Princípy a aplikácie magnetických zosilňovačov

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





V našom každodennom živote sa stretávame s televízormi, počítačmi, prehrávačmi CD a mnohými ďalšími zariadeniami s reproduktormi produkujúcimi zvuk na sledovanie programov, filmov, počúvania hudby, správ atď. So zvukom. Zvuk týchto zariadení je možné zmeniť, aby sa dosiahol dobrý zvukový zvuk podľa požiadaviek poslucháča. Tento zvuk je možné zvýšiť alebo znížiť použitím elektronického zariadenia, konkrétne zosilňovača.

Čo je to zosilňovač?

Amplitúdu priebehu signálu je možné zvýšiť pomocou elektronického zariadenia nazývaného zosilňovač. Spotrebovaním energie z a Zdroj elektronický zosilňovač zvyšuje výkon signálu na riadenie tvaru výstupného tvaru vlny, čo naznačuje identický vstupný signál, ale výstupný signál bude s väčšou amplitúdou v porovnaní so vstupom. Všeobecný symbol zosilňovača je uvedený na obrázku nižšie.




Symbol zosilňovača

Symbol zosilňovača

Keď sa amplitúda tvaru vlny zosilňuje (modifikuje alebo zvyšuje), tieto elektronické zariadenia vykonávajúce tento proces zosilnenia sa nazývajú zosilňovače. Klasifikácia zosilňovačov sa uskutočňovala na základe rôznych kritérií, ako je veľkosť signálu, konfigurácia obvodu, prevádzka atď. Existujú rôzne typy zosilňovačov, napríklad napäťové zosilňovače, Operačné zosilňovače , Prúdové zosilňovače, Výkonové zosilňovače, RC viazané zosilňovače , Vákuové elektrónkové zosilňovače, magnetické zosilňovače atď.



Magnetický zosilňovač

Elektromagnetické zariadenie používané na zosilnenie elektrických signálov, ktoré využíva princíp magnetickej saturácie jadra a určité trieda transformátorov nelineárna vlastnosť jadra sa nazýva magnetický zosilňovač. Je vynájdený začiatkom roku 1885 a primárne sa používa pri osvetlení kín. Je navrhnutý so základným dizajnom saturovateľného reaktora, a preto ho možno použiť ako saturovateľný reaktor v elektrických strojoch.

Magnetický zosilňovač

Magnetický zosilňovač

Na obrázku vyššie je zosilňovač zložený z dvoch jadier s riadiacim a striedavým vinutím. Použitím malého jednosmerného prúdu dodávaného na riadenie vinutia je možné riadiť veľké množstvo striedavých prúdov na striedavých vinutiach, čo vedie k zosilneniu prúdu.

Dve jadrá sú pripojené v opačnej fáze na potlačenie vysokého toku generovaného striedavým prúdom v riadiacich vinutiach. Magnetický zosilňovač možno použiť na prevod, násobenie, fázové posúvanie, moduláciu, zväčšenie, inverziu, generovanie impulzov atď. Môže sa jednoducho nazvať jedným typom regulačného ventilu pomocou indukčného prvku ako ovládací spínač .


Teória magnetického zosilňovača

Predtým v tomto článku sme študovali, že je navrhnutý na základe návrhu saturovateľného reaktora, ktorý sa skladá z hlavných častí, ako je zdroj jednosmerného prúdu, magnetické jadro (s vinutiami) a zdroj striedavého prúdu. Nasýtiteľný reaktor pracuje na princípe zmeny sýtosti jadra, môže sa meniť tok prúdu cievkou navinutou na magnetickom jadre. Nasýtením magnetického jadra sa môže zvýšiť prúd, ktorý sa má zvýšiť, a desaturáciou magnetického jadra sa môže znížiť prúd do záťaže.

V období rokov 1947 až 1957 sa používal hlavne na nízkofrekvenčné aplikácie a v roku 2004 aplikácie na riadenie výkonu . Ale po zavedení tranzistorových zosilňovačov sa tieto redukujú na veľké použitie, ale stále sa používajú v kombinácii s tranzistormi na niektoré aplikácie, ktoré sú mimoriadne náročné a majú vysokú spoľahlivosť.

Princípy obvodov magnetického zosilňovača

Tieto sú rozdelené do dvoch typov ako polvlnové a plnovlnné magnetické zosilňovače.

Polvlnový magnetický zosilňovač

Kedykoľvek je do riadiaceho vinutia privádzané jednosmerné napájanie, potom sa v železnom jadre vytvorí magnetický tok. S nárastom tohto generovaného magnetického toku sa impedancia výstupného vinutia zníži, potom sa zvýši prúd prúdiaci zo zdroja striedavého prúdu cez výstupné vinutie a záťaž. Tu využíva iba polovičný cyklus napájania striedavým prúdom, preto sa nazýva polvlnný obvod.

Polvlnový magnetický zosilňovač

Polvlnový magnetický zosilňovač

V bode nasýtenia jadra, v ktorom má auto maximálny tok, ktorý dokáže udržať, pretože tok je maximálny, bude impedancia výstupného vinutia veľmi nízka, čo spôsobí, že cez záťaž bude pretekať veľmi vysoký prúd.

Podobne, ak je prúd cez riadiace vinutie nulový, potom bude impedancia výstupného vinutia veľmi vysoká, takže cez záťaž alebo výstupné vinutie nebude prúdiť žiadny prúd.

Z vyššie uvedených tvrdení teda môžeme povedať, že riadením prúdu riadiacim vinutím je možné riadiť impedanciu výstupného vinutia tak, aby sme mohli prúd priebežne meniť cez záťaž.

Na výstupné vinutie je pripojená dióda, ako je znázornené na obrázku vyššie, ktorá slúži ako usmerňovač a slúži na reverzovanie polarity zdroja striedavého prúdu z neustáleho rušenia toku riadiaceho vinutia.

Aby sa zabránilo zrušeniu a smer prúdenia prúdu sekundárnym prúdom je možné meniť tak, aby zosilňovali navzájom dva toky vytvorené riadiacim a výstupným vinutím.

Plnovlnný magnetický zosilňovač

Je to takmer podobné ako v predchádzajúcom obvod polvlnového zosilňovača , ale využíva obidva polovičné cykly napájania striedavým prúdom, a preto sa nazýva obvod s plnou vlnou. V dôsledku navinutia dvoch polovíc výstupného vinutia je smer magnetického toku vytváraného týmito dvoma polovicami v stredovej nohe rovnaký ako smer toku riadiaceho vinutia.

Plnovlnný magnetický zosilňovač

Plnovlnný magnetický zosilňovač

Aj keď nie, je napájané riadiace napätie, v magnetickom jadre bude prítomný určitý tok, takže impedancia výstupného vinutia nikdy nedosiahne svoju maximálnu hodnotu a prúd cez záťaž nikdy nedosiahne svoju minimálnu hodnotu. Činnosť zosilňovača môže byť riadená pomocou predpätia vinutia. V prípade elektrónkových zosilňovačov môže byť určitá časť jeho charakteristickej krivky ovládaná elektrónkou.

Mnoho z magnetických zosilňovačov bude mať ďalšie riadiace vinutie, ktoré sa používa na odbočenie prúdu výstupného obvodu a jeho dodanie ako spätnoväzbového riadiaceho prúdu. Preto sa toto vinutie používa na poskytovanie spätnej väzby.

Aplikácie magnetického zosilňovača

Aplikácie magnetického zosilňovača

Aplikácie magnetického zosilňovača

  • Spravidla sa používajú v rádiová komunikácia na spínanie obvodov vysokofrekvenčných alternátorov.
  • Môže byť použitý na reguláciu rýchlosti alternátorov Alexanderson.
  • Malé zosilňovače možno použiť na vyladenie indikátorov, riadenie rýchlosti malých motorov, nabíjačky batérií .
  • Používa sa ako spínací komponent v napájacích zdrojoch (v spínaných zdrojoch)
  • Pred prúdovými prevodníkmi Hall Effect sa na detekciu prekĺzavania lokomotív používajú tieto zosilňovače.
  • Sú v HVDC na meranie vysokého jednosmerného napätia bez priameho spojenia s vysokým napätím.
  • Kvôli výhodám týchto zosilňovačov, ktoré regulujú vysoké prúdy pomocou malých prúdov, sa používajú na osvetlenie obvodov, ako je napríklad pódiové osvetlenie.
  • Môže byť použitý v oblúkových zváračoch.
  • V sálových počítačoch sa v 50. rokoch 20. storočia používal ako prepínací prvok.
  • V 60. rokoch sa zvyčajne používajú v systémy na výrobu elektrickej energie .

Pokrok v technológii znížil použitie týchto zosilňovačov vo väčšom rozsahu, stále sa však používajú v niektorých špeciálnych aplikáciách a súpravy elektronických projektov . Poznáte nejakú aplikáciu zosilňovača, hlavne v ktorej sa tieto typy zosilňovačov stále používajú? Potom pošlite svoje nápady komentárom nižšie.

Fotografické úvery:

  • Zosilňovač od allaboutcircuits
  • Magnetický zosilňovač od wikimedia
  • Polvlnový magnetický zosilňovač od firmy tpub
  • Plnovlnný magnetický zosilňovač od spoločnosti earth2
  • Aplikácie magnetického zosilňovača od kitece