Mágneses erősítők működési elvei és alkalmazásai

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Mindennapi életünkben televíziókkal, számítógépekkel, CD-lejátszókkal és sok más hangszóróval rendelkező eszközzel találkozunk, amelyek hangot produkálnak a programok, filmek, zenehallgatás, hírek stb. Ezeknek az eszközöknek a hangja megváltoztatható annak érdekében, hogy a hallgató igényei szerint a jó hallható hangot elérje. Ez a hang növelhető vagy csökkenthető az elektronikus eszköz, nevezetesen az Erősítő használatával.

Mi az erősítő?

A jel hullámformájának amplitúdója növelhető egy erősítőnek nevezett elektronikus eszköz használatával. Azáltal, hogy energiát fogyaszt a tápegység egy elektronikus erősítő növeli a jel erejét, hogy szabályozza a kimeneti hullámforma alakját, amely azonos bemeneti jelet jelez, de a kimenőjel nagyobb amplitúdóval rendelkezik a bemenethez képest. Az erősítő általános szimbóluma az alábbi ábrán látható.




Az erősítő szimbóluma

Az erősítő szimbóluma

Amint a hullámforma amplitúdója erősödik (módosul vagy növekszik), ezeket az amplifikációs folyamatot végző elektronikus eszközöket erősítőknek nevezik. Az erősítők osztályozása különböző kritériumok alapján történt, például a jel nagysága, az áramkör konfigurációja, működése stb. Különböző típusú erősítők léteznek, beleértve a Feszültség erősítőket, Műveleti erősítők , Áramerősítők, Teljesítmény-erősítők, RC csatolt erősítők , Vákuumcsöves erősítők, mágneses erősítők és így tovább.



Mágneses erősítő

Az elektromos jelek erősítésére használt elektromágneses eszköz, amely a mag mágneses telítettségét használja és bizonyos osztályú transzformátorok a mag nemlineáris tulajdonságát mágneses erősítőnek nevezzük. 1885 elején találták ki és elsősorban színházi világításban használják. Alapvető tervezésű telített reaktorral készült, és ezért telített reaktorként használható az elektromos gépeknél.

Mágneses erősítő

Mágneses erősítő

A fenti ábrán az erősítő két magból áll, vezérlő és váltakozó tekercseléssel. A tekercselés vezérléséhez kisméretű egyenárammal lehet szabályozni a váltakozó áramú tekercseken lévő nagy mennyiségű váltakozó áramot, és ez erősítést eredményez.

Két mag van összekötve ellentétes fázisban a nagy fluxus által generált váltakozó áram törléséhez a vezérlő tekercsekben. A mágneses erősítő átalakítására, szorzására, fáziseltolásra, modulálásra, nagyításra, invertálásra, impulzusgenerálásra stb. Használható. Egyszerűen induktív elemet használó vezérlőszelep egyik típusának hívható vezérlő kapcsoló .


Mágneses erősítő elmélet

Korábban ebben a cikkben azt tanulmányoztuk, hogy azt a telíthető reaktor tervezése alapján tervezték, amely olyan fő részekből áll, mint az egyenáramú forrás, a mágneses mag (tekercsekkel) és az AC-forrás. A telíthető reaktor az elv szerint úgy működik, hogy változtatja a mag telítettségét, és a mágneses magra tekert tekercsen átáramló áram változtatható. A mágneses mag telítésével az áram növelhető, és a mágneses mag deszaturálásával csökkenthető a terhelésig terjedő áram.

Az 1947 és 1957 közötti évtizedben leginkább alacsony frekvenciájú alkalmazásokhoz használták teljesítményszabályozó alkalmazások . De a tranzisztor alapú erősítők létrehozása után ezeket nagy mértékben csökkentik a használatukra, de ezeket mégis tranzisztorokkal kombinálva használják néhány rendkívül igényes és nagy megbízhatóságú alkalmazáshoz.

A mágneses erősítő áramkörök alapelvei

Ezek két típusra oszthatók: félhullámú és teljes hullámú mágneses erősítők.

Félhullámú mágneses erősítő

Amikor a vezérlőtekercs egyenáramot kap, akkor a vasmagban mágneses fluxus keletkezik. Ennek a generált mágneses fluxusnak a növekedésével a kimeneti tekercs impedanciája csökken, majd az AC tápellátásból a kimeneti tekercsen és a terhelésen keresztül áramló áram nő. Itt csak az áramellátás fél ciklusát használja fel, ezért félhullámú áramkörnek hívják.

Félhullámú mágneses erősítő

Félhullámú mágneses erősítő

A magtelítettségi ponton, amelynél az autó maximális fluxusát képes tartani, mivel a fluxus maximális, a kimeneti tekercs impedanciája nagyon alacsony lesz, ami nagyon nagy áramot eredményez a terhelésen keresztül.

Hasonlóképpen, ha a vezérlőtekercsen átáramló áram nulla, akkor a kimeneti tekercs impedanciája nagyon magas lesz, így nem áramlik áram a terhelésen vagy a kimeneti tekercsen.

Ezért a fenti állításokból azt mondhatjuk, hogy az áram vezérlésével a vezérlőtekercsen keresztül a kimeneti tekercs impedanciája úgy szabályozható, hogy folyamatosan változtathassuk az áramot a terhelésen keresztül.

A kimeneti tekercshez egy dióda van csatlakoztatva, amint az a fenti ábrán látható, és amely egyenirányítóként működik, és amelyet az AC tápellátás polaritásának állandó megváltoztatására használnak a vezérlő tekercselés fluxusának megszüntetése érdekében.

A törlés elkerülése érdekében és a szekunderen átáramló áram iránya változtatható a vezérlőtekercselés és a kimeneti tekercselés által létrehozott két fluxus megerősítéséhez.

Teljes hullámú mágneses erősítő

Szinte hasonló a fentiekhez félhullámú erősítő áramkör , de az AC tápellátás mindkét fél ciklusát kihasználja, ezért teljes hullámú áramkörnek nevezzük. A kimenet két felének tekercselése miatt a két középső láb által létrehozott mágneses fluxus iránya megegyezik a vezérlő tekercs fluxusának irányával.

Teljes hullámú mágneses erősítő

Teljes hullámú mágneses erősítő

Annak ellenére, hogy nincs vezérlőfeszültség, a mágneses magban lesz némi fluxus, ezért a kimeneti tekercs impedanciája soha nem éri el maximális értékét, és a terhelésen keresztüli áram soha nem éri el a minimális értéket. Az erősítő működése az előfeszítő tekercs segítségével szabályozható. Vákuumcsöves erősítők esetén a jelleggörbe bizonyos részét a cső működtetheti.

Sok mágneses erősítőnek lesz egy további vezérlőtekercse, amelyet a kimeneti áram áramának megcsapolására és visszacsatolásos vezérlőáramként adnak. Ezért ezt a tekercselést visszacsatolásra használják.

A mágneses erősítő alkalmazásai

A mágneses erősítő alkalmazásai

A mágneses erősítő alkalmazásai

  • Ezeket általában a rádiós kommunikáció nagyfrekvenciás váltakozó áramkörök kapcsolására.
  • Használható az Alexanderson generátorok sebességszabályozására.
  • A kis erősítők használhatók a mutatók hangolására, a kis motorok fordulatszámának szabályozására, akkumulátortöltők .
  • Tápegységek kapcsolókomponenseként használják (kapcsoló üzemmódú tápegységekben)
  • A Hall Effect áramátalakítók előtt a kerékcsúszás lokomotívjainak detektálására ezeket az erősítőket használja.
  • Ezek a HVDC-ben vannak a magas DC feszültségek mérésére, anélkül, hogy közvetlen kapcsolódás lenne a magas feszültségekhez.
  • Ezeknek az erősítőknek az előnye miatt, hogy a nagy áramokat kis áramok segítségével szabályozzák, ezeket világítási áramkörökhöz, például színpadi világításhoz használják.
  • Használható ívhegesztőknél.
  • Az 1950-es évek nagyszámítógépeiben kapcsolóelemként használják.
  • Az 1960-as években ezeket általában használják elektromos áramtermelő rendszerek .

A technológia fejlődése nagyobb mértékben csökkentette ezeknek az erősítőknek a használatát, de mégis használják ezeket néhány speciális alkalmazásban és elektronikus projektkészletek . Tud-e valamilyen erősítő alkalmazást, főleg, hogy az ilyen típusú erősítőket még mindig használják? Ezután kérjük, tegye meg ötleteit az alábbi kommentárokkal.

Fotók: