1.2 Конденсаторы

Электрический конденсатор представляет собой систему из двух проводников электрического тока (обкладок), разделенных диэлектриком и обладает свойством накапливать электрическую энергию.

Сокращенные обозначения, позволяющие определить, к какому типу относится данный конденсатор, содержат три элемента. Первый элемент (одна или две буквы) обозначают группу конденсаторов: К – конденсатор постоянной емкости; КТ – конденсатор подстроечный; КП – конденсатор переменный. Второй элемент – это число, обозначающее разновидность конденсаторов: 1 – вакуумный, 2 – воздушный, 3 – с газообразным диэлектриком, 4 – с твердым диэлектриком, 10 – керамические до 1600 В, 15 – керамические до 1600 В и выше, 20 – кварцевые, 21 – стеклянные, 22 – стеклокерамические, 23 – стеклоэмалевые,40 – бумажные до 2кВ. Третий элемент – буква, определяющая назначение конденсатора (П – для работы в цепях постоянного тока, У - для работы в цепях постоянного, переменного токов и в импульсном режиме, И – для работы в импульсном режиме, для работы в цепях переменного тока).

Маркировка конденсаторов. Состоит из цифр, обозначающих номинальную емкость, буквы, обозначающей единицу емкости и буквы, обозначающей допустимое отклонение.

Емкости до 10^-10 Ф выражаются в пикофарадах и обозначаются буквой π, емкости от 10^-10 Ф до 10^-5Ф – в нанофарадах и обозначаются буквой n, емкости от 10^-5Ф и выше – в микрофарадах и обозначают буквой µ (или мк).

1.3 Катушки индуктивности

Катушки индуктивности, за исключением дросселей, предназначенных для использования в цепях питания, не являются стандартными изделиями. Они изготавливаются с параметрами, которые необходимы для конкретных устройств.

Дроссели предназначены для обеспечения большого сопротивления для переменных токов и малого для постоянного тока. Конструктивно дроссель представляет собой разомкнутый (с воздушным зазором) сердечник из листов электротехнической стали с расположенной на нем обмоткой.

1.4 Трансформаторы

Это электромагнитные устройства переменного тока, предназначенные для изменения напряжения, согласования сопротивления электрических цепей, разделения цепей источника питания и нагрузки по постоянному току. Основной частью трансформатора является магнитопровод из магнитомягкого материала с размещенными на нем двумя или более обмотками.

Трансформаторы, используемые в электронике, можно разделить на трансформаторы питания (силовые) и согласующие (сигнальные). Трансформаторы питания применяются в выпрямительных устройствах для получения различных уровней напряжений. Согласующие трансформаторы используют для согласования входа усилителя и источника сигнала, выхода усилителя с нагрузкой.

Магнитопроводы по конструкции разделяют на броневые, стержневые и тороидальные. В броневом сердечнике обмотки располагаются на центральном стержне, что упрощает конструкцию. В стержневых – обмотки располагаются на двух стержнях.

Расчет трансформатора питания:

Цель расчета: по заданным значениям токов и напряжений обмоток необходимо определить число витков в каждой обмотке и рассчитать диаметры обмоточных проводов.

1. Число витков обмоток рассчитывается по формуле

,

где U – напряжение на обмотке

f - частота

Bm – амплитуда магнитной индукции (от 1,2 до 1,6 Тесла в зависимости от мощности трансформатора, вида стали и типа магнитопровода)

Sм – площадь см².

2. Диаметры обмоточных проводов определяются по формуле

,

где d – диаметр провода в мм;

I – ток обмотки;

J – плотность тока в обмотке (4А/мм² – для меди, 2,5А/мм² – для алюминия)

Основные параметры трансформаторов:

1. Номинальное напряжение первичной обмотки;

2. Номинальный ток первичной обмотки;

3. Напряжение вторичной обмотки;

4. Ток вторичной обмотки;

5. Напряжение холостого хода;

6. Номинальная мощность;

7. Коэффициент трансформации;

8. Частота питания.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение резистора, как элемента электроники, приведите классификацию резисторов.

2. Перечислите основные параметры резисторов и способы их обозначения.

3. Перечислите виды и типы резисторов.

4. Дайте определение конденсатора, как элемента электроники, приведите классификацию конденсаторов.

5. Перечислите основные параметры конденсаторов.

6. Дайте описание конструкций и типов трансформаторов, применяемых в электронной технике.

7. Приведите порядок расчета трансформатора питания.

Литература: [5, 8].