Elektroniskajās un elektriskajās shēmās tiek izmantotas dažāda veida transformatoru iekārtas, kas ir pieprasītas daudzās saimnieciskās darbības jomās. Piemēram, impulsu transformatori (turpmāk tekstā IT) ir svarīgs elements, kas uzstādīts gandrīz visos mūsdienu barošanas avotos.
Impulsu transformatoru konstrukcija (veidi).
Atkarībā no serdes formas un spoļu izvietojuma uz tā IT tiek ražots šādos dizainos:
- stienis;
- bruņots;
- toroidāls (nav spoles, vads ir uztīts uz izolētas serdes);
- bruņu stienis;
Skaitļi norāda:
- A - magnētiskā vadītāja ķēde, kas izgatavota no transformatora tērauda markām, kas izgatavotas ar auksti vai karsti velmētu metālu tehnoloģiju (izņemot toroidālo serdi, tā ir izgatavota no ferīta);
- B - spole no izolācijas materiāla
- C - vadi, kas rada induktīvo savienojumu.
Ņemiet vērā, ka elektriskais tērauds satur maz silīcija piedevu, jo tas izraisa jaudas zudumus virpuļstrāvu ietekmē uz magnētiskās ķēdes ķēdi. IT toroidālajā dizainā serdi var izgatavot no spoles vai ferimagnētiskā tērauda.
Elektromagnētiskā serdeņa komplekta plāksnes tiek izvēlētas biezumā atkarībā no frekvences. Palielinoties šim parametram, ir nepieciešams uzstādīt plāksnes ar mazāku biezumu.
Darbības princips
Impulsu tipa transformatoru (turpmāk tekstā IT) galvenā iezīme ir tāda, ka tiem tiek piegādāti vienpolāri impulsi ar nemainīgu strāvas komponentu, un tāpēc magnētiskā ķēde atrodas pastāvīgas magnetizācijas stāvoklī. Zemāk ir shematiska šādas ierīces savienojuma shēma.
Shēma: impulsa transformatora pievienošana Kā redzat, elektroinstalācijas shēma ir gandrīz identiska parastajiem transformatoriem, ko nevar teikt par laika shēmu.
Primārais tinums saņem impulsa signālus ar taisnstūra formu e (t), laika intervāls starp kuriem ir diezgan īss. Tas izraisa induktivitātes pieaugumu intervālā t u, pēc tam intervālā (T-t u) tiek novērota tās samazināšanās.
Indukcijas svārstības notiek ar ātrumu, ko var izteikt laika konstantē ar formulu: τ p = L 0 / R n
Koeficientu, kas apraksta starpību starp induktīvā krituma koeficientu, nosaka šādi: ∆В = В max - В r
- B max ir maksimālās indukcijas vērtības līmenis;
- B r ir atlikums.
Skaidrāk, atšķirība indukcijās ir parādīta attēlā, kas parāda darbības punkta nobīdi IT magnētiskajā ķēdē.
Kā redzams laika diagrammā, sekundārajai spolei ir sprieguma līmenis U 2, kurā ir atpakaļpadeve. Tā izpaužas magnētiskajā ķēdē uzkrātā enerģija, kas ir atkarīga no magnetizācijas (parametrs i u).
Strāvas impulsiem, kas iet caur primāro spoli, ir trapecveida forma, jo slodzes strāvas un lineārās strāvas (ko izraisa serdeņa magnetizācija) ir apvienotas.
Sprieguma līmenis diapazonā no 0 līdz t u paliek nemainīgs, tā vērtība e t = U m. Attiecībā uz sekundārās spoles spriegumu to var aprēķināt, izmantojot formulu:
kur:
- Ψ - plūsmas savienojuma parametrs;
- S ir vērtība, kas attēlo magnētiskā serdeņa šķērsgriezumu.
Ņemot vērā, ka atvasinājums, kas raksturo strāvas izmaiņas, kas iet caur primāro spoli, ir nemainīga vērtība, indukcijas līmeņa pieaugums magnētiskajā ķēdē notiek lineāri. Pamatojoties uz to, atvasinājuma vietā ir atļauts ieviest pēc noteikta laika intervāla veikto rādītāju atšķirību, kas ļauj veikt izmaiņas formulā:
šajā gadījumā ∆t tiks identificēts ar parametru t u, kas raksturo ilgumu, ar kādu plūst ieejas sprieguma impulss.
Lai aprēķinātu impulsa laukumu, ar kuru tiek ģenerēts spriegums IT sekundārajā tinumā, abas iepriekšējās formulas daļas jāreizina ar t u. Rezultātā mēs nonāksim pie izteiksmes, kas ļauj iegūt galveno IT parametru:
U m x t u = S x W 1 x ∆В
Ņemiet vērā, ka impulsa laukuma vērtība ir tieši proporcionāla parametram ∆В.
Otra svarīgākā vērtība, kas raksturo IT darbību, ir indukcijas kritums, to ietekmē tādi parametri kā magnētiskā serdeņa šķērsgriezums un caurlaidība, kā arī spoles apgriezienu skaits:
Šeit:
- L 0 - indukcijas kritums;
- µ a - serdes magnētiskā caurlaidība;
- W 1 - primārā tinuma apgriezienu skaits;
- S ir serdes šķērsgriezuma laukums;
- l cр - serdes garums (perimetrs) (magnētiskā ķēde)
- In r - atlikušās indukcijas vērtība;
- In max - maksimālās indukcijas vērtības līmenis.
- H m - magnētiskā lauka stiprums (maksimums).
Ņemot vērā, ka IT induktivitātes parametrs pilnībā ir atkarīgs no serdeņa magnētiskās caurlaidības, aprēķins jāveic no maksimālās vērtības µ a, ko parāda magnetizācijas līkne. Attiecīgi materiālā, no kura izgatavots kodols, parametra B r līmenim, kas atspoguļo atlikušo indukciju, jābūt minimālam.
Video: detalizēts impulsu transformatora darbības principa apraksts
Pamatojoties uz to, lente, kas izgatavota no transformatora tērauda, ir ideāli piemērota IT kodola materiāla lomai. Varat arī izmantot permalloy, kam ir minimālais kvadrāta koeficients.
Ferīta sakausējuma serdeņi ir ideāli piemēroti augstfrekvences IT, jo šim materiālam ir zemi dinamiskie zudumi. Bet zemās induktivitātes dēļ IT ir jāpadara liels.
Impulsu transformatora aprēķins
Apsvērsim, kā ir nepieciešams aprēķināt IT. Ņemiet vērā, ka ierīces efektivitāte ir tieši saistīta ar aprēķinu precizitāti. Kā piemēru ņemsim parasto pārveidotāja ķēdi, kas izmanto toroidālo IT.
Pirmkārt, mums jāaprēķina IT jaudas līmenis, šim nolūkam mēs izmantojam formulu: P = 1,3 x P n.
P n vērtība parāda, cik daudz enerģijas patērēs slodze. Pēc tam mēs aprēķinām kopējo jaudu (R gb), tai jābūt ne mazākai par slodzes jaudu:
Aprēķiniem nepieciešamie parametri:
- S c - parāda toroidālās serdes šķērsgriezuma laukumu;
- S 0 - tā loga laukums (kā šķiet, šī un iepriekšējā vērtība ir parādīta attēlā);
- B max ir maksimālā maksimālā indukcija, tā ir atkarīga no izmantotā feromagnētiskā materiāla kategorijas (atsauces vērtība ir ņemta no avotiem, kas apraksta ferīta šķiru raksturlielumus);
- f ir parametrs, kas raksturo frekvenci, ar kādu spriegums tiek pārveidots.
Nākamais solis ir noteikt apgriezienu skaitu primārajā tinumā Tr2:
(rezultāts ir noapaļots uz augšu)
U I vērtību nosaka izteiksme:
U I = U / 2-U e (U ir pārveidotāja barošanas spriegums; U e ir sprieguma līmenis, kas tiek piegādāts tranzistora elementu V1 un V2 emitētājiem).
Mēs turpinām aprēķināt maksimālo strāvu, kas iet caur IT primāro tinumu:
Parametrs η ir 0,8, tā ir efektivitāte, ar kādu jādarbojas mūsu pārveidotājam.
Tinumā izmantotās stieples diametru aprēķina pēc formulas:
Ja rodas problēmas ar IT galveno parametru noteikšanu, internetā varat atrast tematiskās vietnes, kas ļauj tiešsaistē aprēķināt jebkuru impulsu transformatoru.
Ferīta caurulei ir viena liela priekšrocība - to nav grūti atrast uz vecā CRT monitora signāla kabeļa vai iegādāties šādu kabeli datorveikalā. Tā kā platjoslas pieslēgums ir pietiekams HF (apmēram 1-30 MHz), tas ļauj pārdot raiduztvērēja antenas par lētāku cenu. Pagriezienu skaita skaitīšanas princips:
Zilais vads ir 1 apgrieziens, Sarkanais vads ir 1,5 apgriezieni.
Balansēšanas transformators uz ferīta caurulēm 50/300 Ohm
Mēs sākam ar tinumu 2,5 apgriezienus (zilā krāsā), pamatojoties uz nepieciešamo pretestību 300 omi. Mēs savienojam otru vada galu ar zemi ieejas savienojuma līmenī. Tas būs masu kopējais punkts. Sākot no masas punkta, uztinam jaunus 2,5 vijumus stieples (zaļu), kas beidz 300 omu tinumu. Atkal, sākot no masas punkta, mēs uztinam vēl 2 stieples (sarkanā) apgriezienus, kurus savienojam ar ievades savienotāju (PL). Stieples diametru nosaka spēja ievietot tinumus ferīta caurulē.
Piezīme: Pēc iespējas biezākā stieple.
Visa cauruma aizpildīšana. Pilnībā un vienmērīgi aizpildot serdes logu, var panākt mazāku "bloķēšanu" HF joslās. Īsi secinājumi.
Ja vēlaties, lai ierīcei būtu liela jauda, jums jācenšas nevis palielināt cauruļu skaitu, bet gan palielināt katras caurules šķērsgriezumu. Un cauruļu skaitam jābūt minimālam, t.i. tikai 2, bet "biezs"!
Neaizmirstiet, ka jo lielāka ir reaktīvā sastāvdaļa slodzē, jo sliktāk tas ir transformatoram. Ievērojot šo principu, varam veikt dažādas vienošanās, ievērojot apgriezienu skaitu saskaņā ar tabulu:
Pie fiktīvas slodzes izmērītais VSWR nepārsniedz 1,5 (diapazonā no 1 līdz 30 MHz).
Izmērītais zudums bija 0,4 dB.
(Ņemiet vērā UA4AEU — jūs varat sasniegt SWR 1,1, kompensējot reaktivitāti ar mazu kapacitāti balona ieejā vai izejā (izvēlēts eksperimentāli ar augstāko frekvenci).
Savienojot ar antenu, iespējama neliela antenas rezonanses frekvences novirze. Pamatojoties uz izmēru, tinumu var izgatavot no emaljētas cietas stieples. No elastīgas izolētas stieples ir vieglāk izveidot tinumu.
Raksts tika uzrakstīts, pamatojoties uz paša autora pieredzi un vietējo un ārvalstu avotu materiālu analīzi. Tas nepretendē uz jaunumu un ir paredzēts īsviļņu radio amatieriem, īpaši iesācējiem, kas nodarbojas ar platjoslas jaudas pastiprinātāju projektēšanu. Radioamatieru ēterā un internetā bieži var dzirdēt un lasīt nepareizus un bieži kaitīgus, bet ļoti pārliecinošā tonī izteiktus spriedumus par sliktu veiktspēju jaudas pastiprinātājos, antenu saskaņošanas ierīcēs utt., HF transformatori uz ferītiem ar augstu magnētiskā caurlaidība. Mēģināsim veikt īsu dažādu konstrukciju RF transformatoru darbības analīzi. Visizplatītākais transformatoru veids radioamatieru konstrukcijās ir uz ferīta vai dzelzs pulvera gredzenveida magnētiskās stieples, tā sauktajiem garo līniju transformatoriem (LTL). To darbības frekvenču diapazons var būt līdz piecām oktāvām, un viens no galvenajiem iemesliem, kas saistīti ar frekvenču ierobežojumiem, ir tā dizains. Parasti transformatora tinumus veido trīs savīti vadi uz viena gredzena. Šis dizains ietver vismaz divas problēmas. Pirmais ir fāzes nobīde augstās frekvencēs sekundārajos tinumos (ja tādi ir vairāki), atkarībā no tinumam izmantotās līnijas veida. Fāzu novirze sekundārajos tinumos attiecībā pret otru izraisa nekonsekventu parafāzes posma darbību pēc transformatora. Un otrā problēma ir tāda, ka šāda veida transformatoriem, īpaši radioamatieru konstrukcijās, ir nepietiekama magnētiskās ķēdes magnētiskā caurlaidība. Tas noved pie aprēķinātās aktīvās pretestības izmaiņām frekvenču joslā (īpaši zemās frekvencēs). Šādiem transformatoriem, kā likums, ir salīdzinoši liels apgriezienu skaits, kas izraisa ievērojamu noplūdes induktivitāti un savstarpējas tinuma kapacitātes parādīšanos. Visi iepriekš minētie faktori vislabākajā veidā neietekmē HF transformatora platjoslas īpašības. Tāpēc tādas konstrukcijas izmantošana, kurā tinumi ir izgatavoti uz vienas apļveida magnētiskās ķēdes platjoslas transformatoros, ir diezgan problemātiska. Tomēr gredzenveida magnētiskās ķēdes, kas izgatavotas no ferīta vai pulverveida dzelzs, ir diezgan labi pierādījušas sevi rezonanses (šaurjoslas) ķēžu ražošanā dažāda veida filtros. Laba alternatīva TDL ir transformators ar tilpuma pagriezienu (izgatavots "mucas" formā). Šādās konstrukcijās tiek samazināta savstarpējā tinuma kapacitāte un izkliedētās noplūdes induktivitāte, jo tinumi ir uztīti uz atsevišķām ferīta magnētiskajām ķēdēm un novietoti ekranētos nodalījumos, un savienojumu starp tiem nodrošina metāla stienis (serdenis). Šāda veida HF transformatoriem ir liels joslas platums (simtiem megahercu) ar labu parametru noturību frekvenču joslā. Tomēr šeit ir arī nepilnības. Šādi transformatori ir ierobežoti izmantojami, pārraidot lieljaudas signālu, jo kā savienojuma elements starp tinumiem tiek izmantots nemagnētiska materiāla stienis, kas iet caur magnētiskajiem serdeņiem. Ja jaudīgs (desmit vai vairāk vatu) signāls tiek pārraidīts caur transformatoru, tas tiek ierobežots izejā. Un jo lielāka ir pārraidītā jauda, jo sliktāks ir pārraides koeficients. Galvenā jauda tiek tērēta transformatora sildīšanai. Es nedomāju spriest par šīs ietekmes iemesliem. Acīmredzot šeit ir nepieciešami papildu eksperimenti ar dažādu materiālu izmantošanu transformatoriem. Pie mazām jaudām šādiem HF transformatoriem ir lieliski parametri. Vēl viens plaši izplatīts HF transformatoru dizains ir ārējie spoles transformatori, tā sauktie "binokļi". Tie ir izgatavoti uz divu caurumu (transfluktoriem) vai cauruļveida ferīta magnētiskajām ķēdēm. Abus var aizstāt ar apļveida magnētisko ķēžu komplektu. Bet radioamatieru-dizaineru vidū joprojām nav vienprātības par šādu transformatoru ražošanas metodi un, pats galvenais, par tā galvenā materiāla - ferīta - magnētiskās caurlaidības izvēli. Taču to jau sen ir noteikušas ārzemju firmas, kas specializējas radiosakaru ražošanā, kuras savos konstrukcijās plaši izmanto šādus transformatorus - baluņus, antenas (baluņus) ar dažādu transformācijas koeficientu, ieejas un izejas HF jaudas pastiprinātājus un dažādus saskaņotājus. Šīs konstrukcijas transformatoru darbības frekvences diapazons, strādājot ar slodzi ar pretestību līdz 500 omiem, var sasniegt desmit oktāvas, ja transformatora tinumu pretestība zemākajā darba frekvencē nepārsniedz ceturtdaļu no atbilstošās slodzes. pretestības. Pretējā gadījumā tiek samazināta transformatora zemākā darba frekvence. Mēģināsim tuvāk aplūkot šāda RF transformatora projektēšanas procesu. Tātad, lai nodrošinātu zemu noplūdes induktivitāti un savstarpējo tinumu kapacitāti, tinumus jācenšas veikt ar nelielu apgriezienu skaitu. Bet tad darba diapazona zemfrekvences sadaļā nebūs pietiekami daudz induktivitātes!? To var palielināt, izmantojot ferītu ar augstu vai ļoti augstu magnētisko caurlaidību. Nevis 100 un ne 400, kā bieži dzird ēterā no "ekspertiem", un pat ne 1000, bet vēl augstāk - ne mazāk kā 2-5 tūkstoši. Firmas transformatori, kas darbojas 1 ... 500 MHz frekvenču joslā, ir izgatavoti uz ferītiem, kuru caurlaidība ir pat 10 000. Neticiet "ekspertiem", kuri apgalvo, ka šādi ferīti "... nedarbojas augstās frekvencēs ..." . Un viņam tur nav jāstrādā. Tās galvenais uzdevums ir nodrošināt augstu tinumu induktivitāti ar minimālu apgriezienu skaitu tajos. Jā, šajā gadījumā ir arī parazītu savstarpējā tinuma kapacitāte un noplūdes induktivitāte, taču šīs vērtības šajā dizainā ir niecīgas, it īpaši kapacitāte. Ir viegli kompensēt noplūdes induktivitāti pie slodzes pretestības līdz 500 ... 600 omi. Pietiek savienot to pašu pretestību paralēli tinumam, bet ar citu zīmi - kondensatoru. Jūs varat kompensēt parazītisko kapacitāti, pievienojot to pašu kondensatoru tinumam, bet virknē ar to. Tiesa, ar mūsu (radioamatieru) frekvenču joslu šī nav galvenā- Rv x / R out om 50/50 50/110 50/200 50/300 50/450 50/600 50/800 Primārā apgriezienu skaits. tinums 2 2 2 2 2 2 2 Sekundārā tinuma apgriezienu skaits 1 + 1 1,5 + 1,5 2 + 2 2,5 + 2,5 3 + 3 3,5 + 3,5 4 + 4 parazitārā reaktivitāte. Tāpēc mūsu gadījumā var upurēt kompensāciju par savīšanas jaudu. Parazitārās noplūdes induktivitāti var pietiekami precīzi izmērīt ar induktivitātes mērītāju, pārrēķinot to reaktivitātē. Iegūtā reaktivitātes vērtība jāaizstāj ar negatīvu, t.i., ar kapacitāti. Vai vienkārši izvēlieties kondensatoru ar minimālo VSWR. Nav grūti atrast ferītus ar augstu magnētisko caurlaidību (vairāki tūkstoši). Tos cauruļveida izstrādājumu veidā plaši izmanto visu veidu importētajos kabeļos aizsardzībai pret traucējumiem un traucējumiem (biroja un sadzīves tehnikas barošanas vadi, digitālo kameru savienojošie vadi, monitoru un datoru kabeļi, USB pagarinātāji utt.). Vietējo ražotāju "caurules" atšķiras ar to magnētiskajām īpašībām ne uz labo pusi. Tomēr viņi ražo arī diezgan augstas kvalitātes transformatorus. Uztinot transformatoru, jācenšas pēc iespējas aizpildīt "binokļa" iekšējo tilpumu. To panāk, izmantojot liela šķērsgriezuma vadu ar vienmērīgu caurumu aizpildīšanu vai veicot tinumus ar koaksiālo kabeli vai līniju (piemēram, strāvas vadu no lodāmura). Labs risinājums ir tinumam izmantot saišķi, kas sastāv no MGTF vadiem, kas ir savīti kopā. Tabulā parādīti aptuvenie HF transformatoru tinumu dati uz cauruļveida ferītiem ar augstu magnētisko caurlaidību. Kā redzat, pretestības transformācijas koeficienta izvēle ir pietiekami plaša un atbilst radioamatieru praksē izmantotajām pamatvērtībām. Primāro tinumu var izgatavot no viena apgrieziena, saglabājot sekundārajam tinumam proporcijas. Sekundārais tinums ir uztīts ar dubultu vadu vai koaksiālo kabeli. Sekundārā tinuma viena vada gals, kas savienots ar tā otra vada sākumu, veido tinuma viduspunktu. Savienojot sekundārā tinuma viduspunktu ar vienu no primārā tinuma spailēm, papildus transformācijai iegūsim arī sekundārā tinuma balansēšanu. Autors no rūpnieciskās elektronikas strāvas kabeļiem izgatavoja transformatoru uz ferīta caurulēm, caurlaidība bija lielāka par 6000. Primārais tinums sastāvēja no diviem montāžas stieples pagriezieniem ar šķērsgriezumu 3 mm2. Sekundārais - no trim strāvas vada apgriezieniem no elektriskā lodāmura. Vada viena vada sākums ir savienots ar vada otra vada galu (3 + 3 sekundārā tinuma apgriezieni). Pārveidošanas koeficients ir 1:9. Transformatora kopējā jauda ir pietiekama, lai pārraidītu jaudu līdz 1 kW. Transformatoram ar slodzi 510 omi, kas savienoti ar sekundāro tinumu, ar ieejas pretestību 50 omi, bija VSWR = 1,1 ... 1,2 frekvenču joslā 1,7 ... 26 MHz. VSWR palielinājās līdz 1,7 tuvāk 38 MHz. Savienojot paralēli kondensatora ar jaudu 52 pF transformatora primārajam tinumam (tinumu noplūdes induktivitātes kompensācija), VSWR frekvenču joslā no 1,7 ... 42 bija vienāds ar 1 ... 1,2. MHz. Fotogrāfijas (1. - 3. att.) parāda mērījumu rezultātus, kas veikti ar instrumentu MFJ-269. attēlā. 4, jūs varat novērot transformatora parametru mērīšanas rezultātu ar transformācijas attiecību 1: 4, ko arī ražojis autors. Sekundārais tinums sastāv no diviem koaksiālā kabeļa pagriezieniem, kam seko kabeļa centrālā vada un ekrāna virknes savienojums kā tinumu puses. Transformatora frekvenču diapazons bez kompensācijas kondensatoru izmantošanas bija 1,8 ... 29 MHz ar VSWR = 1,1 ... 1,6. Savienojot ar kondensatora primāro tinumu ar jaudu 43 pF un 10 pF uz sekundāro, VSWR 3,4 ... 32 MHz frekvenču joslā bija vienāds ar vienotību un 1,7 joslā. .47 MHz nepārsniedza 1,2. No iepriekš minētā mēs varam secināt, ka nevajadzētu baidīties izmantot to konstrukcijās ferītus ar augstu magnētisko caurlaidību. Turklāt autors ņem vērā kļūdainus ieteikumus par ferītu izmantošanu ar jauktām caurlaidības vērtībām (piemēram, VCh50 + 1000NN utt.) "binokļos". ATSAUCES 1. Bunin S. G., Jailenko L.P. - Kijeva, Tehnika, 1984, lpp. 146. 2. Red E. T. Radio uztvērēju shēma - M .: Mir, 1989.
Pagriezienu skaita skaitīšanas princips:
Zils vads - 1 pagrieziens,
Sarkanais vads ir 1,5 apgriezieni.
Balun 50/300
Mēs sākam ar tinumu 2,5 apgriezienus (zilā krāsā), pamatojoties uz nepieciešamo pretestību 300 omi. Mēs savienojam otru vada galu ar zemi ieejas savienojuma līmenī. Tas būs masu kopējais punkts. Sākot no masas punkta, mēs uztinam jaunus 2,5 apgriezienus stieples (zaļā krāsā), kas beidz tinumu ar 300 omi. Atkal, sākot no masas punkta, mēs uztinam vēl 2 stieples (sarkanā) apgriezienus, kurus savienojam ar ievades savienotāju (PL).
Stieples diametru nosaka spēja ievietot tinumus ferīta caurulē.
(Piezīme. UA4AEU-Maksimāli bieza stieple.
Visa cauruma aizpildīšana.Pilnīga un vienmērīga serdes loga aizpildīšana var panākt mazāku "bloķēšanu" HF joslās.
Īsi secinājumi.
Ja vēlaties iegūt lielāku ierīces jaudu, jums jācenšas nevis palielināt cauruļu skaitu, bet gan palielināt katras caurules šķērsgriezumu. Un cauruļu skaitam jābūt minimālam, t.i. tikai 2, bet "biezs"!
Neaizmirstiet, ka jo lielāka ir reaktīvā sastāvdaļa slodzē, jo sliktāk tas ir transformatoram.)
Ievērojot šo principu, varam veikt dažādas vienošanās, ievērojot apgriezienu skaitu saskaņā ar tabulu:
Pie fiktīvas slodzes izmērītais VSWR nepārsniedz 1,5 diapazonā no 1 līdz 30 MHz.
Izmērītais zudums bija 0,4 dB.
(Ņemiet vērā UA4AEU — jūs varat sasniegt SWR 1,1, kompensējot reaktivitāti ar mazu kapacitāti balona ieejā vai izejā (izvēlēts eksperimentāli ar augstāko frekvenci.
Savienojot ar antenu, iespējama neliela ANT rezonanses frekvences novirze.).
Pamatojoties uz izmēru, tinumu var izgatavot no emaljētas cietas stieples. No elastīgas izolētas stieples ir vieglāk izveidot tinumu.
Saistītie materiāli:2) ShPTL ieejā un izvadē jāielādē AKTĪVĀS slodzes, kas ir aptuveni vienādas ar to līniju viļņu pretestību, no kurām tas ir izveidots.
Tipisks piemērs: Mūsu brālis - radioamatieris izmanto milzīgus ferīta gredzenus pie audekla, lai "līdzsvarotu" antenas. Tomēr iepriekš aprakstītais eksperiments ar aktīvām slodzēm parāda, ka gredzens ar diametru 10 ... 20 mm var izturēt 100 W jaudu un nesasilst! Tātad, kur ir patiesība? Patiesība ir tāda, ka antenai (dipolam vai rāmim) ir zema pretestība TIKAI vienā frekvencē, antenas pirmās harmonikas frekvencē. Augstas aktīvās pretestības, kas ir pie vienmērīgām harmonikām, praksē nav piemērojamas. Zemas pretestības rezonanses pie nepāra augšējām harmonikām vairs neietilpst amatieru radio joslās. Un citās frekvencēs VIENMĒR būs nozīmīgas reaktivitātes. Tie izraisa spēcīgu gredzena uzkaršanu un tāpēc tam jābūt ar lielu dzesēšanas virsmu, t.i. esi LIELISKS. Piemēram, importētajos 100 vatu raiduztvērējos pie PA izejas ir uzstādīti mikroskopiski ferīta binokļi. UN NEKO! Tas nav tāpēc, ka tie ir izgatavoti no dīvaina materiāla. Tikai viena no prasībām šādu raiduztvērēju izejas slodzei ir tāda, ka tā būtu AKTĪVA. (Vēl viena prasība ir 50 omi). Jāuzmanās no tām publikācijām, kur HF transformatoram ieteicams uztīt stingri noteiktu apgriezienu skaitu. Tas liecina par vēl vienu "apziņas slimību" - SHPTL gandrīz rezonanses izmantošanu. Šeit "izaug" kājas no leģendas par nepieciešamību izmantot augstfrekvences ferītus. Bet ... platjoslas NAV!
Tagad par minēto 1: 1 un 1: 2 ... Skolas fizikas kursā transformācijas koeficients ir primāro un sekundāro tinumu pagriezienu attiecība. Tie. ieejas un izejas spriegumu attiecība. Kāpēc radioamatieriem šis parametrs "pēc noklusējuma" tika pārvērsts pretestības transformācijas koeficientā? Jo pretestību transformācija mūsu vidē ir svarīgāka. Bet nevajag iet līdz absurdam! Lūk, ēterā noklausīta saruna – divi radioamatieri spriež, kā uztaisīt transformatoru no 50 līdz 75 omiem. Viens iesaka to uztīt ar apgriezienu attiecību 1: 1,5. Un, kad kāds pret viņiem kautrīgi iebilst, atbildē atskan tikai pārmetumi par tehnisko analfabētismu. Un tas notiek uz katra soļa! Un tikai - NOTEIKUMI! Izrādās, ka lielais enerģijas nezūdamības likums viņiem nedarbojas un ir iespējams ar spriegumu uz ieejas tinumu, pieņemsim, ka 1 volts, pievadot transformatora 50 omu ieeju 20 mW jaudu, un jau noņem 30 mW pie 75 omu izejas. Lūk, izrādās "mūžīgā kustība"! Šeit tikai jāatceras, ka pretestību transformācijas koeficients ir kvadrātiskā atkarībā no spriegumu transformācijas attiecības. Citiem vārdiem sakot, 1: 2 transformators pārveidos 50 omi uz 200 omi, bet 5: 6 transformators 50 omi uz 75 omi. Kāpēc es uzrakstīju 5:6, nevis 1:1,2? Šeit ir viens solis līdz būvniecībai. Kā jau minēts, SHTTL ir jāietīt rindā. Un līnija ir divi vai vairāki vadi, kas salocīti kopā un nedaudz savīti. Šādas līnijas raksturīgā pretestība ir atkarīga no vadu diametra, attāluma starp to centriem un pagrieziena soļa. Lai pārveidotu 50 omi par 75 omi, jums jāizmanto SEŠU vadu līnija un, ja nav balansēšanas prasības, pievienojiet šos vadus saskaņā ar shēmu.
Kā pamanījāt, arī ķēde tiek uzzīmēta īpašā veidā, nevis kā parastam transformatoram. Šis attēls labāk atspoguļo dizaina būtību. Pazīstamā shematiskā diagramma, 2. att., un attiecīgi "tradicionālā" autotransformatora konstrukcija ar viena slāņa tinumu un krānu 0,83 no kopējā apgriezienu skaita praktiskajās pārbaudēs "uz galda" parāda daudz sliktākus rezultātus. joslas platuma ziņā.
Dizaina un darbības apsvērumu dēļ nav vēlams arī izveidot SHTTL ar saīsinātu vienas līnijas daļu. 3. att. Neskatoties uz to, ka tas ļauj viegli veikt jebkādas, pat daļējas, transformācijas attiecības. Šāds risinājums noved pie līnijas nevienmērības parādīšanās, kā rezultātā platjoslas savienojums pasliktinās.
Interesants jautājums: - "Kādus ierobežojošos transformācijas koeficientus var iegūt SHTTL?" Īpaši interesanti ir rast atbildi uz šo jautājumu tiem, kuri "slimuši" ar domu izgatavot platjoslas aperiodisku lampu jaudas pastiprinātāju, kur nepieciešams pārveidot pretestību par 1...2 KΩ no lampas sānu pretestību 50 omi. Eksperiments “uz galda” dod diezgan interesantu rezultātu. Atkal, tas viss ir atkarīgs no tinumu konstrukcijas. Piemēram, ja izgatavojat “tradicionālo” transformatoru vai autotransformatoru ar transformācijas koeficientu, teiksim, 1:10, ielādējat to uz iestatītās aktīvās pretestības, kas vienāda ar 5 KΩ, un izmēra SWR 50 omu pusē, tad rezultāts. var sacelties mati stāvus! Un, ja papildus noņemt frekvences reakciju, būs skaidrs, ka no platjoslas nekas nav palicis pāri. Ir viena acīmredzama, diezgan asa rezonanse induktivitātes dēļ.
Šo sasāpējušo tēmu vēl varētu attīstīt bezgalīgi, bet ... Visu aizēnoja platjoslas balun transformatora dizains uz transfluksora (divu caurumu ferīta serdeņa) 4. att., kuru man izdevās "izspiegot" importētā antenā. "ūsu" televizors. Attēls attēlā, protams, ir shematisks - patiesībā tinumi sastāv no vairākiem (3 ... 5) pagriezieniem. Es ilgu laiku, apmulsis, pētīju tā dizainu, mēģinot izprast tinumu sistēmu. Beidzot izdevās uzzīmēt "tinumu" atrašanās vietu. Šeit ir patiesu garu līniju izmantošanas piemērs!
Ja es nezinātu, ka tās ir rindas, es domāju, ka esmu traks! Īpaši šis sarkanais īssavienotais tinums... Bet kāpēc mēs nebrīnāmies, ja, piemēram, kabeļa U veida elkonī, ir nepieciešams vienā punktā savienot bizi no abiem koaksiālā kabeļa galiem. Arī galu galā - LINE! Eksperimentā ar fiktīvu slodzi šis mikrotransformators, kas paredzēts darbam simtiem megahercu frekvencēs, lieliski darbojās ievērojami zemākās frekvencēs līdz 40 m un ar pilnu raiduztvērēja jaudu.
Pa ceļam izdomāsim leģendas par simetriju un līdzsvarošanu. Noskaidrosim, cik ļoti vienkārši ir noteikt, vai tas vai cits SPTL balansē, vai arī autori tikai deklarē šo īpašību, un tur nav ne miņas no simetrijas. Šeit atkal mums palīdzēs “Viņa Majestāte – Eksperiments” un “Viņa Augstība – eksperimenta rezultātu teorētiskā analīze”. Vispirms noskaidrosim, kas ir sabalansēta izvade un kā tā atšķiras no nelīdzsvarotās. Izrādās, ka tas viss ir atkarīgs no transformatora konstrukcijas. Piemēram, vienkāršākais gadījums ir SHTTL ar transformācijas attiecību 1:1. Jebkuru īstu vai iedomātu SHPTL (ir daži! Un ne reti!) Var viegli pārbaudīt, izmantojot jūsu mājas raiduztvērēju. Pietiek pieslēgt transformatora izejai pretestības slodzi (ekvivalentu) ar pretestību, kas atbilst transformācijai, un pārbaudīt SWR pie 50 omu ieejas pie maksimālās raidītāja jaudas (SWR skaitītāja maksimālā precizitāte) norādītajā frekvencē. diapazons. Ja SHPTL ir reāls, tad VSWR jābūt tuvu ideālam, t.i. 1.0 un PLAŠĀ frekvenču joslā (tāpēc tas ir PLATJOSLAS transformators!) Ir vēlams, lai raiduztvērējs būtu atvērts pārraidei ar nepārtrauktu pārklāšanos un nekādā gadījumā neiekļauts iekšējās antenas uztvērējs. Simetrijas īpašība tiek pārbaudīta saņemot, izmantojot PIRKSTI (nevis 21. datumā! Lai gan, viņiem tas ir iespējams!). Simetrija ir abu slodzes tapu VIENLĪDZĪBAS būtība attiecībā pret zemi (uztvērēja korpuss). Uztverot jebkuru staciju (var raidīt, tā ir ērtāk...) pieskaroties PIRKSTA vai skrūvgriezim pie SIMMETRISKĀS SHPTL izejas savienotās slodzes galiem, pēc S-metra un pa ausi viss jābūt vienādam. Bet signāla līmenim jābūt par vienu punktu (-6 dB vai divas reizes U) mazākam katrā viengala izvadē. (tas ir 1:1 transformācijas gadījumā). Kā slodze uz īsu brīdi, pat 100 W pārraidei, ir ērti izmantot 51 Ohm MLT-2 rezistoru. Tajā pašā laikā tiek novērots interesants efekts - saņemot signālu caur balansēšanas transu, kad PIRKSTA bīdāt pa šī rezistora korpusu, radiostacija būs dzirdama no viena gala, rezistora centrā, tā netiks dzirdēts, un no otra gala tas tiks dzirdēts tāpat kā no pirmā ... Tikai šādos apstākļos transformatoru var uzskatīt par balunu. Izmēģiniet dažādus SHPTL dizainus, kas publicēti literatūrā un internetā. Rezultāti var pārsteigt...
Īsi runājot! Izveidojiet savu mikseri uz jebkura basa ferīta gredzena. Izmēģini - raksti! Eksperimentējiet drosmīgāk!
Sergejs Makarkins, RX3AKT
