- •Конспект лекцій
- •1. Дискретні електричні компоненти 8
- •1.1. Електричні дроти та кабелі 8
- •1.4. Різницево-струмові захисні вимикачі 23
- •1.5. Перемикачі та реле 26
- •1.6. Трансформатори, мережні пристрої живлення та проти аварійні пристрої 33
- •1. Дискретні електричні компоненти
- •1.1. Електричні дроти та кабелі
- •1.1.1. Основні відомості про електричні провідники
- •1.1.2. Описи і назви кабелів
- •Ізоляція і матеріал оболонки
- •1.1.3. Енергетичні та інсталяційні кабелі – позначення типів відповідно до стандартів cenelec
- •1.1.4. Позначення кабелів за стандартом американським awg
- •1.2.1. Основні методи постійного з’єднання провідників
- •1.2.2. Основні типи сучасних роз’ємів
- •1.3. Запобіжники
- •1.3.1. Означення параметрів
- •1.3.2. Конструктивне виконання
- •1.4. Різницево-струмові захисні вимикачі
- •1.4.1. Струми витоку
- •1.4.2. Принцип дії різницево-струмових захисних вимикачів
- •1.4.3. Схема та конструкція різницево-струмових захисних вимикачів
- •1.5. Перемикачі та реле
- •1.5.1. Перемикачі
- •1.5.2. Виконувані перемикачем функції
- •1.5.3. Реле та контактори
- •1.5.4. Захист з’єднувальних пристроїв
- •1.6. Трансформатори, мережні пристрої живлення та проти аварійні пристрої
- •1.6.1. Трансформатори
- •1.6.2. Мережні перетворювачі
- •1.6.3. Завади
- •1.7.1. Електрохімічна чарунка - основа електрохімічних пристроїв
- •1.7.2. Первинні джерела напруги (гальванічні елементи)
- •1.7.3. Акумулятори (вторинні гальванічні елементи)
- •Заряджання свинцевих акумуляторів
- •1.7.4. Інтегратори, основані на ефекті поверхневого накопичення заряду (“іонікси”)
- •1.7.5. Ртутно-капілярні кулонометри
- •1.7.6. Сонячні елементи і панелі
- •1.8. Електричні світлові пристрої
- •1.8.1. Класифікація джерел світла
- •1.8.2. Величини і технічні одиниці світла
- •1.8.3. Електричні джерела світла
- •1.9. Сенсори
- •1.10. Електричні лічильники імпульсів і лічильники часу
- •1.10.1. Електричні лічильники імпульсів
- •1.10.2. Лічильники часу
- •1.11. Сигналізації
- •1.12. Відведення тепла
- •1.12.1. Радіатори
- •1.12.2. Вентилятори
- •1.13. Електромагніти і двигуни
- •1.13.1 Електромагніти
- •1.13.2. Електричні двигуни
- •1.14. Світловоди
- •1.15. Основні відомості про корпуси для електронних пристроїв
- •1.15.1. Матеріали корпусів
- •1.15.2. Пожежостійкість корпусів
- •1.15.3. Екранувальні властивості корпусів
- •1.15.4. Відведення тепла з корпусів
- •1.15.5. Корпуси стандартного типоряду 19"
- •1.15.6. Класи щільності електричних пристроїв. Норми ір
- •П ерша цифра Друга цифра
- •2. Дискретні електронні компоненти
- •2.1. Котушки індуктивності та дроселі
- •2.1.1. Приклади застосувань котушок індуктивності
- •2.1.2. Імпеданс котушок індуктивності
- •2.1.3. Резонанс
- •2.1.4. Підрахунок параметрів котушок індуктивності без осердь
- •2.1.5. Підрахунок параметрів котушок індуктивності з осердями
- •2.1.6. Магнітне поле
- •2.1.7. Магнітна проникність
- •2.1.8. Магнітні втрати
- •2.1.9. Поверхневий ефект
- •2.1.10. Підрахунок параметрів котушки з осердям
- •2.1.11. Індукція (густина потоку) в осерді
- •2.1.12. Виділення тепла
- •2.1.13. Залежність від температури
- •2.2. Резистори
- •2.2.1. Позначення резисторів
- •2.2.2. Залежність від частоти
- •2.2.3. Залежність від температури
- •2.2.4. Технічні характеристики
- •2.2.5. Шуми
- •2.2.6. Залежність від напруги
- •2.2.7. Конструкція
- •2.2.9. Потенціометри
- •2.2.10. Основні технічні характеристики потенціометрів
- •2.3. Конденсатори
- •2.3.1. Приклади застосувань конденсаторів
- •2.3.2. Типи конденсаторів
- •2.4. Напівпровідникові дискретні компоненти
- •2.4.1. Загальні відомості про напівпровідники
- •2.4.3. Різновиди діодів
- •2.4.4. Основні області використання діодів
- •2.4.4. Тиристори
- •2.4.6. Транзистори
- •2.4.7. Двобазові діоди
- •2.4.8. Електронні лампи
- •2.4.9. Оптоелектронні елементи
- •2.4.10. Основні відомості про виготовлення друкованих плат
- •3. Підсилювачі з від’ємним зворотним зв’язком
- •3.1. Інтегральні операційні підсилювачі
- •3.1.1 Визначення
- •3.1.2 Принципові схеми інтегральних операційних підсилювачів
- •3.1.3 Еквівалента схема операційного підсилювача для низьких частот
- •3.1.4. Основні параметри операційних підсилювачів
- •3.1.5. Частотна корекція оп
- •3.2. Інвертувальний і неінвертувальний підсилювачі
- •3.2.1. Схеми інвертувального і неінвертувального підсилювачів
- •3.2.2 Похибки підсилювачів
- •3.2.3. Адитивна складова похибки
- •3.2.4 Вхідні і вихідні опори інвертувального і неінвертувального підсилювачів
- •3.2.5. Динамічні властивості інвертувального і неінвертувального підсилювачів
- •3.3. Диференційні підсилювачі
- •3.3.1. Найпростіший диференційний підсилювач
- •3.3.2. Схеми диференціальних підсилювачів з регульованим коефіцієнтом підсилення
- •3.3.3. Інструментальні диференційні підсилювачі
- •3.3.4. Похибки диференційних підсилювачів
- •3.4. Операційні перетворювачі на базі підсилювачів з від`ємним зворотним зв`язком
- •3.4.1. Підсилювачі з т-подібним ланцюгом від`ємного зворотного зв`язку
- •3.4.2. Підсилювачі змінної напруги
- •3.4.3. Підсилювачі з транзисторним вихідним каскадом
- •3.4.4. Підсилювачі струму
- •3.4.5. Підсилювач заряду
- •3.4.6. Багатовходовий суматор–сустрактор
- •3.4.7. Аналогові інтегратори
- •3.4.8. Аналогові диференціатори
- •3.4.9. Виділення модуля змінної напруги
- •3.4.10. Виділення середньоквадратичного значення напруги
- •3.4.11. Компаратори
- •3.4.12. Пристрої вибірки-зберігання
- •3.4.13. Джерела струму
- •3.4.14. Генератори сигналів синусоїдної форми
- •3.4.15. Генератори прямокутних імпульсів
- •3.4.16. Генератори трикутних імпульсів
- •4. Інтегральні ацп та цап
- •4.1. Аналого-цифрове перетворення
- •4.1.1. Похибка від зміни сигналу протягом перетворення
- •4.1.2. Основні метрологічні характеристики ацп
- •4.1.3. Класифікація аналого-цифрових перетворень
- •4.1.3.3. Ацп з квантуванням параметрів інтенсивності. В ацп даного типу перетворення може відбуватися паралельним чи послідовним способом.
- •4.2. Цифро-аналогові перетворювачі
- •4.2.1. Цап на основі резисторних матриць
- •4.2.2. Цап на основі ємнісних матриць
- •5.1.1.2. Класифікація цифрових пристроїв.
- •5.1.2. Перевід чисел з однієї системи числення в іншу
- •5.2. Принцип дії основних типів логічних елементів
- •5.2.1. Транзисторний ключ – основа схемотехніки логічних елементів
- •5.2.2. Базові елементи транзистор-транзисторної логіки
- •5.2.3. Елементи емітерно-зв`язаної логіки
- •5.2.4. Елементи інтегральної інжекційної логіки
- •5.2.5. Логічні елементи на основі комплементарних мдн-транзисторів
- •5.3. Основні поняття та закони булевої алгебри
- •5.3.1. Основні поняття булевої алгебри
- •5.3.2. Аксіоми Булевої алгебри
- •5.3.3. Основні закони бульової алгебри
- •5.3.4. Властивості логічних функцій
- •5.3.5. Форми зображення логічних функцій
- •5.3.6. Мінімізація логічних функцій
- •5.3.7. Форма зображення цифрових сигналів та способи їх передачі
- •5.4. Інтегральні цифрові мікросхеми
- •5.4.1. Вимоги до інтегральних мікросхем
- •5.4.2. Класифікація інтегральних мікросхем
- •5.4.3. Загальні параметри цифрових мікросхем
- •5.4.4. Основні характеристики мікросхем логічних елементів
- •5.4.5. Застосування логічних елементів
- •5.5. Шифратори, дешифратори та перетворювачі кодів
- •5.5.1. Шифратори
- •5.5.2. Дешифратори
- •5.5.3. Перетворювачі кодів
- •5.6. Мультиплексори та демультиплексори
- •5.6.1. Мультиплексор
- •5.6.2. Демультиплексори
- •5.6.3. Синтез комбінаційних пристроїв на основі дешифраторів та мульплексорів
- •5.6.3.1. Синтез комбінаційних пристроїв на основі дешифраторів.
- •5.7. Тригери
- •5.7.1. Структурна схема тригерів
- •5.7.2. Види тригерів
- •5.7.3. Двоступеневі тригери
- •5.8. Регістри
- •5.8.1. Регістри пам’яті
- •5.8.2. Регістри зсуву
- •5.8.3. Кільцеві лічильники
- •5.9. Лічильники
- •5.10. Арифметичні пристрої. Комбінаційні суматори. Накопичувальні суматори.
- •5.11. Цифрові компаратори
- •5.11.1. Цифрове порівняння чисел
- •5.11.2. Реалізація компараторів однорозрядних чисел
- •5.11.3. Реалізація компараторів багаторозрядних чисел
- •5.12. Арифметико-логічні пристрої
- •6. Мікропроцесори
- •6.1 Мікропроцесори. Узагальнена структурна схема мікропроцесора. Основні режими роботи.
- •6.2. Класифікація команд мікропроцесора. Види адресації. Структура і формат команд мікропроцесора
- •6.3.Структура програмного забезпечення
- •6.4. Способи проектування програмного забезпечення
- •6.5. Інтерфейси
- •6.5.1. Програмований паралельний інтерфейс
- •6.5.2. Приладний інтерфейс
- •6.5.3. Послідовний інтерфейс
- •Перелік посилань
- •Електронні пристрої випробувальних систем
2.1.5. Підрахунок параметрів котушок індуктивності з осердями
З метою збільшення індуктивності, як вже раніше говорилось, можна застосувати осердя з феромагнітних матеріалів. Найпоширенішими матеріалами є ферити і порошок заліза (карбонільне залізо). Вони описуються як м’які магнітні матеріали, тобто, що в момент зникнення електромагнітного поля зникає більша частина їх магнітного потоку. Протилежними за властивостями є тверді магнітні матеріали, тобто такі, які застосовуються, наприклад, на постійні магніти.
Ферит є керамічним, мікрокристалічним матеріалом, що складається з маленьких кристалів окислів заліза Fe2O3 і домішок металів. Найчастіше зустрічаються комбінації марганець-цинк MnZn і нікель-цинк NiZn.
Марганець-цинкові ферити мають найвищу проникність μі і індукцію насичення BS, в той час коли нікель-цинкові ферити мають вищий опір (менші втрати) і, тому, використовуються на частотах вищих від 1 МГц.
Переваги феритів: дуже висока проникність (μі= 100 - 10000), низькі втрати і можливість роботи на високих частотах, недоліки – низька індукція насичення (BS<0,5 Тл). Це означає, що ферити легко насичуються і потрібно про це пам’ятати, коли маємо справу зі значними постійними складовими струму. Щоб цьому запобігти потрібно використовувати феритові осердя з відкритим магнітним контуром або ввести повітряну щілину до магнітного контуру.
Феритові осердя застосовуються для котушок індуктивності на високій частоті, у протизавадних фільтрах і трансформаторах перетворювачів, що працюють на частотах до 1 МГц. Виготовляються у вигляді тороїдів, кубічних осерд, осердь різних форм RM, C i E, коралів, різьбових прутів, блоків і т.д.
Порошкові осердя, як показує сама назва, складаються з порошкованого заліза, в якому частинки є взаємно ізольовані, наприклад, шляхом окислення поверхні. Після додавання в’язкої речовини, матеріал пресується для отримання потрібної форми і нагрівається в печі.
Найбільшою перевагою спорошкованих осердь, на відміну від феритових, є те, що вони можуть працювати при високих струмах, що протікають через дроти, індукція насичення BS є приблизно 1,5 Тл. Вони температурно стабільні, мають високу добротність, можуть також працювати на високих частотах. Основною їх вадою є низька магнітна проникність μі =2-90. Це є результатом наявності великої кількості малих повітряних щілин між частинками заліза, що спричиняє те, що еквівалентна щілина буде дуже великою.
Порошкові осердя застосовуються передусім для фільтрації постійного струму і змінного струму низької частоти 50 Гц. Їх також використовують як дроселі до накопичення енергії в імпульсних стабілізаторах, фільтрах і при узгодженні імпедансу на високих частотах. Такі осердя зазвичай виготовляють як тороїдальні.
Осердя зі стальних блях використовуються майже виключно для виготовлення мережних трансформаторів. Втрати в них, спричинені індукованими вихровими струмами, є такі високі, що їх практично не можна використовувати на частотах вищих від 1 кГц.
При конструюванні котушок із феромагнітними осердями потрібно дещо знати про магнетизм. Почнемо від основ теорії про магнетизм.