2.2. Імпульсні трансформатори, основне призначення та схема заміщення.

Імпульсні трансформатори використовуються:

- для узгодження опору джерела сигналу і навантаження;

- для усунення зв’язку між колами джерела сигналу і навантаження за постійним струмом;

- для розподілу інформації по декількох каналах;

- для перетворення параметрів імпульсів напруги і струму;

- для створення зворотніх зв’язків;

Перетворення сигналів в ІТ супроводжується певним спотворенням форми імпульсів, що обумовлено затратами частини енергії імпульсу на перемагнічування осердя, а також внаслідок розсіювання магнітного потоку, впливу міжвиткової ємності і ємності між вхідною і вихідною обмотками. У малогабаритних ІТ застосовуються кільцеві феритові осердя з непрямокутрими петлями гістерезису.

Рис. 4. Графіки напруги імпульсного трансформатора

Розглянемо роботу ІТ в імпульсному режимі. Припустимо, що до вхідної обмотки ІТ прикладено імпульсну прямокутну напругу постійної амплітуди і що до того осердя було повністю розмагнічене. Відповідно до закону електромагнітної індукції

.

За час дії імпульсу магнітна індукція в осерді змінюється на величину :

, - амплітуда імпульсу; - тривалість імпульсу.

Осердя буде перемагнічуватись, причому за час дії кожного імпульсу індукція змінюється на постійну величину , а по закінченні – зменшується до деякого залишкового значення . Так буде продовжуватись до тих пір, поки залишкова індукція не досягне значення на граничній петлі гістерезису. Наступні імпульси будуть перемагнічувати осердя за частково циклом. В уставленному імпульсному режимі індукція в осерді змінюється на величину .

Магнітна проникність матеріалу осердя в імпульсному режимі визначається як: , де значно менша від звичайної магнітної прониктості.

Внаслідок цього імпульсна індуктивність намагнічування теж значно менша від індуктивності намагнічування при дії на трансформатор напруги симетричної форми. Однак для відтворення імпульсів з малим спотворенняи бажано мати індуктивність при можливості більшою.

На практиці для змешення спотворень форми імпульсу застовують різні шляхи:

- вибір матеріалів осердя з великими значеннями , але не більшими ;

- створення в осерді зазора з немагнітним матеріалом, що зменшує залишкову індукцію (рис. 5,а);

- створення постійного поля підмагнічування , з допомогою якого робоча точка зміщується в область значень, протилежних за знаком поля імпульсів. За рахунок цього досягається значна зміна індукції за час дії імпульсу (рис. 5,б);

- застосування в ІТ з підмагнічуванням осердь з ППГ, у яких насичення наступає при малих . У цьому випадку максимальне значення досягає (рис. 5,в);

Рис. 5

Cпрощена еквівалентна схема заміщення ІТ показана на рис. 3, для якої:

; ; , де

- внутрішній опір генератора імпульсів; , - активний опір обмоток;

- коефіцієнт трансформації; , - ємність і опір навантаження;

- опір, ємність, індуктивність осердя приведені до первинної обмотки;

Рис. 5 Еквівалентна схема заміщення ІТ

Загалом можна зробити висновок, що ІТ набули широкого використання набули завдяки мінімальним спотворенням форми трансформуючих імпульсів.

Завдання №3. Комплекс задач

Задача №3.1. (Варіант №9)

Для однофазного трансформатора (див. рис. 6),

визначити: ЕРС, яка індукується в одному витку, ЕРС первинної та вторинної обмоток і коефіцієнт трансформації, а також активну потужність на навантаженні та сумарні втрати у трансформаторі.

Рис. 6 Схема однофазного трансформатора

Вихідні дані для завдання №3.1

Параметри трансформатора	( )	(Тл)	(Гц)				(Вт)
	3	2,0	400	600	120	0,75	50