-11, Фильтр-пробка с включением емкости по автотрансформаторной схеме (рис. III-11), кото- Этот фильтр также сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, однако в виду значительной величины сопротивления на нем происходит падение напряжения и часть выпрямленного напряжения как бы теряется. Величина постоянного напряжения после резисторно-ем-костного фильтра значительно ниже напряжения, развиваемого выпрямителе.м. Коэффициент фильтрации резисторно-емкостного фильтра - Сф может быть определен по формуле: Ф = (и.Сф.йф. В усилителях низкой частоты птироко применяются многозвенные резистод)но-емкостные фильтры, состоящие из нескольких Г-образных звеньев или ячеек. Общий коэффициент фильтрации равен произведению коэффициентов фильтрации отдельных звеньев: Ф = Ф1Ф,Фз... Таким образом, применение многозвенных фильтров различных типов позволяет осуществить сильное сглаживание пульсаций, происходящих при выпрямлении переменного тока, и получить в нагрузке ток, весьма близкий к постоянному- § 5. ВЫПРЯМИТЕЛИ В КОМПЛЕКТЕ ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЙ АППАРАТУРЫ КИНОУСТАНОВОК Выпрямители - неотъемлемая часть звутсовоспроизводящей аппаратуры, они необходимы для питания постоянным током анодных цепей усилительных ламп и фотоэлементов, а также читающих ламп кинопроекторов. Наибольшее значение имеют кенотронные двухнолу-периодные выпрямители. Они применяются тогда, когда необходимо получить высокое напряжение при небольшой силе тока (например, для питания анодных цепей усилительных каскадов). Кенотронный выпрямитель. Типовая схема двухполупериодного кенотронного выпрямителя показана на рис. III-12. Трансформатор выпрямителя имеет первичную обмотку / и две вторичные: и /. Первичная обмотка 7 рассчитана на определенное напряжение переменного тока: 110, 127 или 220 в. Вторичная обмотка - высоковольтная, изготовляется повышающей, с тем чтобы получить от выпрямителя высокое постоянное напряжение (до 400-500 в). Обмотка /- низковольтная, служит для питания накала кенотрона. Напряжение, развиваемое этой обмоткой, устанавливается рав-  Рис. III-12. Типовая схема двухполупериодного кенотронного выпрямителя ным номинальному напряжению накала кенотрона. Так, например, напряжение накала кенотрона 5Ц4С равно 5 в. На 5 в и рассчитана низковольтная вторичная обмотка трансформатора. Напряжение накала кенотрона 1Ц1С 0,7 в; для питания этого кенотрона и обмотка трансформатора долн-;на быть рассчитана на 0,7 в. Обычно помимо трех основных обмоток трансфор1матор имеет еще ряд вторичных: низковольтных для питания нитей накалов усилительных ламп потребителя, экранирующую обмотку, служащую для устранения вредных наводок, и др. Дополнительные обмотки на рисунке не показаны. Высоковольтная обмотка имеет отвод от средней точки, которая служит минусом выпрямителя. Катод кенотрона является плюсом выпрямителя. В этом нетрудно убедиться, если проследить, как протекает ток. Катод кенотрона нагревается переменным током. После прогрева катод начнет испускать электроны с поверхности. Однако в то время, пока потенциал анода будет отрицательным, электроны не достигнут анода, и тока в цепи не будет. В течение времени, пока потенциал анода будет положительным, через лампу будет проходить ток.  Рис. ИМЗ. Путь тока в схеме двухполупериодного выпрямителя Электроны внутри ламны движутся от катода к аноду, значит, ток проходит от анода к катоду, затем через дроссель, ряд сопротивлений и нагрузку к нулевому проводу и по нему к средней точке высоковольтной обмотки трансформатора, далее через одну из половин этой обмотки к рассматриваемому аноду. Путь тока на рис. 111-13 указан стрелками: сплошными - за один ио.лупериод переменного напряжения и пунктирными- -Н (-1 задругой. %л Фильтр кенотронного выпрямителя состоит из ряда звеньев: L-С я R - С. В кенотронных выпрямителях, имеющих многозвенные фильтры, нагрузка часто включается в виде нескольких груни:та часть нагрузки, которая допускает питание током с большими пульсациями, включается после первого звена, т. е. на зажимы конденсатора Ci; другая часть, требующая для питания ток с меньшими пульсациями, включается на зажимы следующего конденсатора и т. д. Такая система подключения нагрузки позволяет полноценно использовать фильтр. Часть звеньев многозвенного фильтра служит помимо фи.тьтрации напряжения в качестве развязывающих ячеек, ослабляющих (как мы увидим в дальнейшем) связь между отдельными каскадами усилителей через общий источник питания. Чтобы кенотронный выпрямитель работал безаварийно и долговечно, нужно хорошо знать его эксплуатационные особенности и поддерживать нормальный режим работы. Рассмотрим некоторые режимы работы, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации и привести к нарушению нормальной работы кенотронного выпрямителя. 1. Режим холостого хода - работа кенотронного выпрямителя без нагрузки. Такой режим может возникнуть тогда, когда по каким-либо причинам (обрыв проводов, нарушение контакта и т. п. в цепи нагрузки) нагрузка оказывается отключенной. Фактически выпрямитель работает на емкостную нагрузку: один или несколько конденсаторов, включенных параллельно. При этом конденсаторы, которые при нормальной работе должны разряжаться на сопротивление нагрузки, заряжаются до амплитудного значения напряжения на вторичной обмотке трансформатора, что может вызвать пробой диэлектрика конденсаторов. Если в фильтре установлены конденсаторы, которые выдерживают значительное (на 25-40%) повышение напряжения, то режим холостого хода для такого выпрямительного устройства не опасен. 2. Режим короткого замыкания - работа кенотронного выпрямителя при сопротивлении нагрузки, равном нулю. Такой режим может возникнуть: если произойдет пробой диэлектрика одного из конденсаторов фильтра и внешняя день окажется короткозамкнутой; если произойдет пробой изоляции между повышающей и понижающей об.мот-ками трансформатора; если произойдет короткое замыкание в цепи нагрузки. Короткое замыкание в цепи нагрузки - это аварийное состояние и может привести к полному разрушению и выводу из строя всего выпрямительного устройства. Вместе с тем режим короткого замыкания кенотронного выпрямителя отличается от процессов, происходяп1:их при коротком замыкании в обычных электрических цепях, так как в схеме выпрямителя включены ламны (кенотроны), имеющие ограниченную величину тока эмиссии с катода. Рассмотрим процессы, происходящие в выпрямителе при коротком замыкании, более подробно. При коротком замыкании внешняя цепь имеет сопротивление, близкое к нулю. Ток увеличивается незначительно (всего в два-три раза, так как он ограничен эмиссионной способностью катода). Напряжение на выходе выпрямителя уменьшается почти до нуля, и все напряжение, развиваемое повышающей обмоткой трансформатора, оказывается приложенным к лампе. В положительный полупериод это равносильно значительному повышению анодного напряжения. Возрастает протекающий через лампу ток, что приводит к резкому увеличению мощности, рассеиваемой на аноде лампы {Р = 1 - U), а следовательно, к быстрому и чрезмерному нагреванию анода. Аноды сильно раскаляются, при этом выделяются окклюдированные * газы, и вакуум ламны ухудшается. - ,1 * Окклюдированные газы - молекулы газа, которые содержатся в металлах при низких температурах и не удаляются при откачке газа из баллона лампы. Наличие газа в баллоне лампы при сильном анодном напряжении приводит к ионизации газа, сопровождающейся спльньш голубым свечением. Так как анодное напряжение велико, то ионы бомбардируют катод и разрушают его. Разрушение нити под действием ионной бомбардировки происходит за 10-20 сек. После разрушения (разрыва) нити один из ее концов надает на анод ламны (см. конструкцию лампы) и повышающая обмотка трансформатора оказывается короткозамкнутой. У кенотронов с подогрекны.м катодом вероятность короткого замыкания обмотки трансфорлк1тора значительно меньше. Чтобы избежать столь серьезных последствий короткого замыкания, в цепь первичной обмотки трансформатора необходимо включать плавкие предохранители и проверять их техническое состояние. Если при включении кенотронного выпрямителя в баллонах ламп появляется сильное свечение, которое не прекращается после прогрева катода ламп, аноды кенотрона раскаляются докрасна и происходит разрушение катода. Это указывает, что нагрузка выпрямителя замкнута накоротко, и во избежание порчи ламп необходимо немедленно выключить выпрямитель и устранить повреждение. странять неисправности в выпрямителе, находящемся иод напряжением, опасно для жизни, так как на конденсаторах и повьипающей обмотке трансформатора действуют высокие напряжения. А. Перегрузка кенотронного выпрямителя - режим, при котором сопротивление нагрузки выпрямителя меньше расчетного. При перегрузке кенотронного выпрямителя ток, проходящий через лампу, возрастает, а напряж-ение, развиваемое выпрямителем, уменьшается. При уменьшении выпрямленного напряжения растет анодное напряжение в положительный полунернод и происходят те же процессы, но более медленно, что и при коротком замыкании: ионизация, разрушение катода. Ввиду этого перегрузка кенотронного выпрямителя недопустима. 4. Недокал катодов кенотронов может происходить из-за падения напряжения в питающей сети переменного тока. Он приводит к нарушению нормального режима работы кенотронного выпрямителя. При понижении накала катода кенотрона (плохой контакт в цепи накала и.ии медленный нагрев катода), если Усилители 1,-1Ш05 становок 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 [ 15 ] 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 |