Principy a aplikace magnetických zesilovačů

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





V našem každodenním životě se setkáváme s televizory, počítači, CD přehrávači a mnoha dalšími zařízeními s reproduktory produkujícími zvuk pro sledování programů, filmů, poslech hudby, zpráv atd. Se zvukem. Zvuk těchto zařízení lze změnit, aby se dosáhlo dobrého slyšitelného zvuku podle požadavků posluchače. Tento zvuk lze zvýšit nebo snížit použitím elektronického zařízení, zejména zesilovače.

Co je zesilovač?

Amplitudu tvaru signálu lze zvýšit pomocí elektronického zařízení zvaného jako zesilovač. Spotřebováním energie z a zdroj napájení elektronický zesilovač zvyšuje výkon signálu pro řízení tvaru výstupního průběhu, což indikuje stejný vstupní signál, ale výstupní signál bude mít ve srovnání se vstupem větší amplitudu. Obecný symbol zesilovače je uveden na následujícím obrázku.




Symbol zesilovače

Symbol zesilovače

Jak se amplituda křivky zesiluje (modifikuje nebo zvyšuje), jsou tato elektronická zařízení provádějící tento proces zesílení pojmenována jako zesilovače. Klasifikace zesilovačů byla provedena na základě různých kritérií, jako je velikost signálu, konfigurace obvodu, provoz atd. Existují různé typy zesilovačů, včetně napěťových zesilovačů, Operační zesilovače , Proudové zesilovače, Výkonové zesilovače, RC vázané zesilovače , Vakuové elektronkové zesilovače, magnetické zesilovače atd.



Magnetický zesilovač

Elektromagnetické zařízení používané k zesílení elektrických signálů, které využívá magnetické nasycení principu jádra a jisté třída transformátorů nelineární vlastnost jádra se nazývá magnetický zesilovač. Je vynalezen počátkem roku 1885 a je primárně používán v divadelním osvětlení a je navržen se základním designem Saturable Reactor, a proto jej lze použít jako saturovatelný reaktor v elektrických strojích.

Magnetický zesilovač

Magnetický zesilovač

Na výše uvedeném obrázku se zesilovač skládá ze dvou jader s řídícím vinutím a střídavým vinutím. Použitím malého stejnosměrného proudu napájeného k řízení vinutí lze ovládat velké množství střídavých proudů na střídavých vinutích, což vede k zesílení proudu.

Dvě jádra jsou připojena v opačné fázi pro zrušení vysokého proudu generovaného střídavým proudem v řídicích vinutích. Magnetický zesilovač lze použít k převodu, násobení, fázovému posuvu, modulaci, zvětšení, převrácení, generování pulzu atd. Lze jej jednoduše nazvat jako jeden typ regulačního ventilu pomocí indukčního prvku jako ovládací spínač .


Teorie magnetického zesilovače

Dříve v tomto článku jsme studovali, že je navržen na základě konstrukce saturovatelného reaktoru, který se skládá z hlavních částí, jako je zdroj stejnosměrného proudu, magnetické jádro (s vinutími) a zdroj střídavého proudu. Saturovatelný reaktor pracuje na principu změnou nasycení jádra, přičemž lze měnit tok proudu cívkou navinutou na magnetickém jádru. Nasycením magnetického jádra lze zvýšit proud, který se má zvýšit, a desaturací magnetického jádra lze snížit proud do zátěže.

V období desetiletí 1947 až 1957 se většinou používal pro nízkofrekvenční aplikace a v roce 2006 aplikace pro řízení výkonu . Ale po zavedení tranzistorových zesilovačů jsou tyto omezeny na použití ve velké míře, ale stále se používají v kombinaci s tranzistory pro některé extrémně náročné a vysoce spolehlivé aplikace.

Principy obvodů magnetických zesilovačů

Ty jsou rozděleny do dvou typů, jako jsou magnetické zesilovače s poloviční a plnou vlnou.

Poloviční vlnový magnetický zesilovač

Kdykoli je do řídicího vinutí přivedeno stejnosměrné napětí, bude v železném jádru generován magnetický tok. S nárůstem tohoto generovaného magnetického toku se sníží impedance výstupního vinutí, poté se zvýší proud tekoucí ze zdroje střídavého proudu výstupním vinutím a zátěží. Zde využívá pouze poloviční cyklus střídavého napájení, proto se nazývá poloviční vlnový obvod.

Poloviční vlnový magnetický zesilovač

Poloviční vlnový magnetický zesilovač

V bodě nasycení jádra, ve kterém má auto maximální tok, který může držet, protože tok je maximální, bude impedance výstupního vinutí velmi nízká, což způsobí průchod zátěže velmi vysokým proudem.

Podobně, pokud je proud skrz řídicí vinutí nulový, pak bude impedance výstupního vinutí velmi vysoká, takže nebude proudit žádný proud skrz zátěž nebo výstupní vinutí.

Z výše uvedených tvrzení tedy můžeme říci, že řízením proudu prostřednictvím řídicího vinutí lze řídit impedanci výstupního vinutí tak, že můžeme proud průběžně měnit zátěží.

K výstupnímu vinutí je připojena dioda, jak je znázorněno na výše uvedeném obrázku, která slouží jako usměrňovač, který se používá k trvalé obrácení polarity zdroje střídavého proudu při rušení toku řídicího vinutí.

Aby se zabránilo zrušení a směru toku proudu sekundárem, lze jej měnit tak, aby se vzájemně posílily dva toky vytvořené řídicím vinutím a výstupním vinutím.

Plnovlnný magnetický zesilovač

Je to téměř podobné jako výše obvod poloviční vlny zesilovače , ale využívá oba poloviční cykly napájení střídavým proudem, a proto se označuje jako obvod plné vlny. V důsledku navinutí obou polovin výstupního vinutí je směr magnetického toku vytvořeného těmito dvěma polovinami ve střední noze stejný jako směr toku řídicího vinutí.

Plnovlnný magnetický zesilovač

Plnovlnný magnetický zesilovač

I když ne, je dodáváno řídicí napětí, v magnetickém jádře bude přítomný určitý tok, takže impedance výstupního vinutí nikdy nedosáhne své maximální hodnoty a proud zátěží nikdy nedosáhne své minimální hodnoty. Provoz zesilovače lze ovládat pomocí předpětí vinutí. V případě elektronkových zesilovačů může být určitá část jeho charakteristické křivky ovládána elektronkou.

Mnoho z magnetických zesilovačů bude mít další řídicí vinutí, které se používá k odbočení proudu výstupního obvodu a jeho poskytnutí jako proudu zpětné vazby. Proto se toto vinutí používá k poskytování zpětné vazby.

Aplikace magnetického zesilovače

Aplikace magnetického zesilovače

Aplikace magnetického zesilovače

  • Ty se obvykle používají v rádiové komunikace pro spínání obvodů vysokofrekvenčních alternátorů.
  • Může být použit pro regulaci rychlosti Alexandersonových alternátorů.
  • Malé zesilovače lze použít k vyladění indikátorů, řízení rychlosti malých motorů, nabíječky baterií .
  • Používá se jako spínací součástka v napájecích zdrojích (v spínaných napájecích zdrojích)
  • Před Hall Effect proudové převodníky, pro detekci prokluzu lokomotiv používá tyto zesilovače.
  • Jsou v HVDC pro měření vysokého stejnosměrného napětí bez přímého připojení k vysokému napětí.
  • Vzhledem k výhodě těchto zesilovačů, které řídí vysoké proudy pomocí malých proudů, se používají pro osvětlovací obvody, jako je osvětlení pódia.
  • Může být použit u svářečů.
  • V sálových počítačích v padesátých letech se používá jako přepínací prvek.
  • V šedesátých letech se obvykle používají v systémy výroby elektrické energie .

Pokrok v technologii snížil použití těchto zesilovačů ve větší míře, ale stále se používají v některých speciálních aplikacích a sady elektronických projektů . Znáte nějakou aplikaci zesilovače, zejména ve které se tyto typy zesilovačů stále používají? Poté prosím pošlete své nápady komentářem níže.

Fotografické kredity:

  • Zesilovač od allaboutcircuits
  • Magnetický zesilovač od wikimedia
  • Poloviční vlnový magnetický zesilovač od firmy tpub
  • Plnovlnný magnetický zesilovač od firmy Země2
  • Aplikace magnetického zesilovače od kitece