Г. П. Вересов
ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ
БЫТОВОЙ
РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ
АППАРАТУРЫ
Е
МОСКВА
«РАДИО И СВЯЗЬ.
198В
ББК 32.844
В31
УДК 621.396.6
Вересов Г. П.
В31 Электропитание бытовой радиоэлектронной аппа-
ратуры. — М.: Радио и связь, 1983. — 128 с., ил.
45 к.
Изложены основы теории, расчета и конструирования источников вто-
ричного электропитания стационарной бытовой радиоэлектронной аппара-
туры, работающей от электросети переменного тока частотой 50 Гц, и
портативной, использующей химические источники тока. Приведены реко-
мендации по выбору схем основных функциональных узлов источников
вторичного электропитания и их электрорадиоэлемеитов, примеры расчета
и справочные данные.
Для инженеров и радиолюбителей, занимающихся самостоятельно
разработкой радиовещательной аппаратуры или модернизацией бытовой
промышленной радиоэлектронной аппаратуры.
2402020000—070
В--------------- 168-83
046(01)-83
ББК 32.844
6Ф2.14
РЕЦЕНЗЕНТ А. А. БОКУНЯЕВ
Редакция литературы по конструированию
и технологии производства радиоэлектронной аппаратуры
© Издательство «Радио и связь», 1983
Предисловие
Современная бытовая радиоэлектронная аппаратура (РЭА)
отличается разнообразием выполняемых ею функций. К ней от-
носятся не только радиовещательные и телевизионные приемни-
ки, магнитофоны и электропроигрыватели, но и электронные ча-
сы, фотоэкспонометры и фотовспышки и даже электронные иг-
рушки и сувениры. Все они для нормального функционирования
нуждаются в средствах электропитания. Первичные средства
электропитания — химические источники тока или электрическая
сеть переменного тока — не всегда способны обеспечить функцио-
нирование РЭА с заданным качеством работы. В этом случае
между первичными средствами электропитания и потребителем
электроэнергии включаются средства вторичного электропитания,
выполняемые в виде отдельных функциональных узлов или кон-
структивно законченных блоков — источников вторичного электро-
питания. И те, и другие представляют собой сложные радио-
электронные устройства и отличаются многообразием схемных
решений.
Для потребителей бытовой радиоэлектронной аппаратуры в
настоящую книгу включены основные сведения о средствах элект-
ропитания РЭА, а для радиолюбителей и инженеров — справоч-
ный материал по расчету основных функциональных узлов источ-
ников вторичного электропитания стационарной РЭА, работаю-
щей от электросети переменного тока, а также основные сведения
о химических источниках тока, используемых в портативной и пе-
реносной РЭА.
Замечания и ’предложения по книге просьба посылать по адре-
су: 101000, Москва, а/я 693, издательство «Радио и связь».
Автор
СРЕДСТВА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ БЫТОВОЙ РЭА
И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1. Средства электропитания радиоаппаратуры
Для последнего десятилетия характерно широкое и повсемест-
ное использование радиоэлектронной аппаратуры. Независимо от
назначения и сложности в состав аппаратуры обязательно входят
средства электропитания, обеспечивающие ее нормальное функ-
ционирование. К средствам электропитания относятся источники
электропитания, устройства их коммутации, защиты, индикации,
сигнализации. Источники электропитания подразделяются на пер-
вичные и вторичные.
Первичные источники электропитания осуществляют преобра-
зование неэлектрических видов энергии: механической, химиче-
ской, термо- и фотоэлектрической, ядерной и прочей — в электри-
ческую. К ним относятся гидро- и паротурбинные генераторы
переменного и постоянного тока, химические источники тока, тер-
моэлектрические и магнитогидродинамические генераторы, элект-
рогенераторы с фотоэлементами, атомными и радиоизотопными
элементами и др. Применение того или иного первичного источ-
ника электропитания зависит от назначения и условий эксплуа-
тации РЭА. Большая часть бытовой радиоаппаратуры стационар-
ного исполнения питается от однофазных электрических сетей пе-
ременного тока частотой 50 Гц, объединенных в системы электро-
снабжения. Это объясняется меньшей стоимостью электрогенера-
торов переменного тока по сравнению с источниками электропи-
тания постоянного тока той же мощности, хорошо налаженным
серийным выпуском таких электрогенераторов, возможностью по-
лучения сравнительно легким способом (трансформацией) любых
электрически изолированных и различных по номиналу напряже-
ний переменного тока, простотой устройств преобразования пе-
ременного тока в постоянный и др. Основные характеристики од-
нофазных электрических сетей переменного тока частотой 50 Гц в
соответствии с ГОСТ 13109—67 приведены в табл. 1 приложения.
Электропитание РЭА крупных подвижных объектов, например
судов, самолетов, дизель-электровозов, осуществляется от авто-
номных электрогенераторов переменного и постоянного тока, ак-
кумуляторных батарей. Для питания портативной переносной ра-
диоаппаратуры используются химические источники тока.
4
К средствам вторичного электропитания РЭА (ГОСТ 23413—
79) относится та функциональная часть радиоэлектронной аппа-
ратуры, которая использует электроэнергию первичных источни-
ков электропитания для обеспечения функциональных устройств
РЭА электроэнергией заданного качества. Средства вторичного
электропитания осуществляют преобразование таких характерис-
тик электрической энергии средств первичного электропитания,
как род тока, номинал напряжения, число выходных каналов,
номинал частоты и число фаз переменного тока, а также регули-
рование напряжения или тока. К средствам вторичного электро-
питания относятся источники питания, их функциональные узлы,
а также устройства управления, коммутации, защиты, индикации
и пр.
Настоящая книга посвящена прежде всего тем функциональ-
ным узлам и элементам схем, которые характерны для источни-
ков вторичного электропитания бытовой РЭА, работающей от
электросети переменного тока частотой 50 Гц. Отдельно рассмот-
рены химические источники тока портативной и переносной быто-
вой радиоаппаратуры.
2. Классификация средств вторичного электропитания
Средства вторичного электропитания радиоэлектронной аппа-
ратуры в соответствии с ГОСТ 23413—79 и ГОСТ 23414—79 под-
разделяются на системы, источники и функциональные узлы ис-
точников вторичного электропитания.
Систему вторичного электропитания образуют средства вто-
ричного электропитания, которые обеспечивают по заданной про-
грамме вторичным электропитанием все цепи комплекса бытовой
РЭА, например комплекса высшего класса «Фепикс-005-стерео».
В бытовой и любительской радиоэлектронной аппаратуре средства
вторичного электропитания представлены либо в виде источников
вторичного электропитания, выполненных в блочной или модуль-
ной конструкции, либо в виде комплекта взаимосвязанных функ-
циональных узлов вторичного электропитания, конструктивно сов-
мещенных с питаемой ими аппаратурой.
Источник вторичного электропитания (ИВЭП) радиоэлектрон-
ной аппаратуры представляет собой средство вторичного элект-
ропитания, обеспечивающее вторичным электропитанием, т. е.
электроэнергией заданного качества, самостоятельные приборы
или отдельные цепи комплекса РЭА. Источник вторичного элект-
ропитания, в составе которого имеется стабилизатор напряжения
или тока, называется стабилизирующим ИВЭП. Источник пита-
ния, у которого регулируется хотя бы один выходной параметр,
называется регулируемым источником вторичного электропита-
ния.
В зависимости от числа выходов источники вторичного элект-
ропитания подразделяются на одноканальные и многоканальные
(последние имеют два и более выходов). Кроме того, источники
5
вторичного электропитания характеризуются: параметрами вход-
ной и выходной электрической энергии, выходной мощностью, ко-
эффициентом полезного действия, удельными показателями, эле-
ментной базой, условиями эксплуатации, надежностью.
В зависимости от рода тока на входе различают источники
вторичного электропитания, преобразующие энергию электриче-
ской сети переменного тока частотой 50 Гц, и источники, преоб-
разующие электроэнергию химических источников тока, а также
ИВЭП с универсальным питанием. Выходные напряжения ИВЭП
в зависимости от его назначения могут быть как постоянного, так
и переменного тока.
В зависимости от номинальных значений выходных напряже-
ний различают ИВЭП с низким (до 100 В), средним (от 100 до
1000 В) и высоким (свыше 1000 В) напряжением. Выходные на-
пряжения постоянного тока характеризуются значениями коэф-
фициента пульсаций: малым (менее 0,1%), средним (от 0,1 до
1%), большим (более 1%); выходные напряжения переменного
тока — формой, числом фаз, поминальной частотой, допустимым
отклонением частоты, коэффициентами нелинейных искажений,
модуляции и асимметрии. В зависимости от значений суммарной
нестабильности выходного напряжения различают стабилизирую-
щие ИВЭП низкой (свыше 5%), средней (от 1 до 5%), высокой
(от 0,1 до 1%) точности и прецизионные (менее 0,1%). В зави-
симости от выходной мощности ИВЭП подразделяются на микро-
мощные (до 1 Вт), малой (от 1 до 10 Вт), средней (от 10 до
100 Вт), повышенной (от 100 до 1000 Вт) и большой (свыше
1000 Вт) мощности. Следует иметь в виду, что приведенная вы-
ше классификация ИВЭП является условной, она, например, об-
легчает проведение сравнительной оценки различных источников
вторичного электропитания.
Подобную оценку ИВЭП можно произвести не только по па-
раметрам качества их выходных напряжений, но и по парамет-
рам, характеризующим са>м источник вторичного электропитания:
коэффициенту сглаживания пульсаций напряжения и коэффици-
енту стабилизации напряжения (или по обратному значению —
коэффициенту нестабильности), коэффициенту полезного действия,
удельным массообъемным характеристикам, стоимости и пр.
Современные стабилизирующие источники вторичного элект-
ропитания представляют собой сложные системы автоматическо-
го регулирования с цепями обратной связи. Наличие в схеме
ИВЭП реактивных элементов (индуктивностей и емкостей) мо-
жет явиться причиной появления больших всплесков тока и на-
пряжения при включении и выключении источника, а также воз-
никновения задержек коммутации выходного напряжения. Ток
включения определяется максимальным мгновенным значением
тока при подключении входного напряжения к ИВЭП и может во
много раз превосходить значение установившегося тока. В тех ис-
точниках питания, где этот ток не учитывается, преждевременно
6
обгорают контакты выключателей, перегорают предохранители и
пр.
Интервал времени между моментом подачи входного напряже-
ния и моментом, после которого параметры ИВЭП удовлетворяют
заданным требованиям, определяет время готовности источника
вторичного электропитания. Реже используется другой пара-
метр — время отключения ИВЭП — интервал времени между мо-
ментом прекращения подачи входного напряжения и моментом,
когда значение выходного напряжения источника питания падает
ниже 0,1 номинального или установленного значения.
Функциональные узлы вторичного электропитания РЭА пред-
ставляют собой устройства, входящие в состав источника или
системы вторичного электропитания РЭА и выполняющие в за-
висимости от назначения одну или несколько функций. Как пра-
вило, функциональный узел является полупроводниковым преоб-
разователем, обеспечивающим изменение одного или нескольких
параметров электрической энергии: напряжения, частоты (вклю-
чая нулевое значение) и числа фаз; название функционального
узла совпадает с названием выполняемой им основной функции
преобразования электроэнергии.
В источниках вторичного электропитания бытовой РЭА ши-
рокое применение получили следующие виды преобразования
электрической энергии:
1.	Преобразование напряжения переменного тока в перемен-
ный (трансформация) с получением заданного числа выходных
каналов и требуемых номиналов напряжения переменного тока.
2.	Преобразование напряжения переменного тока в напряже-
ние постоянного тока (выпрямление). Это преобразование обыч-
но совмещается с фильтрацией напряжения, т. е. уменьшением
переменной составляющей выпрямленного напряжения. Выпрям-
ление может осуществляться практически без изменения номина-
ла или с повышением (умножением) напряжения.
3.	Преобразование напряжения постоянного тока в одно- или
многофазное напряжение переменного тока синусоидальной, пря-
моугольной или другой формы с постоянной или изменяющейся
частотой переключения (инвертирование). Если инвертирование
совмещается с трансформацией напряжения, то на выходе может
быть получено несколько напряжений различных номиналов.
4.	Преобразование напряжения постоянного тока, т. е. измене-
ние значения напряжения постоянного тока и получение на выхо-
де одного или нескольких различных номиналов. В общем случае
это преобразование представляет собой сочетание функций инвер-
тирования, трансформации, выпрямления и фильтрации напря-
жения.
5.	Регулирование или стабилизация напряжения постоянного
и переменного тока. В первом случае напряжение па выходе уст-
ройства изменяется в соответствии с заданным законом и пре-
делами регулирования вручную или автоматически. Во втором—
значение выходного напряжения ИВЭП поддерживается в задан-
7
них пределах при наличии различных возмущающих факторов:
изменения питающего напряжения, сопротивления нагрузки, тем-
пературы окружающей среды и пр. С этой целью в схему вводят-
ся стабилизирующие элементы с нелинейной вольт-амперной ха-
рактеристикой или цепи отрицательной обратной связи. Функции
стабилизации и регулирования напряжения могут быть совмеще-
ны в одном узле.
Совмещение функций в одном функциональном узле, например
инвертирования и стабилизации напряжения в стабилизирующем
инверторе, позволяет сократить число элементов в схеме, умень-
шить массу, объем и стоимость источника вторичного электропи-
тания, повысить его надежность.
Сравнительно редко применяются в ИВЭП бытовой радиоап-
паратуры полупроводниковые преобразователи числа фаз (уст-
ройства, изменяющие число фаз переменного тока без изменения
частоты) и преобразователи частоты (устройства, осуществляю-
щие преобразование переменного тока одной частоты в перемен-
ный ток другой частоты).
Помимо основных функций узлы источника или системы вто-
ричного электропитания осуществляют функции усиления, генера-
ции, защиты и пр.
3. Функциональные схемы
источников вторичного электропитания
Функциональные схемы источников вторичного электропитания
очень разнообразны. Их структурный состав, связи между узла-
ми определяются назначением источника электропитания, режи-
мом работы нагрузки, параметрами входной и выходной электро-
энергии, условиями эксплуатации.
Графическое представление возможных способов построения
функциональных схем нестабилизирующих ИВЭП радиоаппара-
туры дано на рис. 1. На рис. 1,а представлены возможные спосо-
бы построения одноканальных нестабилизирующих ИВЭП пере-
менного тока, работающих от источников электропитания (ИЭП)
Рис. 1. Способы построения функциональных схем одноканальпых нестабилизи-
рующих источников вторичного электропитания с выходом переменного fa) и
постоянного (б) тока
8
переменного или постоянного тока (последний показан штрихо-
вой линией) на нагрузку. В состав простейшего источника пита-
ния может входить только трансформатор Tplt а также элементы
коммутации, защиты и сигнализации. Форма выходного напряже-
ния и частота переменного тока соответствуют форме и частоте
входного напряжения ИЭП. Введение в схему ИВЭП выпрямите-
ля В, фильтра Ф1 и инвертора И с трансформаторным выходом
Тр2 позволяет получить на выходе напряжение синусоидальной
(при наличии фильтра Ф2) или другой, чаще всего прямоуголь-
ной формы одно- или многофазного переменного тока практиче-
ски любых номинала и частоты.
При входном напряжении постоянного тока ИЭП подключает-
ся через фильтр (рис. 1,а, штриховая линия), защищающий
входной источник питания от помех, создаваемых инвертором. По
этим же схемам выполняются многоканальные ИВЭП, для этого
у трансформатора питания Тр1 или трансформатора инвертора
Тр2 должно быть соответствующее число вторичных обмоток.
.Одноканальные нестабилизирующие ИВЭП постоянного тока
(рис. 1,6) должны иметь на выходе канала узел преобразования
напряжения переменного тока в постоянный ток (выпрямитель
В2, фильтр Ф2). Простейший нестабилизирующий одноканальный
ИВЭП постоянного тока состоит из трансформатора Трх, выпря-
мителя В2 и сглаживающего фильтра Ф2. Подобные схемы прос-
ты, а потому получили широкое применение.
Недостаток схем ИВЭП постоянного тока с трансформатором
на входе заключается в том, что при низкой частоте питающей
электросети (50 Гц) масса и габариты трансформатора очень
большие и могут составлять более 50% общей массы и объема
источника питания.
В настоящее время все шире применяются источники вторич-
ного электропитания с бестрансформаторным входом. В них вход-
ное напряжение переменного тока преобразуется с помощью вы-
прямителя Bi и фильтра Ф1 в напряжение постоянного тока (см.
рис. 1,6). Затем выпрямленное напряжение с помощью высоко-
частотного инвертора И с трансформаторным выходом Тр2 вновь
преобразуется в напряжение переменного тока (прямоугольной
формы). Необходимое повышение или понижение напряжения
обеспечивается трансформатором Тр2 инвертора, а выпрямление
напряжения — выпрямителем Д2 и фильтром Ф2. Трансформатор
инвертора при частоте переключения в десятки килогерц по мас-
се и объему примерно на порядок меньше, чем сетевой трансфор-
матор той же мощности. Достоинством ИВЭП с бестрансформа-
торным входом является и то, что они могут работать от элект-
росетей с частотами переменного тока 50, 400 и 1000 Гц без ка-
ких-либо изменений в схеме. На их основе могут быть выполне-
ны одноканальные ИВЭП постоянного тока, работающие от ИЭП
постоянного тока (рис. 1,6, штриховая линия), а также многока-
нальные источники электропитания с выходами постоянного и пе-
ременного тока.
9
Для стабилизации напряжения выходных каналов источников
вторичного электропитания, выполненных по схемам, приведен-
ным на рис. 1, необходимо в разрыв любой из связей функцио-
нальной схемы включить стабилизатор напряжения соответствен-
но постоянного или переменного тока. Стабилизатор напряжения
может быть включен также вместо любого функционального узла
схемы с одновременным совмещением его функций.
Практические схемы функциональных узлов источников вто-
ричного электропитания, преобразующих напряжение переменно-
го тока, особенности их работы и применения будут рассмотрены
в последующих главах. Описание схем преобразователей напря-
жения постоянного тока (стабилизаторов напряжения постоянно-
го тока и инверторов), особенностей их работы и применения
можно найти в [1—5]. Основные сведения по коммутирующим
элементам схем ИВЭП, устройствам защиты и индикации приве-
дены в [3, 6, 7, 12], справочные данные по транзисторам, выпря-
мительным диодам, тиристорам, резисторам и другим электрора-
диоэлементам— в [8—13], способы отвода тепла от полупровод-
никовых приборов—в [14—16], способы защиты аппаратуры от на-
водок и радиопомех — в [47—20], общие принципы конструиро-
вания ИВЭП аппаратуры — в [20].
МАГНИТНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИСТОЧНИКОВ
ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Трансформаторы питания и дроссели фильтров входят в состав большин-
ства схем стабилизирующих и нестабилизирующих источников вторичного элек-
тропитания бытовой и любительской радиоэлектронной аппаратуры, работающей
от сети переменного тока. Для ручного регулирования напряжения переменного
тока применяются’- автотрансформаторы. В стабилизирующих источниках элек-
тропитания в качестве регулирующих элементов иногда используются магнитные
-усилители. При частоте питающей электросети 50 Гц на долю этих элементов
приходится большая часть объема и массы источника вторичного электропи-
тания.
В источниках вторичного электропитания серийно выпускаемой бытовой ра-
диоаппаратуры, как правило, применяются унифицированные трансформаторы
и дроссели фильтров. Ниже приводится ряд практических рекомендаций по вы-
бору, расчету и конструированию магнитных элементов для источников вторич-
ного электропитания бытовой и радиолюбительской аппаратуры.
4. Трансформаторы питания
Трансформатор представляет собой статический электромаг-
нитный аппарат, осуществляющий преобразование электрической
энергии переменного тока с одними параметрами в электроэнер-
гию переменного тока с другими параметрами. С помощью тран-
сформатора можно получить изменение (повышение или пониже-
ние) значений тока и напряжения, увеличение числа фаз и вы-
ходных каналов. Трансформатор позволяет обеспечить электриче-
скую изоляцию выходных каналов источника электропитания
друг от друга и от первичной сети.
10
Работа трансформатора основана на электромагнитном взаи-
модействии двух или нескольких электрически несвязанных меж-
ду собою обмоток. Одна из обмоток (первичная) с числом витков
Wi подключается к электросети переменного тока с напряжени-
ем £/с и частотой тока fc; к остальным обмоткам (вторичным)
непосредственно или через другие функциональные узлы подклю-
чаются приемники электрической энергии (нагрузка). На рис.
2,а приведена упрощенная конструкция трансформатора, а на
рис. 2,6 — схема его подключения к нагрузке 7?н. Для улучшения
Рис. 3. Зависимость КПД транс-
форматоров с кольцевым (1,3),
стержневым и броневым (2,4)
магнито проводами при частоте
переменного тока электросети
50 Гц (1,2) и 400 Гц (3,4)
Рис. 2. Упрощенная конструк-
тивная (а) и электрическая (б)
схемы двухобмоточного одно-
фазного трансформатора пита-
ния
магнитной связи между обмотками их размещают на магнито-
проводе, выполненном из ферромагнитного материала. Большая
часть магнитного потока Фо замыкается в магнитопроводе и на-
водит в первичной и вторичной обмотках соответственно ЭДС
и f2. С учетом падения напряжения на активном сопротивлении
Г[ первичной и г2 вторичной обмоток Ei = Z7i—иД, а £г = Дг+ггД-
Меньшая часть магнитного потока замыкается в воздушной среде,
образуя поток рассеяния ФРас, сцепленный только с витками
первичной обмотки. Эту составляющую магнитного потока стре-
мятся по возможности уменьшить.
Кроме режима работы трансформатора на номинальную на-
грузку возможны также режимы холостого хода и короткого за-
мыкания.
В режиме холостого хода через первичную обмотку Wj про-
текает ток 1Х, создавая в магпитопроводе трансформатора основ-
ной магнитный поток Фх- Полезная мощность, отдаваемая
трансформатором, равна нулю, поэтому потребляемая из
тети активная мощность в основном обусловлена наличием по-
терь в материале магнитопровода (на вихревые токи и гистере-
зис). Ток 1Х имеет значительную по величине реактивную' состав-
11
ляющую, следовательно, работа трансформатора без нагрузки
приводит к ухудшению коэффициента мощности costp питающей
сети.
Режим короткого замыкания—аварийный, он возникает в том
случае, если сопротивление нагрузки, подключенное ко вторичной
обмотке трансформатора, становится равным нулю. Вторичное
напряжение в этом случае также равно нулю. При наличии на
первичной обмотке номинального напряжения сети в обмотках
трансформатора развиваются большие токи, вызывающие нагрев
трансформатора и способные вывести его из строя. На практике
опыт короткого замыкания при достаточно малом первичном на-
пряжении используется для определения потерь в меди обмоток.
Анализ работы трансформатора в режиме холостого хода [21,
22] позволяет вывести следующие соотношения: действующее зна-
чение ЭДС i-й обмотки трансформатора Е{ прямо пропорциональ-
но частоте тока питающей электросети [с, числу витков обмотки
Wi и амплитудному значению основного магнитного потока Фхт
(или амплитудному значению индукции в магнитопроводе Вт и
активной площади поперечного сечения магнитопровода Sca =
=SCKC):
Et «=4,44/^^ m 10-4 = 4>44/c^BmSc. 10-4,
где Kc — коэффициент заполнения сталью площади поперечного
сечения магнитопровода 5С. Отношение напряжений на зажимах
первичной Ui и вторичной U2 обмоток трансформатора (пренебре-
гая падением напряжения в обмотках) равно
Ui	= ^i_ = n
i/2 E2 w2
где n — коэффициент трансформации. При л<1 вторичное на-
пряжение трансформатора превышает первичное (повышающий
трансформатор), при я>1—меньше первичного (понижающий
трансформатор).
Из анализа работы трансформатора в режиме номинальной
нагрузки известно, что
Л _ ^2	1
/2 п '
т. е. токи первичной и вторичной обмоток трансформатора обрат-
но пропорциональны числу их витков.
Напряжение на вторичной обмотке трансформатора в режи-
ме номинальной нагрузки является комплексной величиной и за-
висит от характера и значения сопротивления нагрузки. При ем-
костном характере нагрузки с увеличением тока вторичное на-
пряжение повышается и становится больше, чем ЭДС Д2- При
индуктивной и активной нагрузке вторичное напряжение с рос-
том тока нагрузки снижается и становится меньше, чем ЭДС 52-
Коэффициент полезного действия трансформатора цТр при но-
минальной нагрузке определяется как отношение активной мощ-
12
ности, отдаваемой в нагрузку Ри, к активной составляющей мощ-
ности, потребляемой из первичной электросети Рса:
РЯ	Рн
ЛТР Рса Рн + Рс+Рм ’
где Рс — потери мощности в материале магнитопровода (стали);
Рм — потери мощности в обмотках (меди) трансформатора.
Коэффициент полезного действия трансформатора зависит от
его выходной мощности (рис. 3) и обычно составляет 0,75—0,95.
Магнитные материалы и типы магнитопроводов. Основным
элементом конструкции трансформатора является магнитопровод.
Магнитопроводы сетевых трансформаторов питания выполняются
из магнитомягких материалов, обладающих большой индукцией
насыщения, небольшой коэрцитивной силой, малыми удельными
потерями мощности и поддающихся механической обработке. Та-
кими магнитными материалами являются горяче- и холоднока-
таные электротехнические стали.
В соответствии с ГОСТ 21427.0—75 марки электротехнических
сталей обозначаются четырьмя цифрами. Первая цифра обознача-
ет класс стали по структурному состоянию и виду проката; вто-
рая—по содержанию кремния; третья — группу по основной нор-
мируемой характеристике. Вместе первые три цифры означают
тип электротехнической стали. Четвертая цифра обозначает по-
рядковый номер типа стали.
Электротехнические стали горячекатаные, термически обра-
ботанные обозначаются цифрой 1, холоднокатаные—цифрой 3.
По содержанию кремния стали обозначают: 0 — с содержани-
ем кремния до 0,4% включительно (нелегированные); 1 — с со-
держанием кремния свыше 0,4 до 0,8% включительно; 2—
свыше 0,8 до 1,8% включительно; 3 — свыше 1,8 до 2,8%
включительно; 4—свыше 2,8 до 3,8% включительно; 5 — свыше
3,8 до 4,8% включительно.
Кремний, действуя как раскислитель, способствует росту зер-
на в стали. С увеличением размера зерен улучшаются магнитные
свойства электротехнической стали: снижаются потери на гисте-
резис, повышается проницаемость в слабых и средних магнитных
полях. Одновременно увеличение кремния приводит к повышению
удельного электрического сопротивления, в результате чего умень-
шаются потери на вихревые токи. Однако сталь с содержанием
кремния более 4% приобретает повышенную хрупкость, снижает-
ся ее ударная вязкость. Это несколько затрудняет применение вы-
соколегированных сталей для изготовления магнитопроводов ма-
лых размеров и сложной формы.
Для изготовления магнитопроводов трансформаторов, рабо-
тающих при частоте переменного тока 50 Гц, целесообразно ис-
пользовать электротехническую сталь марок 1511, 1521, 3411,
3412. Горячекатаная, термически обработанная сталь марки 1511
выпускается в виде листов толщиной 0,35 и 0,50 мм, сталь марки
1521 — листов толщиной 0,1; 0,2; 0,22; 0,35 мм. Холоднокатаная
13
сталь марок 3411 и 3412 выпускается в виде листов толщиной
0,35 и 0,50 мм, а также лент толщиной 0,28; 0,30; 0,35; 0,50 мм.
Холоднокатаные стали обладают повышенными магнитными
свойствами вдоль направления проката, что учитывается при
штамповке иластин магнитопроводов (рис. 4). Для более эффек-
тивного использования их магнитных свойств магнитопровод вы-
полняют ленточным витым, так как в этом случае направление
магнитных силовых линий на всех участках магнитной цепи будет
совпадать с направлением проката. Применение холоднокатаной
стали повышает магнитную индукцию, что приводит к уменьше-
нию габаритов и массы трансформатора.
Рис. 4. Типы и размеры пластин магнитопроводов
Основные электромагнитные свойства указанных выше элект-
ротехнических сталей приведены в табл. 2 приложения. Для ста-
ли марок 1611, 3411 и 3412 основными нормируемыми характе-
ристиками являются удельные потери при магнитной индукции
14
1,5 Тл и магнитная индукция при напряженности магнитного по-
ля 2500 А/м, для стали 1521 удельные потери нормируются при
магнитной индукции 1,0 Тл, прочее — как указано выше.
i Повышение КПД трансформатора и уменьшение его габари-
| тов и массы могут быть получены, если применить магнитопро-
f вод, изготовленный из холоднокатаной анизотропной ленты элект-
ротехнической стали марок 3421, 3422, 3423, 3424, 3425. Лепта
выпускается в термически обработанном состоянии с термостой-
ким электроизоляционным покрытием или без покрытия шири-
ной от 5 до 240 мм и толщиной 0,05, 0,08, 0,15, 0,20 мм. Электро-
магнитные свойства стали этих марок приведены в табл. 3 при-
ложения. Для стали этих марок основными нормируемыми ха-
рактеристиками являются удельные потери при магнитной индук-
ции 1,5 Тл при частоте 50 или 400 Гц и магнитная индукция при
напряженности магнитного поля 2500 А/м.
В трансформаторах, работающих с частотой 50 Гц, применяют
магнитопроводы, изготовленные из электротехнической стали тол-
щиной 0,15—0,5 мм. Для трансформаторов, работающих с часто-
той от 400 до 5000 Гц, применяют магнитопроводы, изготовлен-
ные из стали толщиной 0,05 и 0,08 мм.
В зависимости от мощности трансформатора, а также от тре-
бований, предъявляемых к его стоимости и удельным характе-
ристикам, выбирается пластинчатый или ленточный магнитопро-
вод. Типы и размеры пластин и выполненных из этих пластин
магнитопроводов, применяемых в трансформаторах и дросселях
РЭА, устанавливаются ГОСТ 20249—80. Пластины по форме под-
разделяются на типы: I — пластина 1-образпая (рис. 4,а); Ш —
пластина Ш-образная с высотой стержней h в 2,5; 2,8; 3 раза
больше ширины окна Ц (рис. 4,6); Шу — пластина Ш-об-
разная с уширенным основанием и высотой стержней h в
3 раза больше ширины окна h (рис. 4,6); Ша — пластина
Ш-образная высотой стержней h больше ширины окна /1
(рис. 4,5); Шб — пластина Ш-образная высотой стержней
h меньше ширины окна /[ (рис. 4,5); Шп — пластина Ш-
образная с постоянным немагнитным зазором h\ и высо-
той среднего стержня h больше ширины окна /, (рис. 4,в, г, д);
Пн — пластина П-образная нормальная высотой стержней h боль-
ше ширины окна /[ (рис. 4,е); Пу — пластина П-образная, удли-
ненная 'высотой стержней h в 2,5 раза больше ширины окна Ц
(рис. 4,е).
В зависимости от размеров каждая пластина подразделяется
'	на типоразмеры в соответствии с табл. 6—9 приложения. Обозна-
i	чение типоразмера пластин состоит из обозначения типа пластин
р и цифры, указывающей: размер среднего стержня I для пластин
типов Ш, Ша, Шб, Шу, Шп; размер боковых стержней I для
пластин типов Пн, Пу; принадлежность пластин типа I к пласти-
не типа Ш. Допускается изготовление пластин без отверстий.
Магнитопроводы в зависимости от конструкции подразделяют-
ся на пластинчатые броневые (рис. 5,а) и пластинчатые стержне-
15
ь-.
вые (рис. 5,6). В зависимости от типов применяемых пластин
магнитопроводы подразделяются на типы: Ш1 (рис. 6,а, б), ШШ
(рис. 6,в,г), ШУ (рис. 6,6), ПН, ПУ (рис. 6,е), ШП (рис. 6,ж).
Магнитопроводы типов ПП, ШШ, ШП в зависимости от сборки,
определяющей взаимную ориентацию пластин, выполняются сбор-
Ри'с. 6. Типы пластинча-
тых магнитопр'оводов
кой пластин встык (исполнение I) (рис. 6,а, в, ж) и сборкой плас-
тин внахлест (исполнение 2) (рис. 6,6, г, д, е). Магнитопроводы
типов ШУ, ПН и ПУ собирают только внахлест отдельными плас-
тинами или пакетами из них.
Каждый тип магнитопровода в зависимости от размеров под-
разделяется на типоразмеры в соответствии с табл. 4 и 5 прило-
жения. Обозначение типоразмера магнитопровода состоит из обо-
16
значения типа и цифр, обозначающих ширину среднего стержня
I (см. рис. 5,а) или боковых стержней I (см. рис. 5,6) и толщину
В магнитопровода. В табл. 4 и 5 приложения приведены неко-
торые конструктивные параметры магнитопроводов, которые оп-
ределялись по следующим выражениям:
SC = B(Z—AZ),
где 5С —минимальная площадь поперечного сечения стержня;
В — толщина магнитопровода; I — ширина стержня; Д/ — предель-
ное отклонение;
^ok-ZJA-AA),
где S0K — минимальная площадь окна магнитопровода; h—ши-
рина окна магнитопровода; h — высота окна; Д/1 — предельное
отклонение.
Для магнитопроводов типов НИ, ШШ, ШП
zcp=h - тгЧ +2Zi + 1 -18 - А>+°-’
п — п
где /ср — средняя длина магнитной силовой линии.
Для магнитопровода типа ШУ
Zcp = 2(ft + Z1) + l,57Z.
Для магнитопроводов типов ПН, ПУ
Zcp = 2(/i + Z1) + l,57(/7-/z);
Zq = 2Z -ф 2В 2,5Zj -J- 8 6К,
где 10 — средняя длина витка проводника электрического тока,
охватывающего стержень магнитопровода; .бк— суммарное значе-
ние зазора и толщины каркаса катушки трансформатора (нахо-
дящееся в пределах 0,55— 1,5 мм);
Р8с$ок
= ТТ" ’
<CPJ0
где 3 — конструктивная постоянная.
В ленточных магнитопроводах обычно используется холодно-
катаная анизотропная электротехническая сталь, позволяющая
не только оптимально использовать ее магнитные свойства, но и
применять очень тонкую ленту (до 0,02 мм). Трансформаторы,
выполненные на ленточных магнитопроводах, имеют значительно
меньшие магнитные поля рассеяния, чем трансформаторы с плас-
тинчатыми магнитопроводами, т. е. в первом случае создаются
меньшие наводки на окружающие трансформатор узлы и элемен-
ты схемы. Для стержневых магнитопроводов с равномерным рас-
пределением обмоток по сердечнику это преимущество выражено
сильнее, чем для броневых магнитопроводов.
Для облегчения выполнения обмоток ленточные магнитопрово-
ды делаются разрезными, а для обеспечения хорошего магнитно-
го контакта места их стыка шлифуются. Неразрезные ленточные
магнитопроводы обладают более высокими магнитными свойства-
17
ми, например магнитная индукция в них на 20... 30 % выше, чем
в разрезных, их изготовление обходится дешевле, чем разрез-
ных. Однако выполнение обмотки па неразрезном магнитопрово-
де значительно сложнее и дороже, чем на разрезном.
Типы и основные размеры ленточных магнитопроводов стерж-
невой (рис. 7,а) и броневой (рис. 7,6) конструкций, -предназна-
ченных для трансформаторов и дросселей РЭА, устанавливаются
ГОСТ 22050—76 и приведены в табл. 10—47 приложения. На рис.
7 приняты обозначения: а — толщина навивки; b — ширина лен-
ты; с—ширина окна; h — высота окна; R — внутренний радиус
(от 0,5 до 2 мм в зависимости от толщины ленты).
По соотношению размеров ленточные магнитопроводы стерж-
невой конструкции подразделяются на типы: ПЛ — П-образные
Рис. 7. Ленточные матиитопро-
воды стержневой (а), броневой
(б) и кольцевой (в) конструк-
ций
Рис. 8. Способы выполнения
обмоток на броневом (а) и
стержневом (б) «магнитопрово-
да-х
18
ленточные; ПЛМ—П-образные ленточные с уменьшенным отно-
шением ширины окна к толщине навивки (с/а<1); ПЛР—П-об-
разные ленточные с геометрическими размерами, обеспечивающи-
ми наименьшую стоимость трансформаторов.
Магиитопроводы броневой конструкции подразделяются на
следующие типы: ШЛ—Ш-образные ленточные; ШЛМ—Ш-об-
разные ленточные с уменьшенным отношением ширины окна к
толщине навивки; ШЛО — Ш-образные ленточные с увеличен-
ным окном; ШЛП — Ш-образные ленточные с увеличенным отно-
шением ширины ленты к толщине навивки (Ь/а>3); ШЛР — 111-
образные ленточные с геометрическими размерами, обеспечиваю-
щими наименьшую стоимость трансформаторов.
Выбор магнитопроводов для трансформаторов с целью полу-
чения нх с наименьшими массой, объемом и стоимостью следует
производить в соответствии с рекомендациями, приведенными в
ГОСТ 22050—76.
1.	Магиитопроводы типа ПЛ применяют в низковольтных
трансформаторах питания наименьшей массы на частоте от 50 до
400 Гц мощностью свыше 500 В-А; магнитопроводы типов ПЛ8,
ПЛ6, 5, ПЛ10, ПЛ 12, 5 применяют в низковольтных трансформа-
торах упрощенной конструкции на частоте 50 Лц.
2.	хМагнитопроводы типа ПЛМ применяют в низковольтных
трансформаторах наименьших массы и стоимости на частоте
50 Гц мощностью свыше 100 В-A и в случае специальных требо-
ваний к индуктивности рассеяния.
3.	Магиитопроводы типа ШЛ применяют в трансформаторах
наименьшей массы на частоте 400 Гц.
4.	Магнитопроводы типа ШЛМ применяют в трансформаторах
наименьших массы и стоимости на частоте 50 Гц, ориентировоч-
но до мощности 100 В-А, а также в трансформаторах с ограни-
чением по падению- напряжения в обмотках.
5.	Магнитопроводы типа ШЛО применяют в низковольтных
трансформаторах на частотах от 1000 до 5000 Гц и в высоковольт-
ных трансформаторах на частотах от 50 до 5000 Гц с наименьши-
ми массой, объемом и стоимостью.
6.	Магиитопроводы типа ШЛП применяют в трансформаторах
наименьшего объема на частотах от 400 до 1000 Гц.
7.	Магиитопроводы типа ПЛР применяют в трансформаторах
наименьшей стоимости, рассчитанных на заданный перегрев об-
моток.
8.	Магиитопроводы типа ШЛР применяют в трансформаторах
наименьшей стоимости, рассчитанных на допустимое падение на-
пряжения в обмотках.
Идеальным с точки зрения использования магнитных свойств
является трансформатор с ленточным кольцевым магнитопрово-
дом, (см. рис. 7,в). У него минимальный поток рассеяния, малое
магнитное сопротивление и малая чувствительность к внешним
магнитным полям, что позволяет размещать трансформатор рядом
со многими функциональными узлами высокочувствительной РЭА.
19
Основной недостаток трансформатора с кольцевым магнитопро-
водом заключается в большой трудоемкости изготовления и вы-
сокой стоимости. Однако относительно малая высота позволяет
применять его в аппаратах комплексов бытовой РЭА высшего
класса, оформляемых в современной плоской конструкции. Подоб-
ные трансформаторы питания используются в измерительной ап-
паратуре, а также аппаратуре, работающей от электрических се-
тей с частотой переменного тока 400 ... 5000 Гц.
Широкое применение получили трансформаторы с кольцевым
магнитопроводом в схемах инверторов источников вторичного
электропитания, работающих с высокой частотой переключения.
Особенности расчета и конструирования подобных трансформато-
ров рассмотрены в {23, 24], методика расчета для /{ = 400 Гц при-
ведена в ГОСТ 22412—77.
Основные конструктивные характеристики ленточных кольце-
вых магнитопроводов приведены в табл. 18 приложения. Условное
обозначение магнитопровода состоит из обозначения ОЛ — коль-
цевой ленточный, диаметров d (внутреннего) и D (наружного)
магнитопровода, высоты 1г. Магнитопроводы из электротехничес-
кой стали толщиной 0,05 и 0,08 мм рекомендованы для работы в
диапазоне частот 400... 5000 Гц (ГОСТ 24011—80). Коэффициент
заполнения магнитопровода сталью Кс для ленты толщиной
0,05 мм должен быть в пределах 0,80 ... 0,86, а для ленты толщи-
ной 0,08 мм — в пределах 0,83 . .. 0,92.
Обмотки трансформаторов и обмоточные провода. Обмотки
трансформаторов броневой и стержневой конструкций выполняют-
ся на каркасах или гильзах (бескаркасная намотка), трансфор-
маторов с кольцевым магнитопроводом — на специальных элект-
роизоляционных кольцевых каркасах или непосредственно на маг-
нитопроводе, обмотанном изоляцией. Каркасы обмоток трансфор-
маторов бытовой РЭА, не работающие в условиях повышенной
влажности, изготовляют из электрокартона. Каркасы обмоток вла-
гостойких трансформаторов выполняются из пластмассы, катушки
трансформаторов пропитываются специальными лаками или же
весь трансформатор покрывается влагозащитным компаундом.
Обмотки трансформаторов могут располагаться в катушке од-
на над другой (цилиндрическое расположение — рис. 8,а) или од-
на сбоку от другой (секционированное расположение обмоток).
Последний способ намотки в трансформаторах питания применя-
ется редко, чаще применяется комбинация из обоих способов на-
мотки (рис. 8,6).
Маломощные трансформаторы питания обычно выполняются
на пластинчатых или ленточных магнитопроводах броневой кон-
струкции, при этом обмотки размещаются на среднем стержне.
Трансформаторы средней и большой мощностей выполняются на
магнитопроводах стержневой конструкции, их обмотки распреде-
ляются на двух катушках боковых стержней магнитопровода. В
трансформаторах питания первой обычно наматывается сетевая
20
обмотка. Между ней и вторичными обмотками целесообразно раз-
мещать электростатический экран, выполненный изолирован-
ным проводом в виде однослойной обмотки, намотанной виток к
витку. Электростатический экран может быть выполнен также
из фольги в виде одного или нескольких не замкнутых между со-
бой витков. Присоединение одного из концов экранирующей об-
мотки к шасси или общему проводу аппарата позволяет ослабить,
уровень наводок и помех, проникающих через межвитковую и
межобмоточную емкости трансформатора из первичной электросе-
ти в аппарат и наоборот.
В трансформаторе с кольцевым магнигопроводом для улуч-
шения потокосцепления между обмотками их следует распреде-
лять равномерно по всей окружности магпитопровода. Намотку
обмоток со средней точкой обычно производят двумя проводами
одновременно (параллельно) с последующим образованием отвода
путем соединения начала одной из обмоток с концом другой.
В процессе намотки трансформаторов между каждой из обмо-
ток следует проложить электроизоляционный слой из кабельной
бумаги, электрокартона, лакоткани и пр. Все эти электроизоля-
ционные материалы отличаются сравнительно невысокой нагре-
востойкостью (не более 105° С), поэтому температура нагрева
трансформатора или дросселя фильтра при работе не должна
превышать эти максимальные значения. Известно, что при линей-
ном росте температуры трансформатора выше максимально допу-
стимого значения срок службы электроизоляционных материалов
уменьшается по экспоненциальному закону. При выполнении
сравнительно высоковольтных обмоток для предотвращения запа-
дания витков в низлежащие слои через каждые 1 ... 3 слоя сле-
дует прокладывать межслоевую изоляцию, для этой цели можно
использовать полиэтилентерефталатную пленку марки ПЭТ-Э тол-
щиной 20... 50 мкм. Эта же пленка используется при намотке
трансформаторов с кольцевым магнитопроводом.
Приведем краткие технические характеристики основных элек-
троизоляционных материалов, применяемых при изготовлении
трансформаторов.
Картон электроизоляционный марки ЭВ и ЭВТ (ГОСТ 2824—
75) изготовляется рулонный толщиной 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,30;
0,35; 0,40; 0,50 мм и листовой толщиной 1,0; 1,25; 1,75; 2,0; 2,5;
3,0 мм (последний только марки ЭВ). Электрическая прочность
электрокартона в плоском состоянии не менее 10 ... 13 кВ/мм для
рулонного и 8 ... 10 кВ/мм для листового; по линиям перегиба в
среднем по двум направлениям электрическая прочность рулонно-
го электрокартона снижается до 8... 10 кВ/мм.
Лакоткань электроизоляционная (ГОСТ 2214—78) применя-
ется в качестве электроизоляционного материала для длительной
работы при температуре до -}-105оС. Применяются марки лако-
ткани: хлопчатобумажная ЛХМ-105 толщиной 0,15; 0,17; 0,20;
0,24; 0,30 мм, ЛХБ-105 толщиной 0,17; 0,20 и 0,24 мм, шелковая
с малой усадкой п стойкостью к кратковременному повышению
21
температуры ЛШМ-105 толщиной 0,08; 0,10; 0,12; 0,15 мм,
ЛШМС-105 толщиной 0,04; 0,05; 0,06; 0,10 мм, капроновая 'повы-
шенной эластичности ЛКМ-,105 толщиной 0,10; 0,12; 0,15 мм и
ЛКМС-1105 толщиной 0,10; 0,12; 0,15 мм. В названии марки лако-
ткани буквы обозначают: Л — лакоткань, X — хлопчатобумаж-
ная, Ш — шелковая, К — капроновая, М—на основе масляного
лака, Б — на основе битум но-масляного лака, С — Специальная с
повышенными диэлектрическими свойствами. Среднее пробивное
напряжение лакоткани до перегиба: для толщины 0,04 мм —
0,4 кВ; 0,05 мм — 1,2 кВ; 0,06...0,08 мм — 3...4.5 кВ; 0,1 мм —
5 . . . 6,5 кВ; 0,12... 0,15 мм—6 . . . 9,3 кВ; 0,17... 0,24 мм — 7 ...
... 9,2 кВ. После перегиба лакоткани толщиной свыше 0,08 мм
пробивное напряжение снижается в 1,5... 2 раза. Гарантийный
срок хранения лакоткани 6 мес. После этого срока применение
лакоткани разрешается только после проведения испытаний на
соответствие требованиям стандарта.
Пленка полиэтилентерефталатная (ГОСТ 24234—80) марки
ПЭТ-Э используется для электроизоляции при температуре до
+ 155° С. Условное обозначение пленки состоит из сокращенного
названия материала (ПЭТ), марки (Э), толщины в микрометрах,
ширины в миллиметрах, цвета, сорта. Пленка марки Э выпуска-
ется высшего и первого сорта, неокрашенная, толщиной 6, 8, 10,
12, 15, 20, 25, 35, 50, 70, 100, 125, 175, 190 и 250 мкм. Пленка тол-
щиной до 35 мкм при поставке разрезается на лепты шириной 6,
8, 10, 12, 14, 15, 16, 18, 20 мм, пленка толщиной от 50 до 175 мкм
поставляется лентой шириной 25, 30, 35, 40, 45 мм, пленка толщи-
ной 190 и 250 мкм разрезается на ленты шириной от 50 до 1150 мм.
Электрическая прочность пленки при переменном напряжении час-
тотой 50 Гц должна быть не менее: для пленки толщиной 6...
. .25 мкм—180-10® В/м; толщиной 35 и 50 мкм — 140-10® В/м;
толщиной 70 . . . 125 мкм—120-10® В/м для высшего сорта и
100-10® В/м для первого сорта; толщиной 190 мкм — 90-10® В/м;
толщиной 250 мкм — 80-10® В/м. Гарантийный срок хранения
12,5 лет со дня изготовления. Пленка нетоксична, использование
ее в комнатных условиях не требует принятия мер предосторож-
ности.
. Стеклолакоткань электроизоляционная (ГОСТ 10156—78) при-
меняется в качестве электроизоляционного материала для длитель-
ной работы при температурах до 180° С. Находят широкое приме-
нение марки: ЛСМ-105/120 толщиной 0,15, 0,17, 0,20, 0,24 мм,
ЛСЛ-105/120 толщиной 0,15, 0,17, 0,20 мм, ЛСЭ-Г05/130 толщи-
ной 0,12, 0,15, 0,17, 0,20, 0,24 мм, ЛСБ-105/130 толщиной 0,12, 0,15,
0,17, 0,20, 0,24 мм, ЛСП-130/155 толщиной 0,08, 0,10, 0,12, 0,15,
0,17 мм, ЛСК-155/180 толщиной 0,05, 0,06, 0,08, 0,10, 0,12, 0,15,
0,17, 0,20 мм, ЛСКЛ-155 толщиной 0,12 и 0,15 мм. В наименова-
нии марки буквы и цифры означают: Л — лакоткань, С — стек-
лянная, М.— на основе масляного лака, Э — на основе эскапоно-
вого лака, Б — на основе битумно-масляно-алкидного лака, П —
на основе лолиэфирно-эпоксидного лака, К—на основе кремний-
22
органического лака, КР — кремнийорганическая резиновая, Л —
липкая. Среднее 'пробивное напряжение стеклолакоткани до пе-
региба толщиной 0,05 мм— 1,5 кВ, 0,06 мм — 2,8 кВ, 0,08 мм —
3,6 нВ, 0,01 мм — 4,8 . . . 5,0 кВ, 0,12... 0,15 мм — 4,8 . . . 7,9 нВ,
0,17 .. . 0,24 мм — 6,0 .. . 10,8 кВ. После перегиба или растяжения
стеклолакоткани толщиной свыше 0,08 мм пробивное напряжение
снижается в 1,5... 2 раза. Гарантийный срок хранения 6 мес. со
дня изготовления, по истечении срока применение стеклолакотка-
ни разрешается только после того, как испытаниями будет уста-
новлено соответствие параметров требованиям стандарта.
Обмотки трансформаторов бытовой РЭА выполняются медны-
ми (реже алюминиевыми) изолированными проводами круглого
или прямоугольного сечения. Широко применяются эмалирован-
ные провода круглого сечения с высокопрочной (випифлексовой)
изоляцией марок ПЭВ-1 и ПЭВ-2 (с утолщенной изоляцией), вы-
пускаемые в соответствии с ГОСТ 7262—78. Основные данные
этих проводов приведены в табл. 19 приложения. Пробивное на-
пряжение изоляции провода марки ПЭВ-1 (ПЭВ-2), не менее;
при номинальном диаметре проволоки 0,10... 0,14 мм — 600
(800) В; 0,14... 0,16 мм —700 (900) В; 0,16 ... 0,20 мм — 750
(1000) В; 0,21... 0,25 мм — 900 (4250) В; 0,265 ... 0,315 мм—
950 (1300) В; 0,335 . . . 0,40 мм — 1000 (1300) В; 0,425 . . . 0,50 мм-
1100 (1300) В; 0,53... 0,71 мм— 1200 (1500) В; 0,75 ... 0,85 мм —
1300 (1600) В; 0,90 . . . 1,12 мм — 1400 (1800) В; 1,18 ... 1,32 мм-
1500 (1900) В; 1,40... 1,90 мм —1600 (2000) В; 2,00... 2,50—
1700 <(2300) В. Ресурс провода при температуре 105° С — не ме-
нее 20 000 ч.
Выпуск проводов марки ПЭЛ .(ГОСТ 2773—78) с изоляцией
на основе масляно-смоляных лаков в последние годы резко со-
кратился. Провод ПЭЛ выпускается с поминальным диаметром
проволоки от 0,02 до 1,5 мм, его максимальный наружный диа-
метр с изоляцией соответствует диаметру провода ПЭВ-1. Нахо-
дят применение провода повышенной нагревостойкости марки
ПЭТ-155 (ГОСТ 21428—75), имеющие шкалу диаметров проволо-
ки и наружный диаметр провода, как у ПЭВ-2, а также различ-
ные разновидности проводов марки ПЭТВ. Подробные сведения
об обмоточных проводах различных марок с эмалевой, волокнис-
той и эмалево-волокнистой изоляцией приведены в [13].
Степень заполнения окна магнитопровода трансформатора
медью оценивается коэффициентом заполнения окна У(ок, равным
отношению общей площади сечения меди проволоки обмоток к
площади окна магнитопровода; Kok = Sm/Sok. У низковольтных
трансформаторов питания с обмотками, выполненными из прово-
дов круглого сечения марок ПЭВ, ПЭЛ, ПЭТВ, значения /<ок рав-
ны: для обмоток с диаметром проволоки 0,05 ... 0,10 мм — 0,15 .. .
...0,20, с диаметром от 0,10 до 0,20 мм — 0,18... 0,25, с диамет-
ром от 0,20 до 0,50 мм — 0,22 . . . 0,30, с диаметром от 0,5 до
1,5 мм — 0,27 . . . 0,35.
23
г
Нагрев трансформатора зависит от выбранной плотности тока
в обмотках / и от их теплоизлучающей поверхности. С увеличе-
нием мощности трансформатора допустимое значение I должно
снижаться (рис. 9). Необходимый диаметр проволоки обмоточно-
Рис. 9. Зависимость плотности тока в
проводах обмоток тра«сформатора
от полезной мощности на частоте
50 Гц (/) и 400 Гц (2)
го провода (без изоляции) dM находится по действующему значе-
нию тока в обмотке I и заданной плотности тока I:
dK= 1,13 VTjT.
Полученное значение диаметра проволоки должно быть округле-
но до ближайшего большего стандартного значения (см. табл. 19
приложения). Ориентировочный выбор диаметра проволоки мож-
но произвести по графику (рис. 10).
При выполнении обмотки трансформатора намоткой рядами
виток к витку не всегда достигается плотное прилегание соседних
витков друг к другу из-за неровности провода. Степень отклоне-
ния реально уложенных витков в слое от расчетного значения
определяется коэффициентом укладки /Сук. Для проводов диамет-
ром 0,05... 0,10 мм /СуК=0,83 ... 0,85; 0,25... 0,56 мм — /Сук=
= 0,92... 0,93; свыше 0,71 мм — /Сук = 0,95. Степень увеличе-
Рис. 10. Зависимость диаметра проволоки от тока при заданных значениях
плотности тока
24
ния высоты обмотки по сравнению с расчетным значением
из-за недостаточного натяжения провода при намотке и
других причин оценивается коэффициентом разбухания Краз-
Для обмоток, выполненных проводом диаметром до 0,5 мм,
Храз—1,05... 1,07, а выполненных проводом диаметром свы-
ше 0,5 ММ — Храз= 1,Ю ... 1,12.
Вопросы проектирования трансформаторов питания бытовой
радиоаппаратуры. С развитием радиоэлектроники многотипность
трансформаторов питания и дросселей фильтров РЭА представ-
ляла серьезную трудность для организации их серийного промыш-
ленного изготовления. Поэтому были проведены унификация и
стандартизация входных и выходных параметров трансформато-
ров и дросселей фильтров, их конструкций и габаритных разме-
ров, типоразмеров магнитопроводов; был налажен серийный вы-
пуск унифицированных рядов трансформаторов различных марок,
например накальных TH, анодных ТА, накально-анодных ТАН,
для полупроводниковых схем ТПП и др. Электрические схемы по-
добных трансформаторов и основные параметры приведены в
[25].
Современные трансформаторы питания бытовой радиоаппара-
туры выпускаются в соответствии с требованиями ГОСТ 14233—
74. Основные требования к их электрическим параметрам: на-
пряжения вторичных обмоток в режиме холостого хода и номи-
нальной нагрузки при номинальном напряжении сети, а также
значения тока холостого хода должны соответствовать заданным
значениям; асимметрия по напряжению обмоток или секций об-
моток, включаемых в процессе работы параллельно или работаю-
щих в схеме со средней точкой, не должна превышать 3% номи-
нального напряжения обмотки или секции; сопротивление изоля-
ции между обмотками трансформатора, между каждой обмоткой
и экраном, а также между каждой обмоткой и магнитопроводом
в нормальных условиях должно быть не менее 100 МОм; изоля-
ция между обмотками трансформатора, между каждой обмоткой
и экраном, а также между каждой обмоткой и магнитопроводом
должна выдерживать без пробоя и поверхностного перекрытия
испытательное напряжение переменного тока частотой 50 Гц
500 Beif для обмоток с действующим значением наибольшего но-
минального напряжения ниже 34 В или напряжение, равное двой-
ному рабочему напряжению плюс 1500 Вет/ (но не более 2000 Beff),
для обмоток с действующим значением напряжения, равным или
более 34 В; межвитковая и межслоевая изоляции должны выдер-
живать без пробоя и поверхностного перекрытия испытательное
напряжение с действующим значением, в 2,5 раза большим на-
пряжения холостого хода (при частоте не менее 150 Гц). Кроме то-
го, у трансформаторов измеряются уровень акустического шума и
величина электромагнитных помех-наводок.
Помимо электрических параметров трансформаторы бытовой
РЭА проверяются на устойчивость к механическим и климатиче-
ским воздействиям, а также на надежность.
25
В радиолюбительских условиях выбор и приобретение унифи-
цированного трансформатора питания с нужными электрическими
параметрами затруднен. Поэтому часто возникает необходимость
в расчете маломощного низковольтного однофазного трансформа-
тора, причем определяющим фактором является допустимое зна-
чение падения напряжения в обмотках (рис. 11). При расчете
трансформаторов средней и большой мощностей определяющим
фактором становится значение допустимого перегрева.
Рис. 11. Зависимость относительного падения напряжения в обмотках нагружен-
ного трансформатора от мощности на частоте 50 Гц (а) и 400 Гц (б); кривая 1
соответствует перегреву трансформатора 35°С, кривая 2 — 50°С
Выбор оптимального типоразмера магнитопровода определя-
ется габаритной мощностью трансформатора Рг. При наличии в
трансформаторе обмоток со средней точкой
/	1 и	\
Рг = о,5 рн.тр+-2 W >
\	Лтр 1=2	/
где /Св; — коэффициент, учитывающий вид схемы выпрямления и
равный 0,71 для схем двухполупериодного выпрямления со сред-
ней точкой или равный 1 для схем выпрямления мостовых и с
удвоением напряжения; п — количество вторичных обмоток транс-
форматора; Рн.тр — суммарная мощность вторичных обмоток тран-
сформатора:
ЛптР=3 UJt,
i=2
UiJi — напряжения и токи вторичных обмоток.
При отсутствии в трансформаторе обмоток со средней точкой
Рг = 0,5Рн.тр(1 + 1/тЬр).
Для однополупериодной схемы
Л- = 0,5Рн.тр(1+/Свг);
где /д — отношение среднего тока в нагрузке к действующему то-
ку обмотки.
26
Но найденному значению Рг вычисляется произведение пло-
щади окна магнитопровода, занимаемого обмотками, на площадь
поперечного сечения стали;
ss _ Рг(1 + ^р)Ю2
4Аф/с^^АсАок т1тр
где Кф — коэффициент формы кривой напряжения, равный 1,11
для синусоидальной формы и 1,0 для прямоугольной формы; Кс—
коэффициент заполнения магнитопровода сталью, равный 0,8 ...
.. . 0,95 (меньшее /значение соответствует более тонкому листу
или ленте электротехнической стали).
Пример расчета маломощного однофазного трехобмоточного трансформатора
питания. Исходные данные: частота переменного тока /с = 50 Гц; номинальное
значение напряжения первичной обмотки Ф=220 В (действующее значение);
коэффициент формы кривой напряжения Аф=1,1Г, номинальные значения напря-
жения вторичных обмоток 1=300 В; 6012=6 В (действующее значение); токи
нагрузок соответственно /пк=0,2 А; /Н2 = 5,0 А; (коэффициент мощности cos<pH =
= 1; .максимальная температура окружающей чреды Гср тах= + 45°С.
Расчет производится в следующей последовательности.
I. Выбор магнитопровода.
1. Суммарная мощность вторичных обмоток трансформатора
^н.тр = ^hi^hi 4” tWH2=300.0,2 ф 6-5 = 90 В-А.
2. Габаритная мощность трансформатора (вторичные обмотки подключают-
ся к мостовым схемам выпрямления и не имеют средних точек)
для трансформатора данной мощности цТр = 0,88 (см. рис. 3).
3. Выбор типоразмера магнитопровода производится по значению конструк-
тивного коэффициента ScSoK. Из соответствующих графиков и таблиц для этого
находят: В=1,3 Тл (см. табл. 2 приложения); 7 = 3 А/мм2 (см. рис. 9)- Ас =
=0,95; Ао«=0,3;
Рг-102 (1 + Птр) =	96-102(1 ф 0,88)	=
С °К 4Кф/сЖЛЧгр	4-1,11-50-1,3-3-0,95-0,3-0,88	° СМ ‘
На основании приведенных выше рекомендаций выбирается магнитопровод
типа ШЛМ из электротехнической стали марки 3411 с толщиной ленты 0,35 мм.
По значению SCSOK выбирается магнитопровод ШЛМ 32x25, обеспечивающий
значение 79,2 см4 (см. табл. 14 приложения).
Геометрические размеры магнитопровода: а=16 мм; 6 = 25 мм; с=18 мм;
6 = 55 мм; Sc =8,0 см2; 1Ср = 19,6 см; SOK = 9,9 см2.
II. Расчет обмоток трансформатора.
1.	Действующее значение ЭДС первичной обмотки трансформатора
Где относительное падение напряжения «а первичной обмотке Д(71 = 4 % опре-
деляется по графику (см. рис. 11).
2.	Действующая ЭДС одного витка
е=4Кф/сВ5сЛ'с-10-4 = 4-1.11-50-1,.3-8-0,95-Ю1 = 0,22 В.
3.	Число витков первичной обмотки
сец = E-Je = 211/0,22 = 959 витков.
27
Полученное в результате расчета дробное значение витков следует округлять
до целого.
4.	Действующая ЭДС вторичных обмоток Е2, Е3 трансформатора под на-
грузкой
где А{7,=ДДг=ДДз=7 % — относительное падение напряжения на вторичных
обмотках (см. рис. 11):
Е2=300(1 -}-7/100)=321 В;
Es = 6(1 + 7/100) = 6,42 В.
5.	Число витков вторичных обмоток
Wt-Et/e.
Полученное в результате расчета дробное число витков каждой нз обмоток
следует округлить до целого:
w2 = 321/0,22=1459 витков;
ш3 = 6,42/0,22 = 29 витков.
III.	Определение составляющих и полного тока первичной обмотки транс-
форматора.
1.	Активная составляющая, равная сумме токов нагрузки, пересчитанных в
первичную обмотку,
I'i = Ibi (£Лн/ис) + /на (УН2/1/с)=0,2 (300/220) + 5(6/220) = 0,409 А.
2.	Активная составляющая, обусловленная потерями в магнитопроводе,
= СстРст = _1.,23:2,5
ст Ua 220
3.	Реактивная составляющая, равная току намагничивания трансформатора,
= ^Лр = ±!±£ = 01091А.
'И uij	959
Необходимые значения удельных ампер-витков намагничивания Н для
выбранного значения индукции В находятся из табл. 2 приложения.
4.	Полный ток первичной обмотки
ll = У (/'1 + /ст)2 + /\ = V (0,409 + 0,014)2 + 0,0912 = 0,435 А.
5.	Ток холостого хода трансформатора
/х = у/20т + /2Ц = "|/0,0142 + 0.0912 = 0,092 А.
В общем случае ток холостого хода маломощных трансформаторов при час-
тоте сети 50 Гц составляет 25...40 %, а при частоте сети 400 Гц — 10...30 %
номинального значения тока первичной обмотки.
IV.	Выбор обмоточных проводов.
Диаметр медной проволоки каждой обмотки определяется по известному
действующему значению тока обмотки /н» и выбранному значению плотности
тока 1:
dMl= 1,13У^+7;
dM1= 1,13"|/о,43/3 = 0,428 мм;
dM2 = 1,131/0,2/3 = 0,292 мм;
dits = 1,13 V5/3 = 1,459 мм.
28
Рассчитанные значения диаметра проволоки каждой обмотки всегда следует
округлить до ближайшего (обычно большего) стандартного значения в соответ-
ствии с данными табл. 19 приложения. Тогда d'Mi = 0,44 мм; d'H2=0,29 мм;
z//M3 = l,50 мм.
При небольших таках (до 3...5 А) и напряжении обмоток до 500 В реко-
мендуется применять провод марки ПЭЛ или ПЭВ-1, свыше 500 В — марки
ПЭВ-2; при токах более 5 А следует выбирать провода с комбинированной или
двойной хлопчатобумажной изоляцией (ПЭЛВО, ПБД). Последнее объясняется
тем, что при намотке проводов сечением более 0,5 мм2 с эмалевой изоляцией
на прямоугольные каркасы могут происходить растрескивание и отслаивание
эмали в местах сгнба.
Для обмоток оц и выбираем провод ПЭВ-1 с диаметрами ло изоляции
йиз1=0,48 мм; йИз2=0,33 мм. Обмотку шз выполняем проводом марки ПБД с
диаметром по изоляции da33= l,79 мм.
V.	Конструктивный расчет размещения обмоток в окне магнитопровода.
Все обмотки выполняются многослойными, несекционированными, виток к
витку на каркасе из электрокартона толщиной бк=2 мм. Для предотвращения
западания витков из последующих слоев в низлежащие после намотки каждого
слоя прокладывается междуслоевая изоляция толщиной 0,05 мм в первичной
обмотке, 0,02 .мм в высоковольтной вторичной обмотке и 0,12 мм в низковольт-
ной вторичной обмотке. Между обмотками прокладывается изоляция в виде
двух слоев кабельной бумаги толщиной 0,12 мм, т. е. биз—0,24 мм.
Определим число слоев mi в каждой обмотке Wt трансформатора (оно же
равно числу слоев минус один межслоевой изоляции в соответствующей об-
мотке) :
_ сМиз I
(fl — 2бк) Кук
Число слоев в каждой обмотке соответственно равно:
959-0,48
mi= (55-2-2)0,93
1459-0,33
тг = (55-2-2)0,93
л .	29-1,79
тз== (55-2-2)0,95
Обмотки и их изоляция будут размещаться в окне выбранного магнитопро-
вода при выполнении условия
С •— бк — У, (4из lmi 4" ®из i mi + б'из) = 6з •
где ба —значение зазора между изоляцией последней обмотки трансформатора
и магиитопроводом (см. рис. 8,а). Обычно б3=3...5 мм, если же зазор окажется
больше 5...8 мм (в зависимости от мощности трансформатора), то необходимо
заново произвести расчет трансформатора с соответственным уменьшением элек-
тромагнитных нагрузок.
При пропитке катушки трансформатора лаком или другим заполнителем
необходимо увеличить расчетную толщину катушки в соответствии со значением
коэффициента разбухания Криз.
Проверим размещение обмоток в окне магнитопровода: 18—[2+(0,48-10+
+0,05 • 10+0,24) + (0,33 • 10+ 0,02 • 10+0,24) + (1,79• 2+0,12 • 2+0,24) ] = 18—13,36=
=4,64 мм. Обмотки в окне трансформатора размещаются удовлетворительно.
VI.	Определение массы трансформатора.
Общая масса трансформатора слагается из масс магнитопровода, проводов
обмоток и конструктивных крепящих элементов (последние обычно составляют
Ю...20 % массы трансформатора).
1.	Массу магнитопровода находят из табл. 10—17 приложения: GO = 1,23 кг.
29
= 9,8 (округляем до 10 слоев);
= 10 слоев;
= 1,1 (округляем до 2 слоев).
2.	Мааса меди каждой из обмоток
Gm i — wi8i^o i' Ю 5>
где s'; — масса одного километра медного провода, кг (см. табл. 19 приложе-
ния); /»!—средняя длина витка каждой из обмоток, см.
Для каркаса прямоугольного сечения с достаточной степенью точности .мож-
но считать, что средние витки обмоток имеют вид прямоугольников, в этом
случае
Аи - 2 [2а + b + 4бк + (dll3 1т1 + 6цз i mi + из)] • Ю =
= 2 (2-16 + 25 + 4-2 + (0,48-10 + 0,05-104-0,24)] - 10~3 =0,140 м;
1о2 = 2 [2а b 46к + 2 (dlI3 1т1 + биз 1т1 4- б'из) + (</изат2 + ®из 2т2 +
+ 6'из)1 •»0~3 = 2 [2-164- 25 + 4-2 + 2(0,48-10 + 0,05-10 + 0,24) +
+ (0,33.10 + 0,022-10 + 0,24)]  10-3 = 0,159 м;
/оз = 2 [2а + Ь + 46к + 2 (dH3 imi + ^из i mi из) + 2 (t/из зтз + ^из 2т2 +
+ ^'из) + (</из зтз + биз 3ГП3 + б'из)]. 10 3 = 2 [2-16 + 25 + 4-2 + 2 (0,48-10 +
+ 0,05-10+ 0,24)+ 2 (0,33-10+ 0,022-10+ 0,24) + (1,79-2 +
+ 0,12-2 + 0,24)]• 10~3 = 0,175 м.
Общая масса меди обмоток
GM = (959-1,35-0,140+ 1459-0,587-0,159 + 29-15,7-0,175)-10“3 = 0,345 кг.
3.	Общая масса трансформатора
GTP = (Gc + GM) 1,2 = 1,2(1,23 + 0,345)= 1,89 кг.
VII. Сопротивления обмоток постоянному току определяются по табл. 19
приложения;
rt = t>i l<nwi-W~'2,
р, — электрическое сопротивление 1 м проволоки, Ом.
5.	Автотрансформаторы
Автотрансформатор отличается от трансформатора тем, что
имеет только одну обмотку, часть витков .которой одновременно
принадлежит первичной и вторичной цепям (рис. 42,а, б). Кон-
а)
Рис. 12. Электрические схемы понижающего (а) и повышающего (б) автотранс-
форматоров
30
структивное исполнение автотрансформатора и трансформатора
практически одинаково.
По принципу работы автотрансформатор также мало чем от-
личается от обычного трансформатора питания. При подключении
к автотрансформатору электросети переменного тока с напряже-
нием th в его обмотке иц+и>2 (рис. 12,а) или ее части Wj (рис.
12,6) индуцируется ЭДС £i, в результате этого на части обмот-
ки, подключенной к нагрузке, появится ЭДС £2 и потечет ток
JH. Через общую часть витков в течение каждого полупериода бу-
дут протекать направленные навстречу друг другу токи /с и /н,
поэтому эту часть обмотки автотрансформатора можно выполнять
проводом соответственно меньшего сечения.
В зависимости от коэффициента трансфорпмации автотрансфор-
маторы подразделяются на понижающие (см. рис. 12,а) и повы-
шающие (см. рис. 12,6). Для понижающего автотрансформатора
справедливо выражение
___ ^1 4~ Uc	1
пн“ w2	~Ua
а для повышающего
п =_____£££__
пв W1 +
где «пн, «пв — коэффициенты трансформации понижающего и по-
вышающего автотрансформаторов соответственно.
Из приведенных выше схем автотрансформаторов видно, что
между первичной и вторичной цепями существует как электриче-
ская, так и магнитная связь, т. е. электрическая энергия переда-
ется из сети в нагрузку не только магнитным, но и электрическим
способом.
У понижающего автотрансформатора мощность во вторичной
цепи
Рв = УЛ — + ЦЛ = РЭл + /’эм,
Пцц	Ппн
у повышающего автотрансформатора
Рц~ ^Л/н«ПВ ~h (1 «пв) Дэл Ч"Д>м,
где Рэл, РЭм — соответственно электрическая и электромагнитная
составляющие мощности, поступающие из первичной цепи авто-
трансформатора во вторичную цепь.
Типоразмер магнитопровода автотрансформатора, а также по-
тери мощности определяются только электромагнитной состав-
ляющей мощности, иначе, габаритной или расчетной мощностью.
Для понижающего автотрансформатора
Р,м = иЛ ( 1
для повышающего
1
«пн
Рэм---- U «пв)-
31
Электромагнитная .мощность Рэм при заданной выходной мощ-
ности Pn=UnIa автотрансформатора будет тем меньше, чем бли-
же его коэффициент трансформации к единице (обычно выбира-
ется порядка 1,2...2) и тем меньше площадь поперечного сечения
магнитопровода. Таким образом, при достаточно малом коэффи-
циенте трансформации уменьшаются габариты и масса автотранс-
форматора, снижаются расход меди и стоимость, повышается
КПД по сравнению с параметрами трансформатора той же мощ-
ности. При большом коэффициенте трансформации применение
автотрансформатора становится невыгодным; кроме того, наличие
электрической связи между целями высокого и низкого напряже-
ний требует для питаемой РЭА специальных защитных мер.
В зависимости от числа фаз тока питающей сети различают
трехфазные и однофазные автотрансформаторы, а также нере-
гулирующие и регулирующие. Последние находят широкое при-
менение в радиолюбительской практике в качестве регуляторов
напряжения питания бытовой РЭА.
Отечественной промышленностью выпускаются в соответствии
с ГОСТ 23064—78 автотрансформаторы общего назначения на но-
минальные токи нагрузки до 32 А, включаемые в сеть однофаз-
ного переменного тока частотой 50 Гц напряжением 127 и 220 В,
а также трехфазного тока частотой 50 Гц напряжением 220 и
380 В. Основные параметры однофазных автотрансформаторов с
номинальным первичным напряжением 220 В и регулируемым
вторичным напряжением от 0 до 250 В приведены в табл. 1.
Таблица 1. Параметры однофазных автотрансформаторов
Тип автотрансформатора	Номинальный ток нагрузки, А	Число регули- руемых цепей	кпд, %	Ток холостого хода, А
АОСН-2-22Ю-У4	2	1	94	0,15
АОСНД-2-220-У4	2	2	94	0,15
АОСН-44220-У4	4	1	94	0,20
АОСН-8-22Ю-У4	8	1	95	0,30
АОСН-Ю-220-У4	10	1	95	0,30
АОСН-16-<22Ю-У4	16	1	96	0,60
АОСНП-16-2Й0-У4	16	1	96	0,60
АОСН-20-220-У4	20	1	96	1,00
АОСНП-20-2ЙО-У4	20	1	96	1,00
АОСН-32-220-У4	32	1	96	1,00
АОСНП-32-220-У4	32	1	96	1,00
В обозначении автотрансформатора буквы означают: А —
автотрансформатор, О — однофазный (Т — трехфазный), С — су-
хой с естественным воздушным охлаждением, Н — с регулирова-
нием напряжения под нагрузкой, П — с электромеханическим при-
водом, Д — с двумя регулируемыми цепями. После буквенных
обозначений через тире указываются номинальный ток нагрузки
в амперах, номинальное первичное напряжение в вольтах, год
разработки, обозначение климатического исполнения и категории
32
г
размещения, а также исполнения по условиям установки на месте
работы (встраиваемый, стационарный и пр.).
Радиолюбители часто автотрансформаторы выполняют с не-
сколькими отводами для получения от них одновременно высоких
и низких напряжений. Последовательное подключение отводов ав-
тотрансформатора к нагрузке, например с помощью1 переключате-
ля, позволяет регулировать напряжение на нагрузке, н чем боль-
ше отводов у автотрансформатора, тем плавнее это можно обес-
печить. Более подробно вопросы регулирования напряжения пере-
менного тока рассмотрены в разд. 11.
Радиоэлектронная аппаратура, электропитание которой осуще-
ствляется от автотрансформатора, не должна заземляться, так
как это может привести к короткому замыканию фазы.
Расчет автотрансформатора малой мощности практически не
отличается от изложенного выше расчета маломощного трансфор-
матора.
Особенности расчета автотрансформатора заключаются в следующем:
1.	Выбор типоразмера магнитопровода производится по значению электро-
магнитной мощности:
для Лпв> 1
/ I \	о>1
^эм ~ ”н i 1	) — Ра .	:
\	«ПН /
ДЛЯ Чпн< 1
Р ~ р /1 ----„ ]=Р _______-----
г ЭМ '*•' 1 Н V1 '^пв? L н .
W1 +
Для автотрансформаторов с сокцион|И|рова1Нной обмоткой мощность следует
вычислять для всех коэффициентов трансформации.
2.	Номинальный ток в первичной цепи автотрансформатора при активной
нагрузке
с Пат cos ф
В практических расчетах с достаточной степенью точности можно принять
Цат cos ф = 0,9...0,95.
3.	При расчете диаметра проводов обмоток автотрансформатора следует
учитывать, что для понижающего автотрансформатора ток обмотки Wi .равен /с,
а обмотки Мг /общ = /н—1с- Для повышающего автотрансформатора ток обмот-
ки W2 равен /н, а обмотки wt /Общ = /с—/н-
4.	При определении числа витков частей обмотки автотрансформатора па-
дением напряжения в них можно пренебречь.
6.	Дроссели фильтров
Дроссель представляет собой! статический электромагнитный
аппарат, используемый в электрических цепях постоянного, пуль-
сирующего и переменного тока в качестве индуктивного сопро-
тивления. В зависимости от схемного назначения дроссель ис-
пользуется самостоятельно или в сочетании с другими элемента-
ми входит в состав более сложных узлов: сглаживающих фильт-
ров, резонансных контуров и т. и.
2-2	зз
Дроссели сглаживающих фильтров предназначены для ослаб-
ления пульсаций выпрямленного напряжения.
Основными элементами конструкции дросселя фильтра явля-
ются магнитопровод и обмотка. Дроссели фильтров выполняются
с одной или двумя основными обмотками, кроме того, могут иметь
еще вспомогательные обмотки, например компенсирующие, как
показано на рис. 13,а — в. Назначение этих обмоток будет рас-
смотрено в схемах сглаживающих фильтров.
в)
Рис. 13. Электричес-
кие схемы дросселей
фильтров
Рис. 14. Зависимость индуктив-
ности дросселя фильтра от то-
ка подмагничивания при отсут-
ствии зазора (1), с зазором
0,2 мм (2) ,и 0,5 мм (3)
Особенностью работы дросселей сглаживающих фильтров яв- >
ляется то, что по их обмоткам одновременно протекают постоян-
ная и переменные составляющие тока, являющиеся результатом
выпрямления напряжения переменного тока. Закон изменения .
пульсирующего тока на выходе схемы выпрямления при синусом- .
дальной форме переменного тока без учета высших гармоник мо-
жет быть представлен в виде
i0 = 4 + An sin со t,	i
где /0 — постоянная составляющая выпрямленного тока; /т, mt—
амплитуда и угловая частота первой гармоники выпрямленного '
тока соответственно.
Постоянная составляющая тока в обмотке дросселя вызывает :
подмагничивание его магнитопровода, в результате чего умень- {
шаются магнитная проницаемость материала магнитопровода и
индуктивность дросселя. Зависимость индуктивности дросселя от
тока подмагничивания при отсутствии в магнитопроводе зазора
на примере конкретного дросселя показана на рис. 14 (кривая 1).
В дросселях фильтров индуктивность должна быть по возмож-
34
йости постоянной при изменении подмагничивающего тока в ши-
роких пределах (практически от нулевого до номинального зна-
чения). Для выполнения этого условия кривая намагничивания
материала магнитопровода в тех же пределах изменения тока
должна быть практически линейной. Спрямление характеристики
намагничивания и обеспечение постоянства индуктивности
достигаются выполнением магнитной цепи дросселя с немаг-
нитным, например воздушным зазором. Подобный зазор пред-
ставляет собой большое сопротивление для постоянной состав-
ляющей магнитного потока, и потому она ослабляется, а пе-
ременная составляющая .магнитного потока проходит через зазор
почти без ослабления. Величина зазора оказывает влияние не
только на индуктивность дросселя, но и па характер зависимости
индуктивности от намагничивающего тока (рис. 14, кривые 2, 3).
Каждому значению тока /0 соответствует оптимальный немагнит-
ный зазор, при котором обеспечивается максимальная индуктив-
ность.
В качестве магнитопроводов дросселей фильтров могут быть
использованы магнитопроводы стержневой и броневой конструк-
ций. Для создания дросселей фильтров большой энергоемкости в
соответствии с рекомендациями ГОСТ 22050—76 следует выби-
рать магнитопроводы типа ПЛ (см. табл. 10 приложения). В
дросселях фильтров бытовой радиоаппаратуры при частоте пи-
тающей сети 50 Гц применяются магнитопроводы типа ШЛМ (см.
табл. 14 приложения). Магнитопроводы типа ШЛП (см. табл. 16
приложения) используют в дросселях при частоте питающей сети
от 400 до 1000 Гц. Возможно применение и других типов магни-
топроводов.
Основные параметры и допустимые сочетания номинальных
значений индуктивности и тока подмагничивания дросселей
фильтров выпрямителей источников вторичного электропитания
устанавливаются ГОСТ 17597—78. Настоящий стандарт распро-
страняется на вновь разрабатываемые и модернизируемые дрос-
сели фильтров с индуктивностью от 0,000005 до 5 Гн, током под-
магничивания от 0,125 до 250 А для выпрямленного напряжения
до 1000 В. Для сокращения числа типономиналов дроссели фильт-
ров разрабатываются с двумя одинаковыми обмотками - (см. рис.
13,6). Эти обмотки могут соединяться последовательно или парал-
лельно. В первом случае индуктивность дросселя АдР(ПС) при токе
подмагничивания Zo(nc> будет в четыре раза больше, чем индук-
тивность дросселя при параллельном включении обмоток Лдр(пр)<
зато в последнем случае ток подмагничивания 70гпр> возрастает
вдвое по сравнению с последовательным включением:
L = 4L
ДР (ПС)	др (пр) ’
/	— 21
10 (пр)	0 (пс) •
Требования и нормы на дроссели фильтров выпрямителей,
предназначенных для использования в радиовещательных и теле-
2*	35
визионных приемниках, магнитофонах и комбинированных уст-
ройствах бытовой РЭА, устанавливаются ГОСТ 18688—79. Услов-
ное обозначение дросселей при записи в технической документа-
ции состоит из слова «дроссель», сокращенного обозначения дрос-
селя «Др», цифр, написанных через дефис, обозначающих индук-
тивность (в генри), ток подмагничивания (в амперах), номера
разработки (при необходимости). Если в дросселе имеется не-
сколько обмоток, то в конце обозначения указывают римской
цифрой число обмоток (при этом в обозначении индуктивности и
тока подмагничивания указываются значения, соответствующие
большей по индуктивности обмотке). Подобные дроссели обеспе-
чивают работоспособность в диапазоне температур окружающей
среды от +1 до -f-55° С для обычного климатического исполне-
ния (до +70° С для климатического исполнения В), выдержива-
ют воздействие повышенной относительной влажности до 96%
при температуре +25° С, устойчивы к воздействию1 пониженного
атмосферного давления до 70 кПа (525 мм рт. ст.).
К электрическим параметрам дросселей фильтров относятся
также сопротивление обмоток постоянному току ,гдр и перегрев об-
моток дросселя. При протекании тока по обмотке дросселя фильт-
ра с сопротивлением гдр выделяется мощность Рлр = /2оГдр, кото-
рую следует учитывать при определении КПД устройства и тем-
пературы перегрева обмоток. Если сопротивление обмоток дроссе-
ля менее 1 Ом, то перегрев обычно не контролируется.
Дроссели фильтров, так же как и маломощные трансформато-
ры, унифицированы. Широкое распространение получил унифици-
рованный ряд дросселей типа Д (от Д1 до Д69), охватывающий
диапазон индуктивностей от 0,0005 до 40 Гн при токах подмагни-
чивания от 0,02 до 18 А. Наряду с этим был разработан ряд ми-
ниатюрных дросселей фильтров (Д201 . . . Д274), у которых об-
мотка выполнялась из фольги. Электрические параметры этих
дросселей приведены в [21].
В радиолюбительских условиях, если нельзя использовать уни-
фицированный дроссель фильтра с нужными параметрами, следу-
ет выполнить электрический и конструктивный расчет дросселя.
При проектировании оптимального дросселя фильтра необходи-
мо выбирать геометрические размеры магпитопровода так, чтобы
получить минимальное значение соответственно массы или объе-
ма дросселя. При этом рекомендуется использовать унифициро-
ванные магнитопроводы усредненной оптимальной геометрии (на-
пример, ШЛМ). Ниже приводится методика упрощенного расчета
дросселя фильтра. При этом предполагается, что для магнито-
провода используется электротехническая сталь марки 3411 с тол-
щиной ленты 0,35 мм; обмотка выполнена медным круглым про-
водом марки ПЭВ; заданы значения индукции £> = 0,5 Тл и плот-
ности тока в обмотке £=3,5 А/м>м2.
Расчет дросселя ведется в следующей последовательности:
1.	По заданным значениям индуктивности А др и тока подмагничивания /о
дросселя определяем исходное значение электромагнитной энергии ЕДр/2о.
36
г
2.	С помощью графика, приведенного на рис. 15,а, находим необходимое
значение Sc.a(cp магнитопровода.
3.	По найденному значению произведения Sc.aZCp и данным табл. 14 прило-
жения производим выбор конкретного типоразмера магнитопровода, определяем
значения 1с р и а.
б’са^ср ?
0,005	0,05 0,10,Z 0,5 L^IOZ
a)	S)
Рис. 15. Графики для упрощенного расчета дросселей фильтров
Вычисляем значения активного сечения стержня Sc.a и толщину Ь набора
пакета:
„	__ (^са^ср)
‘-’с.а	>
<СР
А ————
= Kz2a '
4.	Определяем вспомогательную расчетную величину М:
М =
Гдр/%
‘^с.а^СР
Затем по графику на рис. 15,6 находим значение Цс (кривая /) и Z3 (в %
от /Ор) (кривая 2). В этом случае зазор
/3 = (СР/3/100.
Толщина немагнитной прокладки б3 = 0,5/3, так как магнитопровод имеет два за-
зора.
5.	Число витков обмотки дросселя
Шдр = 104
Гдр^ср
1.26 Цс $с ,а
6.	Диаметр провода обмотки дросселя без изоляции при заданной плот-
ности тока dM= 1,13 1//о/Л
7.	Проверка возможности размещения обмотки в окне выбранного типо-
размера магнитопровода, а также расчет сопротивления обмотки постоянному
току производятся так же, как и для маломощного однофазного трансформа-
тора.
ВЫПРЯМИТЕЛИ
7. Общие сведения о вентилях
Для преобразования переменного тока в постоянный исполь-
зуются статические устройства — выпрямители. Основу их со-
ставляют один или несколько соединенных определенным обра-
37
зом элементов, обладающих односторонней проводимостью, —
вентилей. С помощью вентилей переменный ток преобразуется в
однополярный или пульсирующий. Такой ток содержит как по-
стоянную, так и переменные составляющие, причем последние
достаточно велики. Для уменьшения переменных составляющих
(пульсаций) в схему выпрямителя вводится -сглаживающий
фильтр. Выпрямитель со сглаживающим фильтром подключается
к сети переменного тока непосредственно, через автотрансформа-
тор или трансформатор.
Вентили обладают очень малым сопротивлением в прямом на-
правлении гПр и на несколько порядков большим сопротивлением
в обратном направлении гОбр. Ток, протекающий через вентиль в
прямом направлении /пр, создает на нем падение напряжения Unp.
В обратном направлении при наличии на вентиле обратного на-
пряжения Uc6P протекает очень малый ток /ОбР. У идеального вен-
тиля сопротивление в прямом направлении равно нулю, а в об-
ратном—бесконечности. На рис. 16 представлены типичные
вольт-амперные характеристики идеального (кривая 1) и реаль-
ных (кривые 2, 3) вентилей. Чем больше отличается вольт-ампер-
ная характеристика реального вентиля от идеального, тем хуже
его параметры.
Рис. 16. Вольт-амперные характеристики идеального (/) и реальных (2,3) крем-
ниевых диодов
Для упрощения анализа работы и расчетов вольт-амперная
характеристика реального вентиля (рис. 16, кривая 3) может
быть спрямлена—аппроксимирована (на рисунке штриховые ли-
нии). Приближенные значения прямого и обратного сопротивле-
ний вентиля могут быть определены по его характеристике из вы-
ражений:
^пр ^пр//пр,
^ОбР ~ ^Обр/^Обр-
38
г
Дифференциальное сопротивление вентиля пульсирующему току
гдиф = А Ппр/А ^пр-
Все вентили могут быть разделены на две группы: неуправляе-
мые и управляемые. По принципу действия вентили подразде-
ляются на ионные (газотроны, тиратроны и пр.), электровакуум-
ные (кенотроны) и полупроводниковые (селеновые, германиевые
и кремниевые).
В массовой и радиолюбительской аппаратуре для выпрямле-
ния напряжения переменного тока широко применяются выпря-
мительные полупроводниковые германиевые и кремниевые диоды.
Находят применение и более сложные полупроводниковые управ-
ляемые вентили — тиристоры и симисторы, позволяющие совме-
щать в одном узле функции выпрямления и регулирования напря-
жения.
Селеновые вентили — одни из первых полупроводниковых при-
боров, нашедших практическое применение, — используются до
сих пор в простейших источниках вторичного электропитания.
Этому способствуют их низкая стоимость, высокая механическая
прочность, большая перегрузочная способность по току и напря-
жению, длительный срок службы.
Однако такие недостатки, как расформовка запорного слоя в
процессе хранения вентилей, вызывающая рост обратного тока,
! постепенное увеличение прямого напряжения («старение» венти-
' лей) ограничивают область применения селеновых выпрямителей.
Наиболее универсальны в применении полупроводниковые
германиевые и кремниевые неуправляемые и управляемые венти-
ли. Они выгодно отличаются от селеновых вентилей высокой
плотностью тока (до 100 А/см2), что позволяет получить значи-
i тельно меньшие объем и массу выпрямителя.
[ Кремниевые выпрямительные диоды в последнее время почти
 полностью вытеснили гер-маниевые диоды. Единственный недо-
) статок кремниевых диодов по сравнению с германиевыми — высо-
I кое прямое напряжение порядка 0,8 ... 1,2 В вместо 0,45 ... 0,6 В.
; Общие недостатки большинства мощных выпрямительных
5 диодов—длительный процесс рассасывания неосновных носите-
! лей заряда и большое время восстановления обратного сопротив-
I ления. Это становится особенно заметным при выпрямлении на-
! пряжения прямоугольной формы с частотой переменного тока вы-
[ ше 1 кГц и проявляется в уменьшении среднего значения вы-
прямленного напряжения, увеличении пульсаций, снижении КПД
i выпрямителя.
В настоящее время отечественной промышленностью освоен
выпуск достаточного ассортимента низко- и среднечастотных мощ-
ных выпрямительных диодов. Значительно меньше выбор мощных
высокочастотных диодов, способных выпрямлять напряжения с
частотой 100 кГц и более. Весьма перспективными в этом отно-
шении являются диоды с выпрямляющим переходом на основе
контакта между металлом и полупроводником (диоды Шотки).
39

У этих диодов отсутствуют явления накопления и рассасывания
неосновных носителей заряда, что позволяет им работать на час-
тотах в сотни килогерц. Кроме того, прямое напряжение у них
примерно в два раза меньше, чем у обычных кремниевых диодов.
Если для выпрямительной схемы нельзя выбрать нужный тип
диода в соответствии с заданным значением обратного напряже-
ния или прямого тока, то используют два или более однотипных
диодов с меньшими значениями параметров, включая эти диоды
последовательно или параллельно.
При параллельном соединении диодов (например, и Д2 на
рис. 17,а) из-за возможного разброса ветвей вольт-амперной ха-
рактеристики их прямые токи /npi и /ПР2 будут неодинаковыми
(кривые 2, 3 на рис. 16). Один из этих токов может превысить
максимально допустимое значение, что приведет к выходу из строя
сначала одного, а затем и другого диода. Более равномерное
распределение тока между параллельно соединенными диодами
достигается включением последовательно с каждым из них оди-
наковых по номиналу резисторов Ra (рис. 17,6). Сопротивление
резисторов /?д должно быть в 5 ... 10 раз больше, чем сопротив-
ление диода в прямом направлении. В мощных выпрямительных
устройствах для этой же цели используются индуктивные вырав-
ниватели токов (рис.'17,в).
Рис. 17. Способы выравнивания тюков при параллельном соединении диодов и
напряжений при последовательном соединении
Для обеспечения возможности работы выбранного типа диода
в схеме выпрямления с обратным напряжением, превышающим
его максимально допустимое значение, следует соединять одно-
типные диоды последовательно (рис. 17,г). Если обратные ветви
вольт-амперных характеристик не совпадают (см. рис. 16), то
один из диодов (в данном случае Дх) оказывается под значитель-
но большим обратным напряжением, чем другой. Это может при-
вести к пробою одного, а затем и другого диода. Выравнивание
обратного напряжения на последовательно соединенных диодах
достигается шунтированием каждого из диодов резистором /?!и
40
(рис. 17,(5). Ток, протекающий через эти резисторы, должен быть
в 5... 10 раз больше максимально возможного обратного тока
диодов. В мощных высоковольтных выпрямительных устройствах
для этой же цели диоды шунтируют конденсаторами Сш или RC-
цепью (рис. 17,е).
Включение дополнительных и шунтирующих резисторов неиз-
бежно связано с увеличением потерь мощности и уменьшением
кпд выпрямительной схемы.
8. Основные схемы выпрямления
и их сравнительная характеристика
Радиолюбительская и бытовая радиоэлектронная аппаратура
питается только от однофазной сети переменного тока. Поэтому
ниже рассматриваются однофазные схемы выпрямления.
Режим работы схемы выпрямления существенно зависит от
характера ее нагрузки. Большинство узлов РЭА представляет со-
бой активную нагрузку. Однако она подключается к выпрямите-
лю не непосредственно, а через сглаживающие фильтры, которые
и определяют характер нагрузки выпрямителя (активный, ем-
костный или индуктивный).
Основные схемы выпрямления однофазного напряжения пере-
менного тока приведены на рис. 18: однополупериодная (рис.
18,а), двухполупериодная со средней точкой (рис. 18,6), двухпо-
лупериодная мостовая (рис. 18,в). Схемы с умножением напряже-
ния, например с удвоением напряжения, показанные на рис.
18,г, д, позволяют получить повышенное выпрямленное напряже-
ние без трансформатора. Применение подобных схем выпрямле-
ния с большим коэффициентом умножения в высоковольтных вы-
прямителях позволяет упростить конструкцию повышающего
трансформатора и снизить требования к его электроизоляцион-
ным характеристикам.
Практическое применение находят и сложные схемы выпрям-
ления, образованные из двух или более простых схем путем их
комбинирования. Так, схема, приведенная на рис. 18,е, позволяет
получить от одной обмотки трансформатора два выпрямленных
напряжения одинаковой относительно общего провода полярно-
сти, из которых одно больше другого в два раза. Схема выпрям-
ления на рис. 18,ж позволяет получить два одинаковых выпрям-
ленных напряжения, но различной относительно общего провода
полярности.
Комбинированные схемы выпрямления целесообразно приме-
нять только при постоянной нагрузке по всем выходным цепям; в
противном случае будет наблюдаться взаимное влияние выход-
ных каналов источника питания.
Однофазная схема однополупериодного выпрямления (см. рис.
18,а) может работать как без входного трансформатора, так и с
трансформатором. Ток через диод Д протекает только тогда, ког-
да полярность соответствующего полупериода напряжения сети
41
будет способствовать открыванию диода. Ток диода в любой мо-
мент времени одновременно является током вторичной обмотки
трансформатора и током нагрузки. При активной нагрузке он
имеет форму однополярных импульсов с длительностью, равной
половине периода тока сети. В течение другого полупериода пи-
тающего напряжения Uc диод Д находится в закрытом состоя-
нии.
Рис. 18. Основные электрические схемы выпрямления: одпополупериодная (а),
двухполупериодиая со средней точкой трансформатора (б), двухполупериодная-
мостовая (в), с удвоением напряжения (г, д), с двумя различными напряже-
ниями одной полярности (е), с двумя одинаковыми напряжениями различной
полярности (ж)
При проектировании трансформатора для однополупериодных
схем выпрямления следует учитывать подмагничивание магнито-
провода, поэтому габаритную расчетную мощность трансформато-
ра следует увеличить до значения Рг= (3,36 . . . 3,5) Ро.
Достоинства схемы — простота, минимальное число вентилей,,
а следовательно, невысокая стоимость.
Недостатки однополупериодной схемы выпрямления — боль-
шое значение пульсаций выпрямленного напряжения и низкая
частота пульсаций, равная частоте сети; плохое использование
трансформатора; высокое обратное напряжение на диоде (в
42
г
3,14 раз больше выпрямленного напряжения); большой импульс
тока через диод.
Однополупериодная схема выпрямления применяется при ма-
лой выходной мощности (порядка 1 ... 3 Вт) и низких требовани-
ях к пульсациям выпрямленного напряжения. Чаще всего подоб-
ная схема выпрямления используется в сочетании с однотактным
-преобразователем напряжения и емкостным фильтром для пре-
образования низковольтного напряжения питания постоянного то-
,ка в высоковольтное.
Однофазная двухполупериодная схема выпрямления со сред-
ией точкой (см. рис. 18,6) представляет собой сочетание двух па-
раллельно -включенных однополупериодных схем, работающих по-
очередно на общее сопротивление нагрузки. Схема может рабо-
тать от сети переменного тока только при наличии входного тран-
сформатора, имеющего во вторичной обмотке отвод от средней
точки. Подводимое к первичной обмотке напряжение Ис транс-
формируется во вторичные полуобмотки таким образом, что одно
; из них (например, С7'в) является открывающим для диода Д\, а
другое (С/"в) — закрывающим для диода Д2. Через диод Д\ и
сопротивление нагрузки в течение половины периода напряже-
f ,ния сети протекает импульс тока, аналогичный импульсу одно-
» полупериодной схемы -выпрямления. В следующий полупериод по-
' лярность напряжения на полуобмотках меняется на обратную,
| .диод Д\ закрывается, а диод Д2 открывается. В этом случае им-
F пульс тока‘будет протекать через Д2 и сопротивление нагрузки
I /?„, т. е. ток через нагрузку протекает в течение каждого полупе-
; риода в одном направлении.
i Поскольку токи во вторичных полуобмотках трансформатора
If протекают поочередно в противоположных направлениях, подмаг-
| ничивание магнитопровода отсутствует.
I Частота пульсаций первой гармоники выпрямленного напряже-
ния равна удвоенной частоте сети: fn=2fc.
Двухполупериодная схема выпрямления со средней точкой
имеет ряд преимуществ перед однополупериодной: при одинако-
вой выходной мощности меньше габариты и масса трансформато-
ра (из-за отсутствия подмагничивания); вдвое меньше амплиту-
да тока через выпрямительные диоды; вдвое выше частота пуль-
саций выпрямленного напряжения. По сравнению с -мостовой в
.двухполуперподной схеме выпрямления со средней точкой меньше
число диодов в плече и соответственно больше КПД. Оба диода
могут быть установлены на общем радиаторе без электроизоля-
;ции.
Недостатки схемы — наличие на входе трансформатора; худ-
гшее по сравнению с другими двухполупериодными схемами вы-
прямления использование обмоток трансформатора (ток через
жаждую полуобмотку протекает только в течение половины перио-
да); высокое обратное напряжение на диодах; возможность появ-
-Ления на выходе схемы пульсаций с частотой сети из-за несим-
зметрии плеч.
43
Схема выпрямления универсальна в применении, однако из
за большого обратного напряжения на диодах для выпрямлениг
высоковольтного напряжения применяется редко.
Однофазная мостовая двухполупериодная схема выпрямления
(см. рис. 18,в) представляет собой выпрямитель, выполненный на
четырех диодах, включенных по мостовой схеме. _В одну диаго-
наль моста включена вторичная обмотка трансформатора, а в
другую диагональ — сопротивление нагрузки. Напряжение элект-
росети может быть подключено к мостовому выпрямителю непо-
средственно.
В течение одного из полупериодов напряжения сети ток на-
грузки протекает через два последовательно соединенных диода,
например Дх и Дь, в течение следующего полупериода — через
два других диода (Дъ, Д3). При наличии трансформатора ток че-
рез вторичную обмотку протекает в течение каждого полуперио-
да, но в противоположных направлениях, поэтому подмагничива-
ние магнитопровода исключается.
Преимущества мостовой схемы выпрямления перед схемой со
средней точкой — меньшая габаритная мощность трансформато-
ра; вдвое меньшее обратное напряжение на закрытом диоде; схе-
ма может работать без входного трансформатора; при наличии от-
вода от части вторичной обмотки возможно получение двух вы-
ходных напряжений (см. рис. |18,е, ж).
Недостатки схемы — большое число диодов, что снижает ее
КПД и увеличивает стоимость; невозможность установки всех че-
тырех диодов на общем радиаторе без электроизоляции.
Мостовая схема выпрямления универсальна в применении. Од-
нако для выпрямления сравнительно низких напряжений она при-
меняется редко, так как при выходных напряжениях, соизмери-
мых с падением напряжения на диодах, КПД выпрямителя рез-
ко снижается.
Все рассмотренные выше схемы выпрямления из-за большого
уровня пульсаций очень редко работают непосредственно на ак-
тивную нагрузку. Обычно между выпрямителем и нагрузкой вклю-
чают сглаживающие фильтры.
9. Режим работы выпрямителя
на нагрузку индуктивного и емкостного характера
Нагрузка выпрямителя имеет индуктивный характер в том
случае, если последовательно с активным сопротивлением 7?н
включена индуктивность, например дроссель фильтра L$, причем
где т — число используемых при выпрямлении по-
лупериодов за период напряжения сети.
Однофазная однополупериодная схема выпрямления (см. рис.
18,а) на нагрузку индуктивного характера никогда не работает.
В однофазных мостовой и двухполупериодной схемах выпрям-
ления со средней точкой при работе их на нагрузку индуктивно-
го характера (рис. 19,а) и £ф->оо ток в нагрузке практически по-
44
стоянный. Однако на практике добиться этого трудно, особенно
в маломощных выпрямителях, где сопротивление Д, достаточно
велико, а Лф имеет конечное значение.
Нагрузка выпрямителя имеет емкостный характер в том слу-
чае, если параллельно активному сопротивлению /?н включен
Рис. 19. Схемы сглаживающих фильтров: индуктивного (а), емкостного (б),
Г-образного индуктивно-емкостного (в), активно-емкостного (г), П-образного
индуктивно-емкостного (д), двухзвенного индуктивно-емкостного (е)
конденсатор фильтра (рис. 19,6). Емкость конденсатора Сф вы-
бирается из условия
----?
т ас Сф
Рассмотрим работу однополупериодной схемы выпрямления
на нагрузку емкостного характера. В однофазной однополупери-
одной схеме выпрямления (см. рис. 18,а) с емкостным фильтром
(рис. 19,6)* до подключения напряжения сети конденсатор Сф
полностью разряжен. Напряжение на нем, а следовательно, и на
сопротивлении нагрузки Д, равно нулю. В момент подключения
напряжения 1/с, если полярность полупериода напряжения UB на
вторичной обмотке трансформатора такова, что обеспечивает от-
крывание диода, в цепи обмотки и диода возникнет импульс тока
заряда конденсатора значительной амплитуды /д.и (рис. 20). Им-
пульс тока достигнет максимального значения /д.итах 'при совпа-
дении моментов включения Uc и прохождения U3 через макси-
мум (рис. .20, штриховая линия). Амплитудное значение импуль-
са тока определяется внутренним сопротивлением контура обмот-
ка — диод и на один-два порядка может превышать среднее зна-
чение тока диода, т. е. необходимо применять достаточно мощ-
ный диод. Для ограничения зарядного тока приходится последова-
1 Все схемы рис. 19 будут подробно разобраны применительно к сглажи-
вающим фильтрам.	J
45
тельно с диодом включать дополнительное токоограничивающее
сопротивление. Подобный способ не всегда практически приме-
ним, так как приводит к дополнительным потерям мощности, сни-
жению КПД выпрямителя, увеличению колебаний выпрямленного
напряжения при изменении сопротивления нагрузки.
Рис. 20. Временные диаграммы токов и напряжений в одпололупериодной схеме
выпрямления при работе на емкостную нагрузку
По мере заряда конденсатора фильтра напряжение на нем и
нагрузке возрастает по экспоненциальному закону (см. рис. 20), а
зарядный ток конденсатора начинает уменьшаться. После про-
хождения напряжения UB через максимум и последующего его
уменьшения до UB^UH диод закрывается.
Протекание тока через сопротивление нагрузки R,, на интерва-
ле времени от со/, до со/2 обеспечивается за счет энергии разря-
жающегося конденсатора Сф. Напряжение на конденсаторе при
этом уменьшается по экспоненциальному закону с постоянной
времени разряда траз==С,ф/?к. Если траз>7’с, то конденсатор к на-
чалу следующего полупериода выпрямляемого напряжения не ус-
пеет полностью разрядиться и в следующий полупериод процесс
заряда начнется уже не с нулевого, а с некоторого конечного зна-
чения напряжения Uco- Это соответствует тому моменту времени
<0/2, когда напряжение UB вновь станет больше, чем напряжение
на конденсаторе 1/с0, и откроется диод. Далее процессы заряда и
разряда конденсатора фильтра будут повторяться. Интервал вре-
46
мени, в течение которого через диод протекает ток, равен 20, где
0—угол отсечки тока.
С увеличением емкости конденсатора фильтра С$ возрастает
постоянная составляющая выпрямленного напряжения и уменьша-
ется амплитуда пульсаций.
В однофазных двухполупериодных схемах выпрямления про-
цессы протекают аналогично. Отличие заключается лишь в том,
что конденсатор заряжается и разряжается в течение каждого
из полупериодов питающего напряжения. Это приводит к увели-
чению постоянной составляющей выпрямленного напряжения и
уменьшению пульсаций. Частота пульсаций в двухполупериодных
схемах выпрямления превышает частоту переменного тока сети
в два раза, что облегчает фильтрацию выпрямленного напряже-
ния, уменьшает массу и габариты элементов сглаживающего
фильтра.
Расчетные соотношения для однофазных схем выпрямления,
работающих на нагрузку с индуктивным и емкостным характе-
ром, приведены в табл. 2. Ряд параметров схем выпрямления вы-
ражен через вспомогательные коэффициенты В, D, F, Н. Эти ко-
эффициенты являются функциями расчетного параметра А, кото-
рый сам зависит от угла отсечки 0 и может быть вычислен из
выражения
Д Л Iн^в
mUa
Здесь /н, UH исходные данные; значение т определяется выбо-
ром схемы выпрямления (т = 1 для однополупериодных схем,
т=2 для двухполупериодных схем); А’п является эквивалентным
сопротивлением контура тока, оно равно сумме сопротивлений
диода и обмотки и задается в начале расчета ориентировочно, в
процессе расчета значение А?в уточняется.
Зависимости коэффициентов В, D, F и Н от параметра А при-
ведены на рис. 21. Указанные зависимости построены без учета
индуктивностей рассеяния обмоток трансформатора, т. е. Ls = 0.
Схемы выпрямления с умножением напряжения (см. рис.
рис. 18,г, д) могут обеспечить и без входного трансформатора по-
лучение напряжения на нагрузке /?н в 2—3 раза большего, чем
напряжение па их входе. Эти схемы при сравнительно небольшой
мощности позволяют уменьшить массу и габариты выпрямитель-
ного устройства. Чаще схемы выпрямления с умножением напря-
жения используются совместно с входным трансформатором для
получения достаточно высокого напряжения при малых токах на-
грузки. В этом случае упрощается высоковольтный трансформа-
тор, снижаются требования к качеству изоляции его обмоток.
Простейшая однофазная схема выпрямления с удвоением на-
пряжения (см. рис. 18,г) выполнена в виде моста, в два плеча
которого включены диоды Д\, Дъ, в два других — конденсаторы
Ci, С2 фильтров. Когда мгновенное значение напряжения вторич-
ной обмотки трансформатора оказывается больше, чем напряже-
47
Г а б л и ц a 2. Расчетные соотношения для схем выпрямления с фильтрами
Состав выпря- мительного устройства		Среднее значение выпрям- ленного напряже- ния LTH	Пульсации		Выпрямнтельный^диод				Трансформатор			
			Коэффици- ент пуль- сацнй $он	Часто- та пер- вой гармо- ники	Макси- мальное значение обратного напряже- НИЯ ''пбР	Сред- нее значе- ние тока ^BU-CP	Действу- ющее зна- чение тока !вп ,д	Амплитуд- ное значе- ние тока 7тд	Габаритная (типовая) мощ- ность р?	Действующее значение на- пряжения вто- ричной обмот- ки Пв	Действую- щее значе- ние тока вторичной обмотки 7В	Действующее значение тока первичной обмот- ки
Схема выпря- мления на рис. 18	1	Схема сгла- живающего фильтра на рис. 19											
	б	ив	И	/с	2,82BU„	7Н		FIB				
		в	RnC$				DlB		0,58 [8 +	вив	DIB	У№-1/„^
									+ 1/£>г-11 Рй			
б	а	Q,Wa	0,67	2/с	3,\4Ue	0,5/„	0,707/„	1„	1,34РЯ	2X1,1ШЛ	0,707;„	/ 41 U)j
б	б	ив	И		2,82BU„	0,57 н						
		в	R«C^	2fc			0,5Р/и	0,58/я	0,85BD?n	2XBU„	0,5Д/и	0,707 В1и^-
в	а	0,9U„	0,С7	2fc	1,57(А>	0,5/в	0,707/п	/в	1,11ВИ	1,118в	In	f
	б	и.	Н		1,41В8Н	0,5/и	0,5D/H	0,5Г/н				0,707 П/п
		В	RbC$	2/с					0,7Q7BDPs	вив	G,707DI'B	
г		2UB	н		1,41В£7Н							1,41£)/ц-^-
		В	RbC$	2/с		7Н	DIB	FIB	0,7Q7BDPB	0,5Вия	1,41Д/в	
												—
нне на конденсаторе (например, Ci), открывается диод Д\. Про-
текающий через «его ток осуществляет подзаряд конденсатора
Ci и совместно с током разряда конденсатора С2 обеспечивает
протекание тока через сопротивление нагрузки Дн. В следующий
полупериод открывается диод Д2 и будет заряжаться конденса-
тор С2, a Ci — разряжаться. На интервале времени, когда закры-
Рис. 21. Зависимость параметров В, D, F, И от расчетного -коэффициента А
(кривые 1 на рис. (а) и (б) для масштаба А от 0 до 1, кривые 2 — для мас-
штаба от 0 до 0,2)
ты оба диода, ток нагрузки протекает за счет энергии разряда
последовательно соединенных конденсаторов С\ и С2. Основные
расчетные соотношения для этой схемы приведены в табл. 2.
При определении параметра А следует использовать выражение
д ____________________________ Л IhRb
~ о! д, ’
Схема выпрямления с удвоением напряжения, представленная
на рис. 18,д, также состоит из двух однополупериодных выпря-
мителей:	Ci и Д2, С2. В один из полупериодов напряжения на
вторичной обмотке трансформатора на интервале, когда мгновен-
ное значение напряжения UB становится больше, чем напряжение
49
на конденсаторе С\, открывается диод Д\. Ток, протекающий че-
рез Д\, заряжает конденсатор Ci до амплитудного значения на-
пряжения ив. В следующий полупериод изменится полярность на-
пряжения на вторичной обмотке и диод Д\ закроется, а к диоду
Дг будет приложена сумма напряжений вторичной обмотки [7В и
конденсатора Сг
£7b + £/c1^2£/b.
Диод Д2 также работает с отсечкой и находится в открытом со-
стоянии лишь при Uъ-\-ИUКогда оба диода закрыты, ток
нагрузки обеспечивается за счет энергии разряда конденсатора
С2. Обратное напряжение на обоих диодах этой схемы одинаково
и примерно равно 2ПВ.
10. Сглаживающие фильтры
Сглаживающие фильтры включаются между выпрямителем и
нагрузкой для уменьшения переменных составляющих (пульсаций}
выпрямленного напряжения. Эти фильтры выполняются из индук-
тивных элементов — дросселей и из емкостных элементов — кон-
денсаторов. Простейший сглаживающий фильтр может состоять
только из одного элемента, например дросселя или конденсатора.
В малогабаритной РЭА сравнительной малой мощности индуктив-
ные элементы фильтра могут быть заменены активными (рези-
сторами).
Сглаживающий фильтр должен не только ослаблять пульсации,
но и иметь высокую надежность, малые потери мощности, т. е.
высокий КПД, минимальные массу, габариты и стоимость, не дол-
жен создавать опасных для элементов схемы и нагрузки перена-
пряжений и всплесков тока как в статическом, так и в динамиче-
ском режимах работы.
Сглаживающие свойства фильтра определяются его коэффи-
циентом сглаживания q, представляющим собой отношение коэф-
фициентов пульсаций на входе 50 и выходе S0H фильтра:
_ $о _Um. о Сц
Sou и0 ит н
где Um0, UmH — амплитуда основной гармоники пульсаций вы-
прямленного напряжения соответственно на входе и выходе
фильтра.
Основные схемы сглаживающих фильтров были приведены на
рис. 19.
Индуктивный фильтр (рис. 19, а) хотя и не применяется в ма-
ломощных выпрямителях, но может входить в состав сложных
многозвенных фильтров. Параметры дросселя следует выбирать,
так, чтобы активное сопротивление обмотки гдр было много мень-
ше сопротивления нагрузки (гдр<§;/?н), а индуктивное сопротивле-
ние Хдр = 2л/пЬф на частоте основной гармоники пульсаций f„ —
много больше, чем Д, (Хдр^>Ди)  В этом случае практически вся
50
постоянная составляющая напряжения будет приложена к на-
грузке, а переменная составляющая — к дросселю.
Коэффициент сглаживания индуктивного фильтра
у ^н-Н2л/п£ф)2
9----------7%	
По заданному q можно найти необходимую индуктивность дроссе-
ля фильтра
ф 2л/ц q
Индуктивный фильтр прост, дешев, имеет малые потери мощно-
сти; коэффициент сглаживания фильтра растет с увеличением ин-
дуктивности дросселя, числа фаз питающего напряжения и с умень-
шением сопротивления нагрузки. Поэтому индуктивные фильтры
обычно применяют совместно с многофазными мощными выпря-
мителями. При отключении нагрузки или скачкообразном измене-
Рис. 22. Временная диаграмма изме-
нения напряжения на конденсаторе
фильтра
нии ее сопротивления возможно возникновение перенапряжений;
в этом случае параллельно об-
мотке дросселя необходимо
включать защитные устройст-
ва, например разрядники.
В маломощных однофазных
выпрямителях индуктивный)
фильтр может являться зве-
ном более сложного фильтра.
Емкостный сглаживающий
фильтр (рис. 19,6) состоит из
конденсатора Сф, подключен-
ного параллельно сопротивле-
нию нагрузки 7?н. Принцип дей-
ствия заключается в накопле-
нии электрической энергии
конденсатором фильтра и по-
следующей отдачи этой энергии в нагрузку. Заряд п разряд кон-
денсатора фильтра происходит с частотой пульсации fa выпрям-
ленного напряжения.
Изменение напряжения на нагрузке At/,, зависит от параметров
Сф и /?н и представляет собой удвоенную амплитуду пульсаций
(рис. 22). Коэффициент пульсаций напряжения нагрузки равен
sOH = o,5^ =—!-------.
(7 н	2от/сСф/?н
Выражая коэффициент пульсаций Зон в процентах, сопротивление
нагрузки 7?н в омах, а частоту сети в герцах, можно найти необхо-
димую емкость конденсатора фильтра в микрофарадах
С 108
51
Эта формула справедлива лишь при сравнительно малых пульса-
циях (S0H^2... 3%).
Коэффициент сглаживания емкостного фильтра q определяется
как отношение коэффициентов пульсаций напряжения нагрузки
при отключенной и включенной емкостях фильтра:
„__ 21?вСф
Ч~ (tn2 — 1)Н
Если в качестве емкостного фильтра используются электроли-
тические конденсаторы, то пульсации напряжения на нагрузке не
должны превышать максимально допустимое значение переменной
составляющей напряжения на конденсаторе при частоте пульса-
ций mfc.
Из приведенной выше формулы для q видно, что с увеличением
числа фаз выпрямляемого напряжения коэффициент сглаживания
емкостного фильтра уменьшается, а с увеличением сопротивления
нагрузки — увеличивается. Поэтому емкостный фильтр целесооб-
разно применять совместно с однофазными и маломощными схе-
мами выпрямления.
Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения будет бо-
лее эффективным, если в фильтре использовать оба реактивных
элемента — дроссель и конденсатор. В простейшем Г-образном
индуктивно-емкостном фильтре (см. рис. 19,8) параметры элемен-
тов выбираются таким образом, чтобы для основной гармоники
пульсаций выполнялись условия
Ra‘, XL = та>сЬф'^> Хс
с тсйсСф
И	*L >Ra-
Коэффициент сглаживания Г-образного фильтра связан с про-
изведением индуктивности и емкости (генри-микрофарады) сле-
дующим образом:
г г (? + 1)-Ю»
1	/И2 С02с
Для частоты питающей сети Д = 50 Гц это выражение упро-
щается:
а для частоты fc = 400 Гц
ЕфСф
_ 0,16(9+1)
/п2
Фильтр имеет индуктивную реакцию на схему выпрямления в том
случае, если индуктивность дросселя
(tn2 — 1) т <aQ
52
Вычислив значение Еф и выбрав унифицированный дроссель
фильтра с ближайшим большим значением индуктивности, можно
найти необходимую емкость конденсатора фильтра Сф. Более по-
дробно порядок расчета Г-образного индуктивно-емкостного фильт-
ра изложен далее.
В схемах выпрямления малой мощности дроссель фильтра мо-
жет быть заменен резистором /?ф (см. рис. 19, г). Для получения
достаточно большого коэффициента сглаживания элементы рези-
стивно-емкостного фильтра должны удовлетворять условиям
хс<ян; Яф^>*с-
Коэффициент сглаживания фильтра
Сопротивлением резистора /?ф обычно задаются в пределах /?ф =
= (0,15 ... 0,5)/?н; КПД резистивно-емкостного фильтра сравни-
тельно мал и обычно составляет 0,6 ... 0,8, причем при цф = 0,8
/?ф = 0,25/?н. Емкость Сф (в микрофарадах), обеспечивающую тре-
буемый коэффициент сглаживания q при частоте сети /у = 50 Гц,
находят из выражения
а при частоте сети /с = 400 Гц
Преимущества резистивно-емкостных фильтров: малые габа-
риты, масса и стоимость; недостаток — низкий КПД.
П-образный индуктивно-емкостный фильтр (см. рис. 19,5)
можно представить в виде двухзвенного, состоящего из емкостно-
го фильтра Сф' и Г-образного Еф, С"ф. Коэффициент сглаживания
такого фильтра q равен произведению коэффициентов сглаживания
первого и второго звеньев:

Емкость конденсатора С'ф можно найти по формулам, приве-
денным выше. Индуктивность дросселя Еф и емкость С"ф второго
звена находятся из выражения
L с„ д’’(т*-\)Н_____________1
* *	2/?вС'ф (т сос)2 (т юс)2
Коэффициент сглаживания П-образного фильтра достигает наи-
большего значения при С'ф=С"ф.
Если с помощью индуктивно-емкостного фильтра необходимо
обеспечить коэффициент сглаживания пульсаций более 40 ... 50,
то вместо однозвенного фильтра целесообразнее использовать двух-
звенный сглаживающий фильтр (см. рис. 19, е). Фильтры с тремя
и более звеньями на практике применяются редко. В общем слу-
чае коэффициент сглаживания многозвенного фильтра равен про-
изведению коэффициентов сглаживания отдельных звеньев: q =
= q'q"q"' ...
Фильтры, в которых используется явление резонанса тока или
напряжения, позволяют получать очень высокий коэффициент сгла-
живания по сравнению с обычными индуктивно-емкостными фильт-
рами. Однако в источниках вторичного электропитания они при-
меняются сравнительно редко. Это объясняется тем, что резонанс-
ные фильтры эффективны только для одной частоты (при колеба-
ниях частоты сети коэффициент сглаживания резко уменьшается),
сложны в настройке, очень трудно обеспечить постоянство пара-
метров элементов фильтра при изменении тока нагрузки, темпера-
туры окружающей среды и пр.
Значительно чаще применяются индуктивно-емкостные сглажи-
вающие фильтры, в которых дроссель имеет дополнительную ком-
пенсирующую обмотку (рис. 23, а, б). В схеме фильтра (рис. 23, а)
компенсирующая обмотка включена последовательно и встреч-
но основной обмотке Wi дросселя Др. Создаваемый ею в магнито-
.проводе магнитный поток от переменной составляющей тока ча-
стично компенсирует переменную составляющую магнитного пото-
ка основной обмотки. Более эффективно действует компенсирую-
щая обмотка w-2 дросселя Др в схеме на рис. 23, б, поскольку че-
рез нее не проходит постоянная составляющая тока.
Рис. 23. Сложные схемы сглаживающих фильтров: с последовательно fa) и па-
раллельно (б) включенной компенсирующей обмоткой дросселя фильтра, с ком-
пенсирующим трансформатором и цепью обратной связи (в)
Сглаживание пульсаций выпрямленного напряжения может
осуществляться способом компенсации и с помощью системы авто-
матического регулирования с замкнутой цепью отрицательной об-
ратной связи ООС (рис. 23,8). Напряжение пульсаций на входе
нагрузки Н регистрируется датчиком пульсаций (ДП), усиливает-
ся и через трансформатор Тр поступает в линию питания нагрузки.
54
Напряжение пульсаций, подаваемое через трансформатор в линию
питания, поддерживается цепью ООС равным по величине и про-
тивоположным по знаку переменной составляющей напряжения
источника питания (ИП), чем и обеспечивается их взаимная ком-
пенсация. Практическая схема обеспечивает коэффициент сглажи-
вания 104 при КПД устройства 0,92 и относительно небольших
массе и габаритах, чего не удается получить с помощью обычных
сглаживающих фильтров на реактивных элементах.
Сглаживающие индуктивно-емкостные фильтры достаточно про-
сты и эффективны в выпрямительных устройствах средней и боль-
шой мощностей. Однако масса и габариты таких фильтров весьма
значительны, коэффициент сглаживания снижается с ростом тока
нагрузки, фильтры мало эффективны при появлении медленных
изменений сетевого напряжения. Индуктивные элементы фильтра
являются источниками магнитных полей рассеяния, а совместно с
паразитными емкостными элементами создают колебательные кон-
туры, способствующие появлению переходных процессов.
Транзисторные фильтры по сравнению с индуктивно-емкостны-
ми сглаживающими фильтрами имеют меньшие габариты, массу
и более высокий коэффициент сглаживания пульсаций. Основные
схемы транзисторных фильтров приведены па рис. 24. Фильтры мо-
гут быть выполнены по схемам с последовательным или парал-
Рис. 24. Электрические схемы транзисторных фильтров: с последовательны»
(а—г) и параллельным (д) включением транзистора, с нагрузкой в цепи эмит-
тера (а—в) и коллектора (г), с простейшим (а) и сложным /?С-фильтром (в, г),
стабилитроном (б) в базовой цепи
лельным включением силового транзистора по отношению к сопро-
тивлению нагрузки, а также с включением нагрузки /?н в цепь кол-
лектора или эмиттера транзистора. Недостатком фильтров с на-
грузкой в цепи коллектора является большое изменение выходного
напряжения при изменении сопротивления нагрузки. Поэтому ча-
ще используются фильтры, в которых сопротивление нагрузки
включено в цепь эмиттера силового транзистора.
Транзисторный фильтр с последовательным включением тран-
зистора и нагрузкой в цепи эмиттера эквивалентен П-образному
55
индуктивно-емкостному фильтру. Принцип действия его основан на
том, что коллекторный и эмиттерный ток транзистора в режиме
усиления практически не зависит от напряжения коллектор —
эмиттер. Если выбрать рабочую точку транзистора на горизонталь-
ном участке выходной вольт-амперной характеристики, то его со-
противление для переменного тока будет значительно большим,
чем для постоянного тока.
В схеме (рис. 24,а) базовый ток транзистора Т задается рези-
стором Конденсатор Сб достаточно большой емкости устраняет
напряжение пульсаций на переходе эмиттер-база. Поэтому пере-
менная составляющая напряжения пульсаций прикладывается к
переходу база — коллектор и выделяется на транзисторе 7. В кол-
лекторном и эмиттерном токе переменная составляющая практи-
чески отсутствует, поэтому пульсации в нагрузке также очень
малы.
Коэффициент сглаживания транзисторного фильтра тем больше,
чем больше коэффициент передачи тока транзистора Т и чем боль-
ше значение соотношений
Дб _ R& и тВХ(Т)
хс 2л fcCe хс
т. е. чем меньше напряжение пульсаций на переходе эмиттер — ба-
за силового транзистора.
Для более успешного выполнения этих соотношений конденса-
тор Сб может быть заменен одно- или двухзвенным резистивно-
емкостным сглаживающим фильтром, а для увеличения коэффи-
циента передачи тока транзистор Т можно выполнить составным
(рис. 24,6). Еще эффективнее работает транзисторный фильтр, у
которого в цепь базы транзистора включен кремниевый стабили-
трон (рис. 24, s).
Коэффициент полезного действия транзисторного фильтра бу-
дет тем больше, чем меньше падение постоянного напряжения на
силовом транзисторе. Однако амплитуда переменной составляющей
напряжения на транзисторе не должна превышать значение посто-
янного напряжения на нем, иначе фильтр потеряет свою работо-
способность.
Транзисторные фильтры с балластным резистором 7?бл и парал-
лельным включением транзистора относительно нагрузки (рис.
24, д), в отличие от схем с последовательным включением (рис.
24,г), применяются при сравнительно небольшом выпрямленном
напряжении (десятки вольт). Режим работы транзистора Т —
минимальное значение коллекторного тока Дты — устанавлива-
ется соответствующим выбором сопротивлений резисторов R\ и
/?2- Переменная составляющая напряжения в этой схеме прикла-
дывается к переходу эмиттер — база транзистора Т, усиливается
и выделяется на балластном резисторе 7?бЛ- Эта составляющая
оказывается в противофазе с переменной составляющей напряже-
ния, выделяющейся на /?©л при непосредственном протекании тока
нагрузки. Выбором значений /?бЛ и /Ктш можно добиться их полной
36
компенсации. Амплитуда переменной составляющей тока транзи-
стора Т должна быть меньше протекающего постоянного тока-
/к min, иначе схема будет неработоспособна. Ток /Kmin не должен
быть очень малым, так как иначе потребуется увеличение сопро-
тивления 2?бл, что приведет к снижению КПД фильтра. Слишком,
большой ток также нецелесообразен, так как увеличивается мощ-
ность потерь на транзисторе и снижается КПД.
Коэффициент сглаживания параллельного транзисторного--
фильтра будет тем больше, чем больше сопротивление /?бЛ, емкость-
конденсаторов Ci и С?, крутизна вольт-амперной характеристики-
транзистора. Недостатком транзисторного фильтра с параллель-
ным включением транзистора является значительное изменение
среднего значения коллекторного тока транзистора при изменении
среднего значения выпрямленного напряжения, поступающего Ha-
вход фильтра. Это приводит к снижению КПД фильтра.
Следует помнить, что транзисторные фильтры не обеспечивают
стабилизации постоянной составляющей выпрямленного напряже-
ния, а при изменении тока нагрузки, температуры окружающей
среды и воздействия других дестабилизирующих факторов -вносят
дополнительную нестабильность выпрямленного напряжения.
Пример расчета /двухполупериодного выпрямителя с Г-образным индуктив-
но-емкостным сглаживающим фильтром. Расчет выпрямительного устройства со-
стоит из .выбора и расчета схем выпрямления, сглаживающего фильтра и транс-
форматора питания. Поскольку каждый последующий элемент выпрямительного
устройства оказывает заметное влияние на режим работы предыдущего и сле-
дующего за ним элементов, расчет выпрямительного устройства производится
в следующей последовательности: сглаживающий фильтр, выпрямитель, транс-
форматор.
Ниже приведен расчет Г-образного индуктивно-емкостного сглаживающего
фильтра без компенсациониой обмотки, однофазного мостового выпрямителя и
трансформатора. Методика расчета параметров элементов схемы соответствует
ГОСТ 21703—76 и данным табл. 2.
Исходные данные для расчета: среднее значение .выпрямленного .напряже-
ния на нагрузке ПН = ЗО В; среднее значение выпрямленного тока нагрузки 7В =
=2,5 А; коэффициент пульсации выпрямленного напряжения на нагрузке 5ов =
=2 %; поминальное напряжение питающей сети 47с=220 В; частота сети
fc = 50 Гц; сеть однофазная; форма питающего напряжения симметричная сину-
соидальная.
Рассчитываются следующие параметры:
1.	Сопротивление нагрузки выпрямительного устройства
/?н = 1/н//н = 30/2,5 = 12 Ом.
2.	Коэффициент пульсации выпрямленного -напряжения однофазной двухпо-
лупериодной схемы выпрямления
2-100	2-100j
Sо — ,	. — о2 ,. — 6/ /о 
т2 — 1	22 — lj
(Значение So можно найти и из табл. 2.)
3.	Коэффициент сглаживания фильтра
Q =	/Sqh — 67/2 7 33,5.
4.	Произведение значений индуктивности и емкости сглаживающего фильтр®
7-фСф —
(?+ 1)-Ю6
пг2 со2с
(33,5+ 1)- 10s
22 (2л-50)2
= 86,2 Тн-мкФ.
5.	Собственная частота колебаний сглаживающего фильтра
г 1 1/ Ю9 1 1/ 106
V ЬфСф = 2л V 86^2	17’2 Гц-
Отсутствие резонансных колебаний на частоте первой гармоники переменной
составляющей выпрямленного напряжения в фильтре проверяют из выражения
mfc>2f0.
При подстановке имеем 2-50=100>2-17,2 = 34,4.
Если приведенное условие не выполняется, то произведение L$C$ необхо-
димо увеличить. Собственная частота (Колебаний фильтра не должна быть рав-
ной или кратной частоте питающей сети.
6.	Индуктивность дросселя фильтра
Vq+lp 1/33,5+1-3
L,,, =	= 2_ ’ -Г = 0,028 Гн,
ф т сос	2-2л 50
где р — волновое сопротивление фильтра (в омах), принимаемое обычно равным
(0,15...0,25)/+:
р = 0,25/?н = 0,25-12 = 3 Ом.
Выбираем унифицированный дроссель фильтра типа Д62 с параметрами:
индуктивность 0,05 Гн, ток подмагничивания 2,5 А, сопротивление обмотки дрос-
селя 0,5 Ом. Таблица унифицированных дросселей фильтра приведена в [21].
В случае необходимости дроссель фильтра может быть рассчитан п изготовлен
самостоятельно.
7.	Емкость конденсатора фильтра
= _УЕП-ю_» = УзТ5++10в = 31пп
Ф т соср	2-2ло0-3
Выбираем конденсаторы типа К50-16 емкостью 500
жением 50 В (6 штук, включенных параллельно).
8.	Проверка реального значения произведения
£фСф = 0,05-6-500= 150>86,2
Значение произведения .рассчитанного по формулам .п. 6 и 7, должно быть
больше или равно значению этого произведения, найденного в п. 4.
Действительное значение собственной частоты фильтра
мкФ с номинальным напря-
Гн-мкФ.
1 1/ 106 1 1/ 106
= 2.1 V £фСф =2я V 0,05-3000
9.	Коэффициент затухания колебаний в
в нагрузке
фильтре при среднем значении тока
а =
— ( 1 + = 1 ( 10"
2 \ЯнСф + Еф/ 2 \ 12-3000
= 13 Гц.
28,9,
где /+ — внутреннее эквивалентное сопротивление выпрямителя. Принимаем
ориентировочно /?в= 1,5 Ом.
10.	Максимальное напряжение на конденсаторе фильтра при отключении на-
грузки выпрямителя
.___ал	г_________ 28.9.Т
1 fL& ~1 / 0,05• 106	poo
^Стах (откл) =	+ Ai р в “ — 30 + 2,5J.	3QQ0 е	=
= 30+ 5,9 я? 36 В.
Максимальное напряжение на конденсаторе фильтра в любом случае не должно
превышать максимально допустимое значение напряжения для выбранного типа
конденсаторов. В данном случае Uc шах'откл; < Uc mar=50 В.
58
11.	Проверка .сглаживающего фильтра на индуктивную реакцию для схемы
выпрямлеиия
27?н	2-12
= °’°5 ГН >	= (22 — 1)~2-2л 5~0 = °’°13 ГН’
Получаем 0,013 Гн0,05 Гн. Условие выполняется, следовательно, фильтр имеет
индуктивную реакцию.
12.	Выбор типа выпрямительного диода для мостовой схемы.
Обратное напряжение на диоде
1/обР= 1,57С/Н= 1,57.30 = 47,1 В.
Среднее значение тока диода
/	= 0,5/и = 0,5-2,5= 1,25 А.
вп.ср ’ ”
Действующее значение тока диода
/	= 0,707-/н = 0,707-2,5 = 1,76 А.
вп.д
Амплитудное значение тока диода
^дт = ^н—2,5 А.
Максимальное значение выпрямленного тока при включении нагруженного»
выпрямителя
г-- ал	-------- 28.9л
]	—1 л. и 1/ £* е 2<о, _ 2 5-1- 36 1/——00—е 2-82
'тахв-'итДц | £ф в — z.o-f-do 0,05-10® е =*
= 2,5-f-5,5 = 8 А.
Максимальное значение выпрямленного гола при включении выпрямителя'
не должно превышать максимально допустимый импульсный ток диода.
На основании данных расчета выбираем [9] диоды типа КД202Г с па-
раметрами: 470вр max — 70 В /пр.ср max — 3,5 А; /в p.ueperp max — 9 А. В этом случае
токоограничивающее (пусковое) сопротивление на входе схемы выпрямления не.
требуется.
13.	Расчет основных параметров трансформатора..
Габаритная (типовая) мощность
Рг= 1,11-Рн= 1,11 Ua!H= 1,11-30-2,5 = 83 В-А.
Действующее значение напряжения вторичной обмотки
СВ = С2 = 1,11 £/'н = 1,Н (£/а-МнЯв)= 1,11(30+ 2.5-1,5) = 41,5 В.
Действующее значение тока вторичной обмотки
Д = А — Лт = 2,5 А.
Коэффициент трансформации
иа
М яв
220
—------ = 5,3.
41,5
РЕГУЛИРОВАНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
В ИСТОЧНИКАХ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
11.	Регуляторы напряжения переменного тока
В процессе эксплуатации РЭА может возникнуть необходи-
мость регулирования напряжения переменного тока в определен-
ных пределах по заданному закону. Для этой цели используются
59
системы или устройства регулирования напряжения. Внешний сиг-
нал управления вводится в систему или устройство регулирования
ручным способом или автоматически.
Регуляторы напряжения переменного тока условно классифи-
цируются по способу регулирования, схеме построения, типу ис-
полнительного органа, форме входного и выходного напряжений
и пр.
По способу изменения напряжения регуляторы подразделяются
на непрерывные и импульсные. В зависимости от типа исполни-
тельного органа они могут быть магнитные, тиристорные, магнит-
но-тиристорные, транзисторные и другие, а в зависимости от схемы
включения исполнительного органа по отношению к нагрузке —
параллельного и последовательного типов.
Рис. 25. Схема простейшего регуля-
тора напряжения с параллельным
включением регулирующего органа
В простейшем регуляторе напряжения параллельного типа ис-
полнительным органом является регулирующее сопротивление
(рис. 25). Изменение этого сопротивления вручную или иным спо-
собом приводит к изменению падения напряжения на балластном
сопротивлении 7бл и напряжения на нагрузке, поскольку
Простейшей разновидностью регулятора напряжения перемен-
ного тока является автотрансформатор с отводами (рис. 26, а)
или трансформатор с секционированной вторичной обмоткой (рис.
26,6, в, г). Наличие определенного числа отводов позволяет пу-
тем их перепайки или переключения осуществлять дискретное ре-
гулирование выходного напряжения в заданных пределах. Шаг
zzj	S)	в)	г)
Рис. 26. Схемы регулирования напряжения переменного тока путем переключе-
ния отводов:
а — автотрансформатора; б—вторичной обмотки трансформатора; в — секций
вторичной обмотки трансформатора; г — регулировочной обмотки
60
регулирования напряжения зависит от числа отводов и значения
напряжения между двумя соседними отводами.
Автотрансформаторы из-за своего основного недостатка — на-
личия гальванической связи между входной и выходной цепями —
применяются лишь в том случае, когда в состав источника вторич-
ного электропитания РЭА входит трансформатор. В этом случае
суммарная масса и объем устройства вторичного электропитания
значительно увеличиваются.
Регулирование напряжения переменного тока целесообразнее
осуществлять с помощью отводов на вторичной обмотке сетевого
трансформатора (рис. 26,6). Однако при необходимости регули-
рования напряжения в широких пределах и с высокой точностью
требуется большое число отводов, что усложняет технологию из-
готовления обмотки и ухудшает использование окна магнитопро-
вода. Рациональный выбор диапазона регулирования, напряжения
между соседними отводами и способа коммутации позволяет умень-
шить число отводов.
Так, в трансформаторе (см. рис. 26,6), имеющем десять выво-
дов вторичной обмотки при напряжении между соседними отво-
дами 2 В, возможно скачкообразное регулирование выходного на-
пряжения UH от 0 до 18 В с шагом 2 В. Коммутация отводов про-
изводится многопредельным переключателем.
В трансформаторе (рис. 26, в) с пятью вторичными обмотками,
т. е. имеющем те же 10 выводов' что и в предыдущем случае, воз-
можно дискретное регулирование напряжения (А от 0 до 62 В с
шагом 2 В. Вместо многопредельного переключателя здесь могут
быть использованы тумблеры (типа ТВ2-1 и пр.). ‘
Для регулирования выходного напряжения трансформатора в
небольших пределах, но с большой точностью, помимо вторичной
обмотки наматывается еще и регулировочная обмотка с отводами
(рис. 26,г). Значения напряжения между ее отводами можно вы-
бирать так, чтобы при наименьшем числе отводов обеспечить ми-
нимально возможный шаг напряжения в заданном диапазоне регу-
лирования. Значения напряжений регулировочной обмотки, приве-
денные на рис. 26, г, позволяют регулировать напряжение вторич-
ной обмотки 9 В в пределах ±10% с шагом 0,1 В. При этом регу-
лировочная обмотка или ее часть подключаются последовательно
(согласно или встречно) к основной обмотке путем перепайки вы-
водов. Показанное на рисунке соединение обмоток соответствует
выходному напряжению {7Н = 9—0,7 = 8,3 В.
Основной недостаток трансформаторов и автотрансформаторов
с механическим переключением выводов обмоток заключается в
низкой надежности, обусловленной искрением и подгоранием кон-
тактов. Для регулирования напряжения большой мощности приме-
няются бесконтактные регулируемые трансформаторы и автотранс-
форматоры, например с подвижным магнитным шунтом, с непо-
движным подмагничивающим шунтом, автотрансформаторы с пе-
ремещающейся по стержню магнитопровода короткозамкнутой
обмоткой и пр.
61
В регуляторах напряжения переменного тока последовательно-
го типа (рис. 27) исполнительный орган включается последова-
тельно с нагрузкой. Простейший подобный регулятор напряжения
представлен на рис. 27, а. Переменный резистор Ry может быть
включен в цепь питания через согласующий трансформатор Тр
(рис. 27,6). Последний одновременно обеспечивает электрическую
изоляцию силовой цепи и цепи управления. Вместо резистора мож-
но использовать и дроссельный магнитный усилитель (МУ) (рис.
27,8, г), рабочие обмотки которого w'p и &"р включены последо-
вательно в цепь нагрузки. Ток обмотки управления wy регулирует-
ся переменным резистором Ry.
Рис. 27. Схемы простей-
ших регуляторов напря-
жения переменного тока
с последовательным вклю-
чением регулирующего
органа: с резистором в
силовой цепи (а) и во
вторичной обмотке транс-
форматора (б), с маг-
нитным усилителем без
обратной связи (в) и С
обратной связью (г)
В настоящее время находят широкое применение транзисторные
регуляторы напряжения переменного тока. Управление транзи-
сторами осуществляется за счет изменения их базового тока: с
возрастанием базового тока 7б транзистора увеличиваются коллек-
торный ток /к и падение напряжения на транзисторе, т. е. на на-
грузке напряжение будет уменьшаться. Наиболее распространен-
ные схемы исполнительных органов на транзисторах приведены на
рис. 28.
Схема (рис. 28, а) выполнена на двух транзисторах 7’1 и ТУ
последовательно соединенных с диодами Д\ и Д2 и включенных
между собой встречно-параллельно. В течение одного из полупе-
риодов ток нагрузки протекает через транзистор Т\ и диод Дь н
течение другого — через Т% и Д2. Недостаток схемы заключается
в необходимости иметь две схемы управления (СУ) с электрически
изолированными друг от друга выходами.
Исполнительный орган регулятора напряжения, представлен-
ный на рис. 28, б, выполнен на двух последовательно и встречно
включенных транзисторах Т\ и Тч, каждый из которых шунтирован
62
диодом соответственно Д[ и Д2, включенным в обратном направ-
лении. В течение одного из полупериодов ток нагрузки протекает
через диод Д2 и транзистор Л, в течение другого — через диод Д1
л транзистор Г2. Схема управления транзисторами в этом случае
более простая, так как в цепях управления транзисторами есть об-
щая точка. Напряжение на закрытом транзисторе в этой схеме не
превышает значения прямого напряжения на шунтирующем диоде.
Рис. 28. Схемы исполни-
тельных органов регулято-
ров напряжения переменно-
го тока на транзисторах
&
Рис. 29. Форма выходного напряжения
регуляторов напряжения переменного
тока при амплитудном (а) и фазовом
регулировании непосредственно в сило-
вой цепи (б) 'и в вольтодобавочном уст-
ройстве (в)
Исполнительный орган регулятора напряжения (рис. 28, в) вы-
полнен на одном транзисторе, включенном в диагональ постоян-
ного тока мостовой выпрямительной схемы (диоды Д,—Д4). Со-
противление нагрузки включено в другую диагональ моста. Схема
управления транзистором в данном регуляторе напряжения наи-
более простая. Ток нагрузки в течение каждого из полупериодов
питающего напряжения протекает через два последовательно вклю-
63
ченных диода и транзистор. Поэтому потери мощности в данной
схеме больше, чем в рассмотренных выше схемах, а КПД ниже.
Регуляторы напряжения с рассмотренными выше схемами ис-
полнительных органов обеспечивают изменение напряжения без
искажения его формы (рис. 29, а). Однако из-за низкого КПД вы-
ходная мощность подобных регуляторов напряжения сравнительно
невелика, а масса и габариты — значительные.
Исполнительные органы мощных регуляторов напряжения обыч-
но работают в импульсном режиме. В схемах управления с ши-
ротно-импульсной модуляцией (ШИМ), получившей наибольшее
применение, изменение длительности управляющего импульса вы-
зывает изменение открытого или закрытого состояния исполнитель-
ного органа при постоянной частоте следования импульсов, чаще
всего равной частоте питающей сети. Подобные схемы управления
работают с исполнительными органами на магнитных усилителях и
транзисторах. Длительность открытого состояния тиристора опре-
деляется не длительностью управляющего импульса схемы управ-
ления, а лишь его фазой, поэтому тиристорные исполнительные
органы имеют фазовое управление.
Тиристорные регуляторы напряжения переменного тока в на-
стоящее время все шире применяются как в радиолюбительской
практике, так и в массовой бытовой радио- и электроаппаратуре.
Этому способствуют их относительная простота и низкая стои-
мость.
Основным узлом схем фазового управления тиристором являет-
ся фазосдвигающее устройство. Широко применяются простые и
достаточно эффективные схемы фазорегуляторов, выполненные на
RC- или 7?Дфазосдвигающих цепочках (рис. 30, а, в). Фазорегуля-
тор обычно выполняется по мостовой схеме: два соседних плеча
моста образованы полуобмотками ау'2 и вторичной обмотки
трансформатора Тр-, два других представляют собой активное
и реактивное сопротивления (резистор R и конденсатор С или
дроссель Др индуктивностью L). В одну из диагоналей моста под-
водится суммарное напряжение U'^ + U'^ вторичных полуобмоток,
с другой диагонали снимается управляющее напряжение Uy. Под
действием напряжения U'^ + U''^ в /?С-цепи (рис. 30, а) протекает
ток, опережающий по фазе это напряжение на угол ср'. Напряже-
ние на резисторе R, равное U'R, по фазе совпадает с током, а на-
пряжение на конденсаторе С, равное U'c, отстает от тока на 90°.
Все эти напряжения показаны на векторной диаграмме (рис. 30, б).
Изменение сопротивления R приводит к изменению падения на-
пряжения на нем U"R, соответственно изменяется и напряжение
па конденсаторе С, оставаясь сдвинутым по фазе на 90°. Таким
образом, при изменении сопротивления R от нуля до максималь-
ного значения угол регулирования а будет изменяться от 180° до
некоторого минимального значения. Отличие схем на рис. 30, а и
30, в состоит в том, что в последней схеме ток в /?Т-цепи отстает
по фазе от напряжения U'^+U"^ Регулируя не только сопротив-
ление резистора R, но и индуктивность L дросселя Др (например,
64
изменением подмагничивающего тока), можно получить угол ре-
гулирования от 180° до нуля.
Кроме фазорегулирующих устройств в схемах фазового управ-
ления могут использоваться различные формирователи импульсов
(блокинг-генсраторы и др.) заданной амплитуды, длительности,
формы и пр.
Рис. 30. Схемы фазорегулято-
ров (а, в) и векторная диа-
грамма напряжений (б)
Рис. 31. Схемы исполнительных
органов регуляторов напряже-
ния переменного тока на ти-
ристорах
Импульсные регуляторы напряжения с исполнительными орга-
нами на дроссельных магнитных усилителях (рис. 27,8) просты,
надежны, но имеют низкие коэффициент усиления и динамическую
Добротность, большие габариты и массу, особенно при работе от
электросети переменного тока частотой 50 Гц. Применение магнит-
ных усилителей с самонасыщением (рис. 27, г) позволяет повысить
3~~2	65
динамическую добротность регулятора напряжения, уменьшить
массу и габариты, однако это приводит к его усложнению и по-
вышению стоимости. ОбщИхМ недостатком регуляторов напряжения
с магнитными элементами является их инерционность. Выходная
мощность таких регуляторов ограничивается значением максималь-
но допустимого тока через рабочие обмотки магнитного усилителя.
Использование транзисторов в исполнительных органах регуля-
торов напряжения (см. рис. 28) позволяет повысить их быстродей-
ствие, улучшить массогабаритные характеристики. Однако по до-
пустимым значениям прямого тока и обратного напряжения тран-
зисторы значительно уступают тиристорам.
Самый простой исполнительный орган тиристорного регулято-
ра напряжения (рис. 31, а) состоит из двух включенных встречно-
Рис. 32. Схема исполнитель-
ного органа регулятора на-
пряжения переменного тока
со ступенчатым регулирова-
нием
параллельно тиристоров. Для управле-
ния ими требуются две схемы фазового
управления СФУ[ и СФУ2 с электричес-
ки изолированными друг от друга выхо-
дами.
Исполнительный орган (рис. 31,6) со-
держит вдвое большее число силовых
элементов, чем предыдущий. Ток нагруз-
ки в течение каждого полупериода про-
текает через два последовательно соеди-
ненных вентиля: открытый тиристор Д2
(или Д4) и диод Д3 (или Д{), шунтирую-
щий закрытый тиристор. В результате
этого потери мощности в схеме больше,
чем в предыдущей, а КПД ниже. Схема
фазового управления тиристорами имеет
два выхода с общей точкой, что упро-
щает ее реализацию.
Тиристор Дз исполнительного органа
(рис. 31,е) включен в диагональ мосто-
вой схемы выпрямления на диодах Д\,
Дз, Д^, Дз- Схема фазового управления
наиболее простая. Поскольку ток в те-
тиристором в этой схеме
чение каждого лолупериода проходит через три последовательно
соединенных вентиля, то у схемы по сравнению с рис. 31,а, б са-
мый низкий КПД.
Форма выходного напряжения в рассмотренных выше регуля-
торах напряжения переменного тока существенно несинусоидаль-
ная (см. рис. 29,6). Среднее значение этого напряжения
^ = f7maxC(1+C0SaVJl-
а действующее значение
£6
Амплитуда первой гармоники выходного напряжения
U	= —тах — 1Л(п — а)2 4- (л — а) sin 2а 4-sin2 а.
н т (1) л
Улучшения формы кривой выходного напряжения регулятора
и увеличения коэффициента мощности можно достичь при ступен-
чатом регулировании переменного напряжения (рис. 32). Исполни-
тельный орган в этом случае выполняется на трансформаторе или
автотрансформаторе с отводами, которые коммутируются ключе-
выми элементами (тиристорами, магнитными усилителями и пр.).
В схеме на рис. 32 при положительной полярности напряжения се-
ти на интервале со/ = 0 ... а (см. рис. 29, в) открыт лишь тиристор
Дъ, через который и протекает ток нагрузки. Коэффициент транс-
формации в этом случае равен ti\ = Wilw\. В момент времени и^ = а
под действием сигнала схемы управления СУi открывается тири-
стор Д\ и коэффициент трансформации становится равным «2 =
= w3/wi, а тиристор Дз закрывается. Поскольку обычно выбирают
п2>«ь то выходное напряжение возрастает. Среднее значение вы-
ходного напряжения (см. рис. 29,8)
а действующее значение
При ступенчатом регулировании в кривой выходного напряже-
ния содержится существенно меньше высших гармоник, чем в кри-
вой напряжения на рис. 29,6.
12.	Стабилизаторы напряжения переменного тока
Для стабилизации напряжения переменного тока широко ис-
пользуются как параметрические, так и компенсационные стабили-
заторы. Параметрические стабилизаторы напряжения являются
более простыми, надежными в эксплуатации и, кроме того, деше-
выми устройствами вторичного электропитания. Принцип их дей-
ствия основан на использовании нелинейности вольт-амперной ха-
рактеристики какого-либо элемента или устройства.
В радиолюбительской практике находят применение маломощ-
ные параметрические стабилизаторы напряжения переменного то-
ка на кремниевых стабилитронах.
Простейшая схема подобного стабилизатора напряжения приве-
дена на рис. 33, а. К выходу вторичной обмотки трансформатора
Тр подключена цепь, состоящая из балластного сопротивления
Дбл и встречно включенных стабилитронов Дь Д2. Напряжение со
стабилитронов поступает на нагрузку RH. В качестве сопротивле-
ния Дбл может быть использован не только активный резистор, но
и реактивное сопротивление с индуктивным или емкостным харак-
3*	67
тером. Временные диаграммы напряжений для этой схемы приве-
дены на рис. 34. Каждая полуволна переменного напряжения си-
нусоидальной формы ограничивается стабилитронами на уровне
U'ct-1- U"np или	причем
[7'2 = U'„ + U"np U”c, + £7'пр = UH, .
где U'np, U"np — соответственно падение напряжения на стабили-
тронах Д1 и Д2 в прямом направлении; U'CT, U"„ — напряжения
стабилизации Д1 и Д2.
При изменении напряжения электросети амплитудное значение
напряжения нагрузки UH остается неизменным, а действующее
значение несколько изменяется за счет изменения его площади.
Форма напряжения на выходе стабилизатора сильно искажена (на-
поминает трапецию). Коэффициент стабилизации такой схемы не-
высок (порядка 5). Его можно существенно повысить, если после-
довательно с нагрузкой включить компенсирующую обмотку wK.o
(см. рис. 33,6), у которой ЭДС изменяется пропорционально из-
менению входного напряжения и направлена встречно этому из-
менению. Напряжение компенсирующей обмотки гик.о, обеспечи-
вающее постоянство выходного напряжения при условии, что Пст^>
>Ппр,
где и2л — действующее значение напряжения вторичной обмотки
трансформатора Тр\ &U2 — абсолютное изменение этого напря-
жения.
68
Амплитуда переменного тока, протекающего через стабили-
троны,
j  Um2 ^ст
ст«и
где Ь'т2 — амплитудное значение
ке w2 трансформатора.
”бл
напряжения на вторичной обмот-
Рис. 34. Временные диаграммы
напряжений в схеме парамет-
рического стабилизатора на-
пряжения переменного тока
Рис. 35. Схема и вольт-ампер-
ные характеристики параметри-
ческого стабилизатора напря-
жения с дроссельным магнит-
ным устройством
Недостаток схем (см. рис. 33, а, б) заключается в том, что из-за
возможного разброса напряжений стабилизации встречно-включен-
ных стабилитронов в нагрузке и обмотках трансформатора может
появиться постоянная составляющая тока. Это приводит к подмаг-
ничиванию магнитопровода трансформатора, следствием которого
являются искажение формы кривой напряжения и уменьшение
• КПД стабилизатора.
В мостовой схеме параметрического стабилизатора напряжения
переменного тока (см. рис. 33, в) кремниевый стабилитрон Д2
включен в диагональ моста по постоянному току, а в другую диа-
гональ включена нагрузка RK. При выполнении условия {7СтЗ>С/„р
разброс параметров диодов мостовой схемы практически не ска-
зывается на симметрии полуволн выходного напряжения. Дополни-
> тельными преимуществами схемы являются хорошая температур-
|	69
ная стабильность выходного напряжения за счет последовательно
включенных диодов и возможность подключения транзистора для
усиления тока стабилизации кремниевого стабилитрона (см. рис.
33, г). Это позволяет увеличить выходную мощность параметриче-
ского стабилизатора напряжения.
Анализ работы подобных стабилизаторов напряжения проведен
в [27]. Там же показано, что схемы с реактивным балластным со-
противлением обеспечивают более высокий коэффициент стабили-
зации и КПД, чем схемы с активным резистором ЯбЛ-
Параметрические стабилизаторы напряжения переменного тока
могут быть выполнены и на другом нелинейном элементе — дрос-
селе насыщения, вольт-амперная характеристика которого приве-
дена на рис. 35, а. В области насыщения (пологий участок харак-
теристики) даже значительное приращение тока Л/ вызывает срав-
нительно небольшое изменение падения напряжения Д[/ на дрос-
селе.
Простейшая схема параметрического стабилизатора напряже-
ния переменного тока дроссельного типа (рис. 35,6) состоит из
дросселя Др[ с ненасыщенным магнитопроводом и дросселя Др2 с
насыщенным магнитопроводом, причем последний включен парал-
лельно сопротивлению нагрузки Rn. Напряжение переменного тока
питающей сети Uc распределяется между обмотками обоих дрос-
селей. На рис. 35,8 представлены вольт-амперные характеристики
ненасыщенного (кривая 1), насыщенного (кривая 2) дросселей и
суммарная характеристика (кривая 3), снятые при ZH=oo. Если
питающее напряжение, в процессе работы изменяется на ДДС (точ-
ки А и Б на кривой 6), то предел изменения выходного напряже-
ния ДЕ'н (точки А' п Б' на кривой 2) оказывается значительно
меньшим. Коэффициент стабилизации схемы в данном случае
невысок и зависит от степени насыщения и магнитных свойств
магнитопровода дросселя Др2.
Вместо ненасыщенного дросселя может быть включено актив-
ное сопротивление (резистор), однако КПД и стабильность выход-
ного напряжения при этом ухудшаются.
Параметрические стабилизаторы напряжения переменного тока
дроссельного типа имеют ограниченное применение из-за ряда
свойственных им недостатков: больших масс и габаритов, низких
коэффициентов стабилизации и мощности (cos ср = 0,2 ... 0,3), иска-
жения формы выходного напряжения, сильной зависимости выход-
ного напряжения от характера нагрузки и частоты питающей
электросети.
Характеристики электромагнитных стабилизаторов напряжения
переменного тока можно существенно улучшить, используя явле-
ния резонанса тока или напряжения. Феррорезонансные стабилиза-
торы напряжения переменного тока известны давно и широко при-
меняются для питания бытовой радиоэлектронной аппаратуры,
чувствительной к колебаниям напряжения сети переменного тока,
а также в источниках вторичного электропитания аппаратуры, ра-
ботающей в тяжелых климатических условиях.
70
Если в схеме (рис. 35,6) параллельно дросселю Др2 подклю-
чить конденсатор С такой емкости, чтобы образовался параллель-
ный резонансный колебательный контур, настроенный на частоту
.питающей сети (рис. 36, а), то в обмотке дросселя будет протекать
ток намагничивания в Q раз больше тока, потребляемого от сети,
где Q — добротность резонансного контура. В результате этого
улучшается коэффициент мощности и повышается КПД стабили-
затора. Вольт-амперные характеристики дросселя Др^ с ненасы-
щенным магнитопроводом (кривая /), колебательного контура
Рис. 37. Схема и вольт-а.мперные ха-
рактеристики параметрического ста-
билизатора напряжения с резонан-
сом напряжений
Рис. 36. Схемы и вольт-амперные ха-
рактеристики параметрических стаби-
лизаторов напряжения с резонансом
токов
(кривая 3) и суммарная (кривая 2) приведены на рис. 36,6. Точ-
ка Д соответствует резонансу, где результирующий ток IV=IL_1С
равен нулю. Устойчивая работа стабилизатора напряжения воз-
можна лишь в области, находящейся справа от точки Д, так как
левее из-за наличия участка характеристики с отрицательным со-
противлением происходит срыв режима стабилизации.
71
Для увеличения коэффициента стабилизации включают ком-
пенсирующую обмотку гс’к.о дросселя Дрх последовательно с на-
грузкой (см. рис. 36, а).
Известны и другие схемы параметрических стабилизаторов на-
пряжения переменного тока с резонансом токов [26, 27]. Так, авто-
трансформаторное включение резонансного контура (рис. 36, в)
позволяет уменьшить емкость конденсатора С. Обычно такое вклю-
чение используется при значительных выходных мощностях. Транс-
форматорное включение обмоток оц и Шг позволяет получить лю-
бое значение выходного напряжения.
Улучшение формы выходного напряжения феррорезонансны.х
СН переменного тока достигается исключением высших гармониче-
ских составляющих напряжения с помощью одного или несколь-
ких последовательных резонансных контуров L'—С', настроенных
на частоту соответствующей гармоники (рис. 36, г). Недостаток
этого способа заключается в усложнении расчета и выбора пара-
метров элементов резонансного контура. Значительно проще вклю-
чить последовательный резонансный контур, настроенный на ча-
стоту основной гармоники, или параллельный резонансный контур,
настроенный на частоту соответствующей гармоники, последова-
тельно с нагрузкой. В схеме на рис. 36, г конденсатор С" вместе с
индуктивностью первичной обмотки трансформатора Тр2 создают
последовательный резонансный контур для соответствующей гар-
моники. Высшие гармоники в этом случае ослабляются за счет
отрицательной обратной связи, введенной в цепь нагрузки.
Для питания маломощной РЭА применяются феррорезонанс-
пые СН переменного тока, принцип действия которых основан на
резонансе напряжений. В схеме на рис. 37, а обмотки wi и w%
трансформатора Tpi размещены на магнитопроводе, материал ко-
торого при номинальных значениях токов в обмотках находится
в режиме, близком к насыщению. Конденсатор С является балла-
стным сопротивлением или линейным элементом. Вольт-амперные
характеристики линейного (кривая 1), насыщенного (кривая 2)
элементов схемы и суммарная характеристика (кривая 3) приве-
дены на рис. 37,6. Из этих характеристик видно, что при измене-
нии напряжения сети на AUC выходное напряжение изменяется
значительно меньше (Д£7Н). Встречно вторичной обмотке w2 транс-
форматора Tpi включена компенсирующая обмотка wK.o трансфор-
матора Тр2 с ненасыщенным магнитопроводом. Следует отметить,
что действие любой компенсирующей обмотки оказывается эффек-
тивным только при неизменной нагрузке и малом диапазоне тем-
ператур окружающей среды.
Недостатками феррорезонансных СН являются: несинусоидаль-
ная форма выходного напряжения, сравнительно низкие КПД (до
60%) и коэффициент мощности (cos<p = 0,6 ... 0,75), сильная чув-
ствительность к изменению частоты питающей сети (при увеличе-
нии частоты сети на 1 ... 2% выходное напряжение увеличивается
на 2 ... 3,5%).
72
Компенсационные стабилизаторы напряжения переменного то-
ка представляют собой сложные системы автоматического регули-
рования с отрицательной обратной связью и в бытовой и радио-
любительской РЭА широкого применения не получили.
РЕГУЛИРОВАНИЕ И СТАБИЛИЗАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЯ
ПОСТОЯННОГО ТОКА В ИСТОЧНИКАХ ВТОРИЧНОГО
ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, РАБОТАЮЩИХ ОТ СЕТИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
13.	Способы регулирования и стабилизации
напряжения постоянного тока
В источниках вторичного электропитания постоянного тока,
работающих от сети переменного тока, регулирование выходного
напряжения может производиться в цепях как постоянного, так и
переменного тока. В последнем случае для регулирования выход-
ного напряжения применимы все способы и схемы, рассмотренные
в разд. 11.
Простейшие схемы регуляторов напряжения постоянного тока
с последовательным и параллельным включением исполнительного
органа приведены на рис. 38.
Схема с регулирующим резистором Ry, включенным последо-
вательно с нагрузкой Rh (рис. 38,а), применяется при сравнитель-
' но небольшой выходной мощности и небольших пределах регули-
рования. Недостаток этого способа заключается в сильной зависи-
умости выходного напряжения от изменения сопротивления нагруз-
ки. С увеличением пределов регулирования напряжения КПД
схемы регулятора падает. Параллельно включенный регулятор на-
пряжения (рис. 38, б) позволяет регулировать выходное напряже-
ние от нуля до максимального значения. Для уменьшения влияния
изменения нагрузки на выходное напряжение ток через потенцио-
'’метр должен быть в несколько раз больше тока нагрузки, однако
чем больше эта разница, тем ниже КПД регулятора. Подобные
способы регулирования напряжения рекомендуется применять
только в маломощных низковольтных источниках вторичного элек-
тропитания при постоянной нагрузке.
Более экономичным является способ регулирования выходного
JНапряжения постоянного тока, при котором в одном узле совме-
I	73
щаются функции выпрямления и регулирования. Для этого может
быть использована любая схема выпрямления, в которой все или
часть диодов заменены управляемыми вентилями — тиристорами
(рис. 39).
а)
Рис. 39. Схемы исполнительных органов регулятора напряжения постоянного
тока на тиристорах
Регулирование выпрямленного напряжения в этом случае про-
изводится с помощью управляющих импульсов, определяющих мо-
мент открытия тиристоров. Фаза управляющих импульсов изме-
няется по заданному закону регулирования (ручному, автоматиче-
скому). Импульсы управления формируются системой фазового
управления (СФУ), состоящей из формирователя импульсов (ФИ)
и фазосдвигающего устройства (ФСУ) (рис. 40). Для управления
тиристорами применяются магнитные, полупроводниковые и маг-
нитополупроводниковые СФУ, причем большими быстродействием
и диапазоном регулирования обладают полупроводниковые схемы.
Простейшая однополупериодная схема регулируемого выпрями-
теля представлена на рис. 39, а. В тот полупериод, когда потенциал
на аноде тиристора будет положительным, тиристор откроется при
поступлении управляющего импульса от СФУ. Интервал времени
Ы — п (рис. 41, а), соответствующий времени запаздывания вклю-
чения тиристора, называется углом регулирования. Запирание ти-
ристора Д1 происходит в тот момент, когда полярность напряжения
питающей сети изменится на противоположную. Форма напряже-
74
ния на выходе однополупериодной схемы регулируемого выпрями-
теля иллюстрирует рис. 41, а. Среднее значение выпрямленного
напряжения
I j _ ^шах с (1 4- cos а).
2л
При изменении угла регулирования а от нуля до л выходное напря-
жение выпрямителя соответственно изменяется от максимального
значения t/maxc/2n до нуля.
Рис. 40. Функциональ-
ная схема фазового
управления
Рис. 41. Формы на-
пряжения на выходе
регулируемых выпря-
мителей
При работе на активно-индуктивную нагрузку необходимо па-
раллельно сопротивлению нагрузки (или на входе АС-фильтра)
включить разрядный диод До (показан на рис. 39, а штриховой
линией). В течение той части периода, когда тиристор закрыт,
дроссель разряжается через диод До-
Достоинства схемы однополупериодного регулируемого выпря-
мителя — простота, малое число элементов, надежность работы, а
недостатки — наличие постоянной составляющей тока, вызываю-
щей при работе от трансформатора подмагничивание его магнито-
провода, высокий уровень пульсаций, большое обратное напряже-
ние на диоде и тиристоре.
Для сглаживания пульсаций выпрямленного регулируемого на-
пряжения применяются фильтры, начинающиеся с индуктивности.
Фильтры, начинающиеся с емкости, в регулируемом выпрямителе
не применяются, так как емкость заряжается до значения напря-
жения, близкого к амплитудному независимо от угла а. Так как
увеличение угла регулирования приводит к возрастанию коэффи-
циента пульсаций выпрямленного напряжения, то выбор парамет-
ров сглаживающего фильтра необходимо производить для макси-
мального Значения Ctmax-
75
Схемы двухполупериодных регулируемых выпрямителей со
средней точкой (рис. 39,6, в) могут работать только при наличии
сетевого трансформатора Тр. В двухполупериодных схемах регу-
лируемых выпрямителей амплитуда пульсаций выпрямленного на-
пряжения значительно ниже, чем в однополупериодной схеме, а
частота их вдвое выше (рис. 41,6). Это позволяет уменьшить уста-
новочные номиналы элементов сглаживающего фильтра.
В схеме на рис. 39, в регулирующий тиристор Д\ соединен по-
следовательно с нагрузкой в цепи постоянного тока и его выклю-
чение возможно только в случае активного запирания. В регули-
руемом выпрямителе такое включение тиристора применять неце-
лесообразно.
На рис. 39, г—ж представлены мостовые схемы регулируемых
выпрямителей. Схема регулируемого выпрямителя с четырьмя ти-
ристорами (рис. 39, е) не получила широкого применения из-за
сложности схемы фазового управления. По энергетическим и
стоимостным показателям эта схема также уступает мостовой с
двумя тиристорами (рис. 39, г, д). Схеме регулируемого выпрями-
теля на рис. 39, ж свойственны те же недостатки, что и схеме на
рис. 39, в.
При активно-индуктивной нагрузке в ряде схем двухполупериод-
ных регулируемых выпрямителей (рис. 39,6—г, ж) необходимо
включение разрядного диода До- Форма выходного напряжения
для двухполупериодных схем регулируемых выпрямителей с ак-
тивной и активно-индуктивной нагрузкой приведена на рис. 41,6.
Среднее значение выпрямленного напряжения
U  +ахС . (l-|_C0Sg).
н	Л
Наибольшую амплитуду пульсаций имеют вторая и четвертая
гармоники выпрямленного напряжения. Коэффициенты пульсаций
для этих гармоник
So (2) = у/ 1 4-4(1 —cosa);
So (4) = -уут V 1 + 16 (1 — cos a) (3cos2a—3 cos a+ 1).
Если регулирование выходного напряжения осуществляется в
небольших пределах (порядка 20 ... 30%), то целесообразно при-
менение регулируемых выпрямителей с вольтодобавкой. Эти схемы
характеризуются регулированием коммутирующими элементами,
в качестве которых могут быть использованы тиристорные
(рис. 42), магнитные (рис. 43) и прочие ключи, части выпрям-
ленного напряжения. Форма напряжения на выходе регулируемых
выпрямителей с вольтодобавкой приведена на рис. 41, в. Напря-
жение на выходе регулируемых выпрямителей с вольтодобавкой
имеет значительно меньшие пульсации. Недостаток схем этого
типа заключается в необходимости применения трансформатора
76
или автотрансформатора с отводами от обмотки при любой схеме
выпрямления.
Принцип действия регулируемого выпрямителя (рис. 42, а)
заключается в следующем. В интервале времени со/ = 0 ... а (см.
рис. 41, в) тиристоры Дз, Д^ и диод Д2 закрыты. Ток нагрузки про-
Рис. 43. Схемы исполнитель-
ных органов регулируемого вы-
прямителя на магнитных уси-
лителях
Рис. 42. Схемы тиристор-
ных 1йсп1олн‘ительных ор-
ганов .регулируемого вы-
прямителя со ступенча-
тым регулированием
текает только через диод Д\. Коэффициент трансформации П\ =
= wjw'2. В момент времени at = a открывается тиристор Д3, ко-
эффициент трансформации скачком изменяется до значения п2=
= а>1/(а>'2 + ®'з), а диод Д1 закрывается. В момент времени со/=л
напряжение на (да'г + да'з) уменьшается до нуля и тиристор Д3
закрывается. В следующий полупериод открывается сначала диод
Д2, затем тиристор Д4. Далее процесс переключения повторяется.
В схеме регулируемого выпрямителя на рис. 42,6 при мини-
мальном значении выходного напряжения (to/ = 0 ... а) тиристоры
77
Д\ и Д2 закрыты. На нагрузку подается выпрямленное диодами
Дь, Д5 напряжение полуобмоток w'2 + w's или w"2 + w"3 трансфор-
матора. При максимальном выходном напряжении регулируемого
выпрямителя в течение части полупериода (со/ = а ... л) открыты
соответственно тиристор Д] и диод Дг или тиристор Д2 и диод Д4,
т. е. на нагрузку подается выпрямленное напряжение с обмоток
2 4" W	ИЛИ 2	+ CL’A.
Мостовая схема регулируемого выпрямителя (см. рис. 42, в)
работает следующим образом. При минимальном выходном напря-
жении (со/ = 0 ... а) тиристоры Д3 и Д4 закрыты. Выпрямленное
мостовой схемой на диодах Д, Д2, Де, Де напряжение на нагрузке
определяется значением напряжения обмотки w2 трансформатора
Тр. При открывании (со/ = а) тиристора Д3 закрываются все диоды
схемы, за исключением Д2 (при открывании тиристора Д^ открыт
диод Д[), и напряжение на нагрузке будет определяться суммар-
ным напряжением обмоток w2 + w'3 или w2 + w"3.
Вместо тиристоров в тех же схемах регулируемых выпрямите-
лей (например, рис. 39, б, д, рис. 42, а) могут быть использованы и
магнитные усилители (см. рис. 43), при этом форма выпрямлен-
ного напряжения остается без изменений.
Любая из рассмотренных выше схем регуляторов напряжения
может быть использована для стабилизации напряжения, если
ввести в нее цепь отрицательной обратной связи.
14.	Источники вторичного электропитания
с бестрансформаторным входом
Миниатюризация источников вторичного электропитания РЭА,
работающей от сети переменного тока частотой 50 Гц, является
актуальной задачей, поскольку они занимают 30 ... 50% объема
и массы аппаратуры, а громоздкие и тяжелые сетевой трансфор-
матор и конденсаторы фильтра занимают почти половину объема
и массы источника литания. Основные способы миниатюризации
источника вторичного электропитания заключаются в повышении
частоты преобразования при трансформации электроэнергии, при-
менении новых схемотехнических и конструктивных решений, ис-
пользовании современной элементной базы. Исключить из схемы
источника питания трансформатор невозможно, так как с его по-
мощью обеспечиваются необходимые выходные напряжения задан-
ного „номинала, электрическая изоляция выходных каналов друг
от друга и от первичной электросети и пр. Поэтому трансформа-
тор переносится в вводимый в схему новый функциональный
узел — инвертор, работающий с частотой переключения в десятки
килогерц. Повышение частоты трансформируемого переменного то-
ка с 50 Гц до 1 ... 3 кГц позволяет уменьшить массу трансформа-
тора примерно в 10 раз, а до 50 ... 100 кГц — еще во столько же
раз; практически этот выигрыш получается несколько меньше [23].
Подобные источники питания получили название источников вто-
ричного электропитания с бестрансформаторным входом.
78
Основная функциональная схема нестабилизирующего однока-
нального источника вторичного электропитания с бестрансформа-
торным входом была приведена на рис. 1,6. Наличие трансфор-
матора в схеме инвертора позволяет легко получить многоканаль-
ный источник питания. Стабилизация выходных напряжений до-
стигается с помощью соответствующего стабилизатора напряже-
ния, включаемого в разрыв любой из функциональных связей или
вместо любого узла схемы с совмещением его функций.
Одна из схем силовой части стабилизирующего источника вто-
ричного электропитания с бестрансформаторным входом приведе-
на на рис. 44. Напряжение 220 В электросети переменного тока
частотой 50 Гц выпрямляется высоковольтным мостовым выйря-
1	--——-—Т— ।
।___prrrrq_5’_j
у	Ф ГТ»
Рис. 44. Типовая схема источника вторичного электропитания с бестрансформа-
торным входом
Мигелем (ВВ); напряжение на конденсаторе Ci высоковольтного
сглаживающего фильтра (ВФ) примерно равно 330 В. Затем это
напряжение стабилизируется па уровне нескольких десятков вольт
с помощью компенсационного импульсного стабилизатора напря-
жения (ИСН) с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). С вы-
хода стабилизатора напряжение поступает на двухтактный высоко-
частотный инвертор (И) с трансформаторным выходом и преоб-
разуется в стабильное по амплитуде напряжение переменного тока
прямоугольной формы со скважностью 2. Частота переключения
определяется частотными свойствами имеющейся в наличии эле-
79
ментной базы и составляет обычно 20 ... 50 кГц. Напряжение вто-
ричных обмоток трансформатора инвертора (по числу каналов
источника питания) выпрямляется (В) и сглаживается (Ф).
Серьезным недостатком схемы является относительно высокое
напряжение на регулирующем транзисторе Т\ импульсного стаби-
лизатора напряжения. Частичное включение обмотки .дросселя Др
сглаживающего фильтра к регулирующему транзистору Т\
(рис. 44,6) позволяет уменьшить напряжение на Т\ в закрытом
состоянии. Двухтактный инвертор может быть выполнен по извест-
ным схемам со средней точкой трансформатора, например,
как показано на рис. 44, а, или полумостовой схеме с самовозбуж-
дением (рис. 44, в); в последнем случае можно использовать менее
высоковольтные транзисторы. Более подробно схемы инверторов,
а также схемы управления с ШИМ рассмотрены в [3, 23].
Перспективными являются схемы источников вторичного элек-
тропитания с бестрансформаторным входом, в которых функции
стабилизации и инвертирования напряжения постоянного тока
совмещены в одном узле (рис. 45). Усилитель мощности инвертора
Рис. 45. Схема источника вторичного электропитания с бестрансформаторным
входом и стабилизирующим инвертором
И выполнен по полумостовой схеме на транзисторах Т\, Т2 с транс-
форматорным выходом Тр. Включение диодов До Д2 с дополни-
тельной обмоткой позволяет исключить несимметричное намагни-
чивание магнитопровода трансформатора Тр за счет неодинаково-
сти напряжений на конденсаторах Ci, С2 емкостного делителя, вы-
званного большими допусками отклонений их емкости. Управление
транзисторами усилителя мощности осуществляется с помощью
задающего генератора (ЗГ), регулирование выходного напряже-
ния осуществляется схемой управления (СУ) с широтно-импульс-
ной модуляцией.
80
Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным
входом небольшой мощности, работающие на неизменяющуюся
нагрузку, могут быть выполнены по схеме, приведенной на рис. 46.
На входе источника включен реактивный элемент — конденсатор
С|, с помощью которого гасится излишнее напряжение сети без
значительных потерь активной мощности. Стабилизация напряже-
ния осуществляется с помощью параметрического стабилизатора
CH[t выполненного на мощном кремниевом стабилитроне Д5. Да-
лее стабилизированное напряжение преобразуется инвертором в
высокочастотное напряжение переменного тока прямоугольной
формы, выпрямляется и фильтруется (В2, Ф2) • При низком значе-
нии стабилизированного напряжения инвертор может быть выпол-
нен по двухтактной схеме со средней точкой трансформатора.
Рис. 46. Схема источника вторичного электропитания с бестрансфарматорным
входом и гасящим реактивным элементом
Основной недостаток импульсных стабилизаторов напряжения
и инверторов заключается в том, что они являются источником
высокочастотных помех, распространяющихся как по проводам
питания, так и в виде электромагнитного излучения, и вызывают
нарушение работоспособности расположенной вблизи РЭА. По-
мехи устраняются с помощью фильтров, включаемых во входные
и выходные каналы источника электропитания, а также путем эф-
фективного экранирования. Как показывает практика, экран ис-
точника электропитания должен быть сплошной и двухслойный
(алюминий — сталь или, лучше, пермаллой). В случае необходи-
мости экранирующий кожух источника вторичного электропитания
должен заземляться [17—19].
ХИМИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ ТОКА БЫТОВОЙ РЭА
15.	Общие сведения
Совершенствование элементной базы бытовой радиоэлектрон-
ной аппаратуры, в том числе портативной и переносной, привело
к значительному снижению потребляемой ею электроэнергии. По-
81
скольку основными источниками питания подобной аппаратуры и
сегодня являются химические источники тока (ХИТ), то происхо-
дит их совершенствование: повышаются удельная энергия и ем-
кость, увеличивается срок сохраняемости и службы, улучшаются
разрядные характеристики, расширяется рабочий температурный
диапазон, снижается стоимость, обеспечивается компактность ис-
точников питания. Все это способствует созданию малогабаритной
п надежной бытовой РЭА, отвечающей самым высоким требова-
ниям мировых стандартов, например портативных радиоприемников
и магнитофонов высшего класса, многофункциональных микро-
калькуляторов, электронных часов с высокой точностью хода, та-
ких медицинских аппаратов, как биоэлектронные протезы, кар-
диостимуляторы, слуховые аппараты и пр. В табл. 3 показана
применяемость химических источников тока в бытовой РЭА.
В соответствии с ГОСТ 15596—78 химическим источником тока
называется устройство для непосредственного превращения хими-
ческой энергии активных веществ в электрическую при протекании
электрохимических реакций. Химические источники тока подразде-
ляются на первичные и вторичные. Первичные — гальванические
элементы — предназначены для разового непрерывного или пре-
рывистого разряда, вторичные — аккумуляторы — предназначены
для многократного использования путем заряда их электрическим
током.
Конструктивное исполнение элементов химических источников
тока может быть различным, но в их состав обязательно входят
лва электрода-проводника первого рода, разделенные слоем элек-
тролита-проводника второго рода. Совокупность активных веществ
электродов и электролита называется электрохимической системой
химического источника тока.
Электрод химического источника тока, на котором протекают
окислительные процессы, называется отрицательным электродом
химического источника тока или анодом. Электрод, на котором
протекают восстановительные процессы, называют положительным
электродом химического источника тока или катодом. Иногда
электроды собирают в блоки, представляющие объединенные в
конструктивное целое, чередующиеся между собой положительные
и отрицательные электроды, разделенные сепараторами (ионопро-
ницаемыми диэлектрическими слоями, препятствующими возникно-
вению электронной проводимости между электродами).
Два и более электрически соединенных между собой гальвани-
ческих элементов или аккумуляторов, имеющих общий корпус, вы-
воды и маркировку, образуют соответственно гальваническую или
аккумуляторную батарею.
Первичные химические источники тока (в отличие от вторич-
ных) являются, как правило, более дешевыми, доступными, а по-
тому и более распространенными. Однако применение аккумуля-
торов в отдельных случаях устраняет неудобства, связанные с не-
обходимостью периодической замены гальванических элементов и
батарей, например, в слуховых аппаратах, или обеспечивает ре-
82
Таблица 3, Химические источники тока бытовой радиоэлектронной
аппаратуры
			Количество
		Тип химического	элементов
Класс аппарата	Наименование аппарата	источника тока	в компле- кте, шт.
Радиоприемники	«Салют-001», «Ленинград-006- стерео», «Ленинград-ОГО-сте- рео», «Океан-209», «Океан-211!», «ВЭФ-202»,	«Спидола-208»,		
	«Спидола-2130»,	«Меридиап- 2110», «Горизонт-219»	373	-	6
	«Россия-303», «Россия-304»	316	4
	«Селга-405»	3'16	6
	«Гиала-407», «Урал-авто-2М» «Сокол-308»,	«Кварц-404», «Нейва-402»,	«Сигпал-402»,	343	6
	«Сокол-404»,	«Олимпии», «Юниор», «Невский»	«Крона»	1
	«Хазар-402», «Хазар-403»	3336Л	2
	«Кварц-407»	316 или	6
		«Крона»	1
	«Альпи‘нпст-418»	343	6
		или 3336Л	2
	«Апогей-301», «Россия-306»	А343 («Салют-1»)	6
Магнитолы	«Рига-ЬГО»,	«Аэлита-'IOl», «Весна-ЙО4», «ВЭФ-260»	373	6
	«Эвр|ика-30|2», «Вега-326»	343	6
Кассетные магни-	кВесна -<2О2», «Ритм-301», «Ро-		
тофоны	мантик-306»,	«Электроника- 302», «Спутник-404», «Леген- да-404»	373	6
	«Элсктроника-311-стерео»	373	
	«Вссиа-211-стерео»	373	8
	«Скиф-3011»,	«Скиф-302», «Скиф-ЗОЗ-стерео»,	«Парус- 201»,	«Парус-302», «Сона- тами», «Соната-214», «Томь-		
	303»	А343	6
	«Электроника-321»	А343	7
Микрокалькулято-	БЗ-18А. БЗ-21, БЗ-34	Д-0,55	4
ры	БЗ-26	А 316	4
Приборы комбшш-	Ц20	332 и 3336У	3 и 2
рова'нные	Ц4317	316	3
	Ц4323	332	2
	Ц4340	3336У	2
Ч асы электронные	«Электроника 5 Б6-202» (на- ручные)	РЦ-31.С или СЦ-32	2
зервиое электропитание в тех случаях, когда перерыв в электро-
питании приводит к потере работоспособности аппаратуры, напри-
мер при питании запоминающих устройств вычислительных машин.
Основными электрическими параметрами химических источни-
ков тока являются: напряжение разомкнутой цепи — напряжение
между выводами ХИТ при разомкнутой внешней цепи С''х; номи-
нальное напряжение — характерное условное значение напряже-
ния ХИТ <7110М; начальное напряжение — напряжение ХИТ в на-
83
чале разряда или заряда, измеряемое через установленный про-
межуток времени, t7maX; конечное напряжение — условное значе-
ние напряжения, ниже которого ХИТ считают разряженным, t7min;
внутреннее сопротивление — сумма омического сопротивления ХИТ
и поляризационных сопротивлений его электродов гвт. В общем
случае напряжение U химического источника тока при токе раз-
ряда /р или сопротивлением внешней цепи /?вш равно
U _[] —I г =U _______------
и ^х 7р'нт X р _1_ г
^В1П “i“ 'ВТ
Зависимость напряжения химического источника тока от раз-
личных факторов (времени, температуры, режима разряда и пр.)
выражается с помощью разрядных кривых. К основным парамет-
рам относятся также его емкость и энергия. Емкость представ-
ляет собой количество электричества, которое отдается химическим
источником тока при его разряде за время fp до достижения ко-
нечного напряжения, C = Iptp.
Практически используются значения номинальной емкости хи-
мического источника тока СИОм — емкости, которую должен отдать
свежеизготовленный химический источник в нормальных условиях
разряда, указанных для данного источника, и удельной емкости с,
приходящейся на единицу объема или массы химического источ-
ника тока.
Потеря емкости химического источника тока, обусловленная
протеканием в нем самопроизвольных процессов, характеризуется
значением саморазряда (%)
5С = с1~с2 .100,
ci
где Ci и — соответственно начальная и конечная емкости, из-
меренные в начале и конце времени саморазряда.
Энергия W, отдаваемая химическим источником тока во внеш-
нюю цепь, равна произведению его емкости на среднее значение
напряжения при разряде, удельная энергия — количеству энергии,
приходящейся на единицу объема или массы химического источ-
ника тока.	М"
Химические источники тока могут работать в непрерывном или
прерывистом режиме разряда. В первом случае такой источник
разряжается непрерывно до конечного напряжения, на втором он
поочередно находится в состоянии разряда или с разомкнутой
внешней цепью. Для гальванических элементов и батарей реко-
мендуется выбирать ток разряда, составляющий 0,01 ...0,05, а для
аккумуляторов 0,1 номинальной емкости ХИТ. При разряд-
ных токах 0,1 ... 0,2 номинальной емкости разрядная емкость пер-
вичных химических источников тока падает в два раза, а вторич-
ных — в полтора раза. Поэтому при малых разрядных токах пред-
почтительнее режим непрерывного разряда, а при больших — пре-
рывистого.
84
Помимо рассмотренных выше параметров химические источни-
ки тока должны обеспечивать длительный срок службы и сохра-
няемости, иметь высокую надежность, малые габариты, массу и
стоимость, не должны оказывать вредного воздействия на питае-
мую РЭА, обеспечивать безопасность для потребителя. В ряде слу-
чаев к ним могут предъявляться специфические требования, такие,
как высокая ударо- и вибропрочность, возможность работы при
минусовых температурах, в любой пространственной ориентации
и пр.
16.	Гальванические элементы и батареи
Электропитание бытовой РЭА в настоящее время осуществля-
ется от марганцово-цинковых и ртутно-цинковых гальванических
элементов и батарей.
Марганцово-цинковые (МЦ) гальванические элементы и бата-
реи известны давно и наиболее распространены как первичные хи-
мические источники тока. Последнее обусловлено их сравнитель-
но низкой стоимостью, высокой сохраняемостью и возможностью
использования в широком диапазоне температур. Основной недо-
статок МЦ элементов и батарей — резкое снижение удельной энер-
гии при увеличении нагрузки.
Марганцово-цинковые гальванические элементы выполняются
стаканчиковой и галетной конструкций. В первом случае цинковый
отрицательный электрод цилиндрической или прямоугольной фор-
мы является одновременно и сосудом элемента. Внутри стакана
находится положительный электрод, его активным веществом яв-
ляется двуокись марганца с добавкой графита и сажи для повы-
шения электропроводности. Солевой электролит — раствор хлори-
стого аммония с различными добавками, расширяющими рабочий
температурный диапазон элемента. Электрохимическая система
МЦ элементов имеет вид
(—)Zn|NH4CHMnOa ( + ).
В галетной конструкции МЦ элемента спрессованный в' виде
галеты положительный электрод из двуокиси марганца и графита
и отрицательный — цинковая пластина отделены друг от друга
пористой диафрагмой, пропитанной солевым электролитом. Эле-
мент стянут по краям пластмассовым ободом. Удельные характе-
ристики галетных элементов и батарей в 2—3 раза лучше, чем у
элементов стаканчиковой конструкции.
В марганцово-воздушно-цинковых элементах активным вещест-
вом положительного электрода являются как двуокись марганца,
так и кислород воздуха. Элементы отличаются от обычных МЦ
элементов наличием отверстий в смолке для поступления внутрь
кислорода из воздуха. Во время хранения этих элементов отвер-
стия должны быть закрыты пробками во избежание попадания
влаги и окисления цинкового электрода.
85
Условные обозначения гальванических МЦ элементов состоят
из трех цифр, а иногда и буквы, обозначающей вариант климати-
ческого исполнения: Т — тропическое исполнение; У — универ-
сальное, т. е. работа при температуре окружающей среды от —40
до +60°С; X — хладостойкое — от —40 до +40°С; Л (или отсут-
ствие буквы) — летнее — от —20 до +60°С. Первые две цифры
обозначают конструктивную форму элемента, габаритные разме-
ры в ряду унифицированных типоразмеров, вид электрохимиче-
ской системы: 01 ... 09 — элементы марганцово-воздушно-цинковой
системы; 10 ... 19 — МЦ стаканчиковые элементы прямоугольной
формы; 20 ... 49 — МЦ стаканчиковые элементы цилиндрической
формы; 50 ... 79 — галетные МЦ элементы. Третья цифра обозна-
чает шифр высоты элемента в унифицированном ряду при задан-
ном диаметре.
Батареи МЦ элементов имеют обозначения из четырех цифр,
причем первая из них обозначает количество последовательно со-
единенных элементов, остальные три цифры — тип элемента (на-
пример, батарея 3336У — батарея из трех последовательно соеди-
ненных элементов 336 с рабочим температурным диапазоном от
•—40 до + 60°С). Число параллельно соединенных элементов в ба-
тарее указывается соответствующей цифрой, которая пишется
через тире после обозначения элемента (например, три параллель-
но соединенных элемента 336 в батарее — 336-3).
Получили распространение торговые названия гальванических
элементов и батарей: «Марс», «Планета», «Крона» и пр.
В условном обозначении элементов и батарей прежних выпу-
сков цифры и буквы обозначали: первые цифры — напряжение в
вольтах, буквы — назначение (Ф — фонарные, П — приборные,
Т — телефонные, С — для слуховых аппаратов, Ч — электриче-
Таблица 4. Электрические параметры сухих марганцово-цинковых
цилиндрических элементов с солевым электролитом
Обозначение элемента	Напряжение, В, не менее (при+20...4-60°С)		Габаритные размеры мм (см. рис. 47, а)	МасСд, г	Гарантийный срок сохраня- емости, мес.
	свежеизготов- леиного эле- мента	в конце срока сохраняемости			
286	1 ,48	1,33	10,5X44,5	10	6
314	1,52	1,37	14,5X38,0	15	6
316	1,52	1,29	14,5x50,5	20	9
316 «Уран»	1,52	1 ,29	14,5 X 50,5	20	9
332	1,40	1,26	21,5x37,3	30	6
336	1,40	1,26	21,5X60,0	45	6
343	1,50	1 ,20	26,2x50,0	50	18
373	1,55	1 ,24	34,2X61,5	115	18
374	1,55	1,24	34,2x75,0	130	18
376	1,55	1,24	34,2x91,0	165	18
425	1 ,48	1.18	40,0X100,0	235	15
465	1,50	1,20	51,0X125,0	502	18
86
ских часов, ЭВ — электронных ламп-вспышек, А — анодные, Н —
накальные и пр.), электрохимическую систему (МЦ — марганцово-
цинковые, РЦ — ртутно-цинковые и пр.), тип конструкции (Г —
галетные, В или ВД — с воздушной деполяризацией), климатиче-
ское исполнение: X, У пли Л. Последние цифры обозначали ем-
кость в ампер-часах или число часов работы (буква «ч»). Напри-
мер, обозначение батареи 75-ПМЦГ-80 ч расшифровывается так:
батарея приборная маргапцово-цинковой системы, галетной кон-
струкции, с напряжением 75 В и временем работы 80 ч.
Сухие МЦ цилиндрические элементы с солевым электролитом
(ГОСТ 12333—74) для питания различной аппаратуры имеют элек-
трические параметры в соответствии с табл. 4 и 5.
Температурный интервал работы сухих МЦ элементов с соле-
вым электролитом (кроме элементов 425 и 465) — от —40 до
87
Таблица 5. Электрические параметры марганЦово-цинковых цилиндрических элементов с солевым электролитом
при различных режимах разряда
Обозначение элемента		Характер разряда элемента (прн 4-20° С)															
		непрерывный				прерывистый						прерывистый (транзисторный)					
		Продолжи- тельность ра- боты, ч, не менее		Режим разряда		Продолжи- тельность ра- боты, ч. 1 е менее		Режим разряда				Продолжи- тельность ра- боты, ч. Не менее		Режим разряда			
		свежеиз- готовлен- иого эле- мента	К U з s 1 X о я о. ге х й и ы-	сопротив- ление внешней цепи, Ом	ф ® к СЗ S £ - X с О сих X к к	свежеиз- готовлен- ного эле- мента	ф к * 5* а х 5 ь о х у 2 О « О О. О 2 И и О Ф	S ® к 41 о 5 Э X л <и о Ф X иЧ й	цепи, Ом :	конечное ' напряже- ние, В	периодичность прове- дения разряда	т й> д Ф е; а ’ о о t Н t- Я и о о £ u u I S	ф к =f Я S X X <3 н о х сх о х о х о х&З?	сопротив- ление внешней	цепи. Ом	конечное напряже- ние, В	периодичность проведения разряда
286		20	16	200	1 ,0	72	58	300		0,9	1>2 ч в день еже- дневно	—	—	—		—	—
314		38	30	200	1,0	75	60	300		0,9	То же	—-	—	—		—	—
316		60	48	200	1 ,0	140	100	300		0,9	— » —	85	45	150		0,9	4 ч каждый
316	«У ран»	70	48	200	1,0	180	120	300		0,9	- » —	85	50	150		0,9	день То же
332		6	4,8	20	0,85	1,67	1,33	5		0,75	5 мин в день 5 дней в неделю	—	—	—		—	
336		10	7	20	0,85	6,67	4,83	5		0,75	10 мин в день 5 дней в неделю	80	60	75		0,9	4 ч каждый день
343		12	9	20	0,85	5	3,33	5		0,75	То же	100	50	75		0,9	То же
373		40	28	20	0,85	18,35	Н,5	5		0,75	30 мин в день 5 дней в неделю	150	100	40		0,9	— » —
374		50	35	20	0,85	21,65	12	5		0,75	То же	—	—	—		—	—
376		65	45,5	20	0,85	28,35	18,6	5		0,75	— » —	—	—	—		—	—
425		144	100	20	0,85	—	—	—		—	—-	—	—	—		—	—
465		495	340	20	0,85	—	—	—		.—	—	—	—	—		—	—.
+ 60°С, элементов 425 и 465 — от —20 до +60°С. Охлажденные
элементы должны восстанавливать свои свойства после выдержки
их при температуре 20 ... 25°С в течение 24 ч. Продолжительность
работы всех свежеизготовленных элементов (кроме 425 и 465)
при температуре —40°С должна составлять не менее 5% от ука-
занной в табл. 5; а продолжительность работы свежеизготовленных
элементов 425 и 465 при температуре —17°С должна быть те ме-
нее 20% от указанной в табл. 5.
Свежеизготовленными элементами считаются гальванические
МЦ элементы, с момента изготовления которых прошло не менее 2
и не более 30 суток. Номинальное напряжение элементов 1,5 В.
На рис. 47, а представлен габаритный чертеж цилиндрических
МЦ элементов с солевым электролитом; отрицательным электро-
дом у них является корпус элемента, положительным — централь-
ный стержень.
Время, ч
Время, ч
в)
Рис. 48. Разрядные кривые мгцрганцово-иинковьгх элементов 316, 343 и 373 при
непрерывном режиме разряда
83
На рис. 48 представлены кривые непрерывного разряда элемен-
тов 316 (а), 343 (б) и 373 (s), а на рис. 49 — кривые разряда эле-
ментов 316 (а), 343 (б) и 373 (в) при прерывистом (транзистор-
ном) режиме разряда. Значения разрядного тока элементов и со-
Таблица 6. Значения разрядного тока элементов, мА
Номер кривой
Номер рисунка	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
48,а	5	10	20	30	40	50	60	70	.		
48,6	10	20	40	60	80	100	150	200	—		
48,я	10	20	40	60	80	100	150	200	250	300
49,а	10	20	30	40	50	60	70	—	—		
49, б	10	20	40	60	80	100	150	200	—		
49,в	20	40	60	80	100	150	200	250	300	—
а)
1	2 3 5 810 2.0 ЪО 50 801D0 200 300
Время, ч
S)
Рис. 49. Разрядные кривые марганцово-цинковых элементов 3I6, 343 и 373 при
прерывистом (транзисторном) режиме разряда 4 ч в день при +20°С
«О
ответствующие номера кривых на рис. 48, 49 приведены в табл. 6.
При использовании элементов в других режимах разряда их
применение должно быть согласовано в порядке, установленном
ГОСТ 2.117—71.
Батареи типа 3336 из цилиндрических МЦ элементов 336 с со-
левым электролитом (ГОСТ 2583—79) выпускаются четырех ви-
дов, их обозначения и электрические параметры приведены в
табл. 7.
Таблица 7. Электрические параметры батарей типа 3336
из цилиндрических марганцово-цинковых элементов с солевым электролитом
Обозначение батареи
Начальное
напряжение,
В, не менее
Характер разряда батареи (при +20с
прерывистый
режим I
Продолжи-
тельность
разряда,
мин, не
менее
прерывистый
режим II
Продолжи-
тельность g
разряда,	а
мии. не ме- £?
нее	Й
3336Л	3,9	3,5	2,7	40	10	160	130	15	80	64	225	6
3336 «Плане- та 1»	4,0	3,6	2,7	60	10	300	240	15	ПО	88	225	6
3336 «Плане- та 2»	3,9	3,5	2,7	40	10	200	160	15	100	80	225	6
3336У	4,1	3,5	2,7	40	10	180	130	15	80	64	225	8
Примечания: 1. Периодичность проведения разряда I — по 10 мин ежедневно.
2. Периодичность проведения разряда II — по 4 ч ежедневно. 3. Батареи 3336Л и 3336У в
новых разработках не применять.
Номинальное напряжение батарей 4,5 В.
Диапазон рабочих температур окружающей среды для батареи
3336У от —20 до +60°С, остальных от —10 до + 50°С. Основные
размеры батарей приведены на рис. 47,6; масса батарей — не бо-
лее 150 г.
На рис. 50 показаны разрядные кривые батареи 3336 «Плане-
та 1» для непрерывного режима разряда при температуре +20°С.
Батареи 3336Л и 3336У в новых разработках применять запре-
щается.
Сухие герметичные МЦ элементы с щелочным электролитом
выпускаются цилиндрической, дисковой и галетной конструкций.
По сравнению с аналогичными элементами с солевым электроли-
том МЦ элементы с щелочным электролитом имеют в 3—5 раз
большую емкость, их разрядная характеристика имеет более по-
логий участок. Элементы с щелочным электролитом обладают хо-
рошей сохранностью: потери емкости после хранения элементов в
91
течение года обычно не превышают 10%, кроме того, они подобно
аккумуляторам допускают несколько циклов подзаряда с после-
дующей отдачей емкости, примерно равной 10% первоначальной.
Основные недостатки МЦ элементов с щелочным электроли-
том — сложность изготовления и, следовательно, более высокая
стоимость, чем элементов с солевым электролитом.
Время, v
Рис. 50. Кривые непрерыв-
ного разряда батареи 3336
«Планета 1» при температу-
ре +20°С и значениях раз-
рядного тока:
/ — 10 мА; 2 — 20 мА; 3 — 40 мА;
4 — 60 мА; 5 — 80 мА; 6 — 100 мА;
7—150 мА; 8 — 200 мА; 9 —
250 мА
Цилиндрические МЦ элементы с щелочным электролитом по-
вышенной отдачи выпускаются тех же типоразмеров, что и с со-
левым электролитом; их обозначения: А-316, А-332, А-336, А-343,
А-373 и прочие. Элементы с щелочным электролитом А-312 ...
А-373 «Экстра» предназначены для работы в тяжелых условиях,
их емкость примерно в пять раз выше, чем у однотипных элемен-
тов с солевым электролитом; эти элементы могут работать при
разрядном токе 0,3 ... 0,7 А. Емкость элементов ВА-316 ... ВА-373
«Люкс» в три раза больше, чем у элементов серии «Экстра». Ти-
поразмеры всех этих элементов одинаковы, но стоимость соответ-
ственно в несколько раз выше.
Корпус элементов МЦ системы с щелочным электролитом пред-
ставляет собой стальной стакан, в который впрессован активный
материал из электролитической двуокиси марганца с графитом. На
центральный токоотвод напрессована активная масса отрицатель-
ного электрода, состоящая из смеси цинкового порошка и крах-
мала. Остальная полость стакана заполнена пастовой диафрагмой
из загущенного крахмалом электролита — раствора едкого кали.
Электрохимическая система таких элементов имеет вид
( — )Zn IKOH I МпО2(С) ( + ).
Следует иметь в виду, что полярность электродов цилиндрических
МЦ элементов с щелочным электролитом противоположна поляр-
ности тех же электродов элементов с солевым электролитом.
Дисковые элементы МЦ системы с щелочным электролитом
МЦ-1К ... МЦ-4К (см. рис. 47, в) имеют стальной корпус, в кото-
рый впрессовывается положительный электрод, состоящий из сме-
си двуокиси марганца с графитом. Второй электрод, представляю-
щий собой амальгамированный порошкообразный цинк, запрессо-
92
вывается в пластмассовое кольцо со стальным луженным доныш-
ком. Между электродами находится сепаратор, состоящий из не-
скольких слоев высокопористого картона, пропитанного 30%-ным
раствором едкого кали, насыщенного цинком. Элемент герметизи-
руется путем закатки краев стакана с использованием уплотняю-
щих прокладок. Дисковые элементы для электронных часов
(ЧМЦ) выполняются в латунных золоченых корпусах. Дисковые
элементы с щелочным электролитом находят применение главным
образом в слаботочных устройствах с большим сроком службы и
сохраняемости.
Электрические параметры некоторых типов сухих МЦ элемен-
тов с щелочным электролитом приведены в табл. 8.
Таблица 8. Электрические параметры сухих марганцово-цинковых
элементов с щелочным электролитом и повышенной отдачей
Обозначение элемента	Напряжение эле- мента, В, не менее		Номи- наль- ная емкость, А-ч	Раз- рядный ток, мА	Габаритные размеры (DXH), мм (см. рис. 47, а,в)	Масса, г	Срок сохра- няемо- сти, мес.
	Началь- ное	конеч- ное					
ЧМЦ-2	1,63	1,4	0,06	0,3	11,1X8,4	1,5	18
ЧМЦ-н	1,5	—	0,05	0,1	11,1X3,2	1,5	18
МЦ-1К	1,46	0,8	0,11	2,5	15,5X6,6	4,1	15
МЦ-12К	1,46	0,8	0,3	2,5	21,0x7,4	8,2	15
мц-зк	1,46	0,8	0,4	10	25,0x8,4	14,5	15
МЦ-4К	1,46	0,8	1,0	10	31,1X9,4	21,5	15
А-312	1,52	0,9	0,85	30	14x25	10	—
А-314	1,52	0,9	1,3	30	14x38	15	—
(«Карат») А-316	1,52	0,9	1,7	30	14X50	25		
(«Квант») А-332	1,4	0,75	2,7	22	20x37	30		
(«Ореол») А-336 («Свет»)	1,4	0,75	4,2	220	20X59	55		
А-343	1,55	0,75	5,2	260	26x49	70	—
(«Салют») А-373 («Мир»)	1,6	0,75	11,2	270	32x61	125	—
Широкое применение для питания РЭА и других устройств на-
ходят воздушно-цинковые (ВЦ) батареи с щелочным электроли-
том «Рубин-1» и «Крона ВЦ». Батарея «Рубин-1» выполнена из
цилиндрических элементов с щелочным электролитом, имеет то же
номинальное напряжение и габариты, что и батарея 3336, а ем-
кость ее примерно в три раза больше.
Батарея «Крона ВЦ» (ГОСТ 17659—79) имеет галетную кон-
струкцию, заключенную в футляр, и предназначена для питания
транзисторных радиоприемников. Габариты ее (рис. 47, г) те же,
что и у ранее выпускавшейся батареи «Крона 1» с солевым элек-
тролитом, а емкость в три раза больше.
Номинальное напряжение батареи «Крона ВЦ» 9 В, масса —
не более 40 г, рабочий диапазон температур окружающей сре-
93
ды от 0 до +50°С, срок сохраняемости 9 мес. Электрические пара-
метры батареи при температуре + 20°С: начальное напряжение све-
жепзготовленной батареи 9,0 В (у 10% батарей в партии допу-
скается начальное напряжение 8,8 В); напряжение в конце гаран-
тийного срока хранения 8,8 В; продолжительность работы свеже-
изготовленной батареи — не менее 80 ч, а в конце срока сохран-
ности — не менее 44 ч (режим разряда прерывистый, по 4 ч в сут-
ки, при сопротивлении внешней цепи 900 Ом); конечное напря-
жение 5,4 В.
При хранении каждая батарея должна обязательно находиться
в заваренном полиэтиленовом чехле.
Ртутно-цинковые (РЦ) элементы и батареи применяются для
питания малогабаритной РЭА в тех случаях, когда в течение дли-
тельного времени требуется высокая стабильность напряжения или
когда можно пренебречь высокой стоимостью химических источ-
ников тока, например для питания наручных электронных часов,
фотоэкспонометров, электрокардиостимуляторов, в качестве ста-
бильных (опорных) источников напряжения измерительных уст-
ройств и пр.
Рабочий диапазон температур окружающей среды летних эле-
ментов (без индекса) от 0 до + 50°С, универсальных («У») от
—30 до + 50°С, термостойких («Т») от 0 до + 70°С. Средний тем-
пературный коэффициент напряжения РЦ элементов при разомк-
нутой цепи в интервале температур от 0 до +50°С не превышает
+ 0,004 %/°С. Срок хранения элементов достигает 2,5 лет, самораз-
ряд не превышает 1 % в год.
Ртутно-цинковые элементы имеют очень пологие разрядные кри-
вые при малых токах разряда (порядка 1 ... 2 мА). В этом режиме
напряжение РЦ элементов практически изменяется от 1,35 В в
начале разряда до 1,25 В в конце разряда. По мере увеличения
разрядного тока начальное напряжение и емкость снижаются, а
различие между начальным и конечным напряжениями резко воз-
растает. С понижением температуры окружающей среды до 0°С
и ниже разрядные кривые имеют резко спадающий характер.
Конструкция РЦ элементов аналогична конструкции дисковых
АШ элементов с щелочным электролитом (см. рис. 47, в). Корпус
элемента — стальной никелированный, в него запрессовывается
активная масса положительного электрода, состоящая из окиси
ртути и графита. В качестве активной массы отрицательного элек-
трода применяется амальгамированный цинковый порошок, содер-
жащий 5 ... 10% ртути. Электролитом является раствор едкого
кали, насыщенный окисью цинка. Электрохимическая система РЦ
элементов записывается следующим образом:
(-)ZnlKOHlHgO(C) ( + ).
Основные электрические параметры РЦ элементов и батареи
приведены в табл. 9. Элементы РЦ-53, РЦ-55, РЦ-63, РЦ-65, РЦ-73,
РЦ-75, РЦ-82Т, РЦ-83 и РЦ-85 выпускаются в соответствии с
ГОСТ 12537—76. Элемент РЦ-82Т имеет двойной особо надежный
94
Таблица 9. Электрические параметры ртутно-цинковых элементов
и батарей (при + 20°С)
Обозначе- ние эле- мента или батареи	Напряжение, В, не менее		Номиналь- ная ем- кость, А-ч	Разрядный ток, мА	Продол- житель - ность ра- боты, ч	Габаритные размеры CDхН), мм (см. рис. 47 , 0)	Масса, г	Срок сох- раняемос- ти, мес.
	началь- ное	конеч- ное						
РЦ-11	1,25	1,0	0,02	0,15	—	4,7x5,0	0,5	6
РЦ-13	1,25	1,0	0,02	0,15	—	6,0x3,5	0,45	6
РЦ-15	1 ,25	1,0	0,04	0,3	—	6,3x6	0,85	6
РЦ-31	1,25	1,0	0,07	1,0	—	11,5x3,6	1 ,з	12
РЦ-Э2	1,25	1,0	0,05	2,0	—	11X3,5	1 ,з	6
РЦ-53	1,25	1 ,0	0,25	10	24	15,6x6,3	4,6	18
РЦ-55	1,25	1,0	0,5	10	50	15,6х 12,5	9,5	30
РЦ-57	1 ,25	1,0	1,0	20	—	16x17	15	12
РЦ-59	1,25	1,0	3,0	60	—	16x50	44	12
РЦ-63	1,25	1,0	0,55	20	27	21X7,4	10,5	18
РЦ-65	1 ,25	1,0	1,0	20	53	21 Х13	18,1	30
РЦ-73	1,25	1,0	1,0	30	32	25,5x8,4	17,2	18
РЦ-75	1,25	1,0	1,5	30	55	25,5 X13,5	27	30
РЦ-82Т	1 ,25	1 ,0	1,5	50	—	30,1 х9,4	30	18
РЦ-83	1,25	1,0	1,5	50	35	30,1x9,4	28,2	18
РЦ-84	1,22	1,0	2,5	50			30,1X14	45	30
РЦ-85	1,22	1,0	2,5	50	55	30,1X14	39,5	30
РЦ-93	1,25	1,0	13,0	300	—	31X60	170	6
2РЦ-55с	2,68	1,8	0,45	10	—	16,2x27	20	—
ЗРЦ-5ос	4,02	2,7	0,45	10	—	16,2X40	30	—
4РЦ-55с	5,36	3,6	0,45	10	—	16,2x53	40		
5РЦ-55с	6,7	4,5	0,45	10	—	16,2x66	50	—
2РЦ-63	2,5	1,8	0,55	60	—	22X16	21,1	12
6РЦ-63	7,2	5,4	0,6	10	—	23x48	71	6
5РЦ-84	6,0	4,5	3,0	100	—	35x85	250	—
корпус. Батарея 6РЦ-63 имеет торговое название «Крона РЦ».
Батареи типов 2РЦ-55с ... 5РЦ-55с предназначены для питания
электрокардиостимуляторов сердца, они имеют пластмассовый кор-
пус и лепестковые выводы под пайку с торцевых сторон.
17.	Аккумуляторы и аккумуляторные батареи
Преимущества аккумуляторов над гальваническими элемента-
ми заключаются в возможности их многократного использования
путем регулярного подзаряда и значительного увеличения разряд-
ного тока (номинальный разрядный ток аккумулятора численно
равен 0,1 его номинальной емкости) без заметного снижения емко-
сти. Однако удельная энергоемкость аккумуляторов (произведе-
ние отдаваемой энергии за один цикл на общее число циклов раз-
ряд — заряд, отнесенное к общей стоимости эксплуатации аккуму-
ляторов) меньше, чем у гальванических элементов (батарей).
Широкое применение в качестве химических источников тока
для малогабаритной радиоаппаратуры и микрокалькуляторов, слу-
95
ховых аппаратов и переносных измерительных устройств, карман-
ных электрических фонарей и других устройств получили малога-
баритные герметичные дисковые никель-кадмиевые щелочные ак-
кумуляторы. Эти аккумуляторы работают в широком диапазоне
температур окружающей среды, имеют большой срок службы, от-
носительно малую стоимость, удобны в эксплуатации, так как не
требуют постоянного ухода, не выделяют едких паров и газов,
обладают 'высокой вибро- и ударопрочностью, являются взрыво-
и пожаробезопасными, допускают установку непосредственно в пи-
таемом аппарате в любом положении в пространстве.
Корпус дискового никель-кадмиевого (НК) щелочного акку-
мулятора представляет собой стальной никелированный сосуд
круглой формы с кольцевым выступом по краям. Стальная крыш-
ка сверху завальцовывается с корпусом через герметизирующую
изоляционную прокладку. Электроды аккумулятора ламельные,
представляют собой коробочки из никелевой сетки, заполненные
активной массой. Между электродами размещен сепаратор из кап-
роновой ткани. Все электроды прижаты друг к другу и корпусу
пружиной. Свободное пространство в аккумуляторе заполнено
электролитом: раствором едкого кали с добавкой моногидрата
лития. Электрохимическая система имеет вид
(~)Cd|KOH|NiOOH( + ).
Приняты специальные меры по предупреждению газовыделения в
замкнутом объеме аккумулятора при заряде.
Типы и основные параметры герметичных дисковых НК щелоч-
ных аккумуляторов (ГОСТ 11258—79) приведены в табл. 10, га-
баритный чертеж — на рис. 47, в.
В обозначении дисковых НК щелочных аккумуляторов буква
«Д» означает «дисковый аккумулятор», цифры после буквы —
номинальную емкость аккумулятора в ампер-часах, буквы после
Таблица 10. Электрические параметры дисковых герметичных
Тип аккумулятора	Номинальная емкость, мА-ч	Напряжение, В. не менее		Режимы		
		номинальное	конечное	пятичасовой		
				Ток, мА	Емкость, мА-ч	
Д-0.О25Д	25	1,2	1,0	—			
Д-0,06	60	1,2	1,0	12,0	60,0	
Д-0.06Д	60	1 ,2	1,0	—	—	
д-0,1	115	1,2	1 ,0	23,0	115,0	
Д-о,1;1бД	115	1,2	1 ,0	—	—	
Д-0,35	250	1 ,2	1,0	50,0	250,0	
Д-0.26Д	260	1 ,2	1,0	—	—	
Д-0,26С	260	1,2	1,0	52,0	260,0	
Д-0.55С	550	1,2	1,0	110,0	550,0	
7Д-0,115-У1.1	115	8,4	7,0	20,0	100,0	
96
f
цифр — режим разряда: Д — длительный (десятичасовой), С —
средний (пятичасовой).
Аккумуляторы изготавливаются для работы в диапазоне темпе-
ратур от —20 до +'45°С. Номинальное напряжение аккумуляторов
1,2 В, конечное напряжение при разряде •— не менее 1 В.
Емкость аккумуляторов, заряженных при температуре окру-
жающего воздуха +20°С и разряжаемых при температуре +45°С,
должна быть не менее 0,75 Сном, а разряжаемых'при температуре
—20°С — не менее 0,3 СНОм (для Д-0.26С и Д-0,55С — не менее 0,4
Сном). Заряженные аккумуляторы после 28 суток хранения при
разомкнутой внешней цепи, температуре окружающего воздуха
+ 20°С и относительной влажности 45 ... 80% должны иметь ем-
кость не менее 0,65 СНОм- Наработка аккумуляторов диллсна быю
не менее 392 циклов до момента снижения емкости до 0,6 Сном-
Указания по эксплуатации: аккумуляторы следует заряжать
при помощи зарядного устройства при температуре окружающего
воздуха +20°С; заряд аккумуляторов токами выше указанных в
табл. 10, а также увеличение продолжительности заряда недопу-
стимы, так как это может вызвать деформацию корпуса; допусти-
мое усилие прижатия контакта к поверхности аккумулятора не
должно превышать 2 кгс/см2.
Аккумуляторы Д-0,06, Д-0,1, Д-0,25 в новых разработках при-
менять запрещается.
Батарея аккумуляторов 7Д-0,115-У1.1 (ГОСТ 21446—75) пред-
назначена для питания постоянным током малогабаритных радио-
приемников. В условном обозначении типа батареи цифры и бук-
вы означают: 7 — количество последовательно соединенных акку-
муляторов в батарее; Д — дисковый аккумулятор; 0,115 — номи-
нальная емкость в ампер-часах; У — климатическое исполнение;
1.1 — категория размещения.
Основные параметры батареи приведены в табл. 10, габарит-
•никель-кадмиевых щелочных аккумуляторов и батарей
разряда (при +20° С)				Габаритные раз- меры (DXH). мм (см рнс. 47, в)	Масса, г	Срок служ- бы, мес.,не менее	Срок сохра- няемо- сти, мес.
десятичасовой		пятнадцатичасовой					
Ток, мА	| Емкость, мА-ч	Ток, мА	Емкость, мА-ч				
2,5	25,0	2,5	37,5	11,6x5,5	2,0	24	18
—	—	6,0	90,0	15,7X6,6	4,0	12	12
6,0	60,0	6,0	90,0	15,6x6,1	3,6	24	18
—	—	12,0	180,0	20,1x7,1	7,0	14	15
11,5	115,0	11,5	179,2	20,0X6,6	7,0	24	18
—	—	25,0	375,0	27,2X10,3	14,0	12	6
26,0	260,0	26,0	390,0	25,2x9,3	13,5	24	18
—	—	26,0	390,0	25,2x9,3	13,5	24	18
—	—	55,0	825,0	34,6x9,8	28,0	24	18
11,5	115,0	—	—	24,0x62,2	60,0	15	14
4—2
97
1
ные размеры — на рис. 47, д. Батарея предназначена для работы
при температуре окружающего воздуха от —30 до +40°С. При ми-
нусовой температуре окружающего воздуха емкость батареи долж-
на составлять: 50% Сном при —10°С, 40% СНОм при —20°С и 20%
Сном при —30°С. При температуре окружающего воздуха +40°С
емкость батареи должна быть не менее 70% Сном, а после 28 су-
ток хранения — не менее 65% СНОм. Наработка батарей должна
быть не менее 160 циклов, а для батарей с государственным Зна-
ком качества — не менее 196.
Указания по эксплуатации: соединение батарей в электриче-
скую цепь последовательно или параллельно должно быть согла-
совано с предприятием-разработчиком стандарта на батарею в
соответствии с ГОСТ 2.117—71; батареи следует заряжать при
помощи зарядного устройства при температуре окружающего воз-
духа от 15 до 25°С; заряд батареи током выше указанного в
табл. 10, а также увеличение продолжительности заряда недопу-
стимы, так как это может вызвать деформацию аккумуляторов в
батарее; при работе с батареей нельзя допускать коротких замы-
каний разнополярных выводов батареи.
В специальной РЭА применяются другие разновидности НК
аккумуляторов и батарей: цилиндрические герметичные безламель-
ные НК аккумуляторы (ЦНК), прямоугольные герметичные безла-
мельные и смешанной конструкции НК аккумуляторы (КНГ) и пр.
Описание принципа их работы, конструкции и основные парамет-
ры можно найти в [28].
Серебряно-цинковые (СЦ) аккумуляторы обладают наибольшей
среди других вторичных химических источников тока удельной
энергией на единицу массы и объема. Они характеризуются очень
стабильным напряжением (1,5 В), малым внутренним сопротив-
лением, что позволяет использовать их в режимах больших раз-
рядных токов (до 5 ... 10 Сном), сравнительно малым снижением
емкости при минусовых температурах окружающего воздуха (50%
Сном при —30°С, 25% Сном при —40°С). Срок сохранности не за-
литых электролитом аккумуляторов 3 ... 8 лет.
Широкому применению СЦ аккумуляторов препятствуют преж-
де всего очень высокая стоимость и дефицитность применяемых
материалов, а также малая сохранность после заливки электро-
литом (от 4 до 9 мес. в зависимости от группы аккумулятора),
небольшой срок службы (от 10 до 100 циклов), сложность экс-
плуатационного обслуживания.
Серебряно-кадмиевые (СК) аккумуляторы по своим парамет-
рам близки к СЦ аккумуляторам, но обладают большей сохран-
ностью (в залитом состоянии 18 мес., в заряженном состоянии
6 мес.), малым саморазрядом, значительным числом циклов раз-
ряд — заряд (1500 ... 3000). Стоимость их и дефицитность соответ-
ственно еще выше, чем СЦ аккумуляторов. Основное применение
СЦ и СК аккумуляторов — специальная РЭА.
98
Приложение
Таблица 1. Основные показатели качества электроэнергии стационарных электрических сетей общего назначения
переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220 В
Показатель качества	Физическое определение	Математическое выражение	Допустимое значение	Примечание
1	2	3	4	5
Номинальное напряже- ние ис, в	—	—	220	Напряжение 127 В ис- пользуется только для ранее разработанного оборудования и в даль- нейшем подлежит заме- не на 220 В
Отклонение напряжения Д(/с, в	Разность между фактическим напря- жением L/Ci и его номинальным зна пением Uc при сравнительно медлен ном изменении режима работы, когда скорость изменения напряжения меньше 1 % в секунду	Л U с = U с 1	U с	±11	В послеаварийпых режи- мах в сети допускается дополнительное пониже- ние напряжения на 5 % (Н В)
То же, %	—	Ucl--Uc — -100	±5	—
Колебания напряжения ДС/с(, В То же, %	Разность 'Между наибольшим t/cmax и наименьшим Uc min действующими знамениями (Напряжения в процессе достаточно быстрого изменения па- раметров режима, когда скорость из- менения напряжения не меньше 1 % в секунду	AUcl =	max—U с min Uс max—Uc min Д(7с/ =	X U с X гоо	Значение зависит от частоты повторения колебаний	На зажимах радиоприбо- ров и осветительных ламп допускаемые коле- бания напряжения (в %) сверх допускаемых отклонений напряжения AL/c(-'l+6/s = l+A//10, где s — число колебаний в час; Д( — средний за час интервал между по- следующими колебания- ми
О	1 о,				2	3	4	5
Номинальная частота fc, Гц	—	—	50	—
Отклонение частоты Afc, Гц	Разность между фактическим значе- нием основной частоты fci и номи- нальным ее значением fc, усреднен- ная за 10 мин	Af С —fci	fc	±0,1	Допускается временная работа энергетической системы с отклонением частоты ±0,2 Гц
Колебания частоты Afci, Гц	Разность менаду наибольшим fc max и наименьшим fc min значениями основ- ной частоты в процессе достаточно быстрого изменения параметров ре- жима, когда скорость изменения ос- новной частоты не меньше 0,2 Гц в секунду	&fct—fc max—fc min	He более 0,2 Гц сверх от- клонений частоты	
Несинусоидальность формы кривой напря- жения, %	Действующее значение всех высших гармоник по отношению к действую- щему значению напряжения основной частоты		5	—
Таблица 21. Электромагнитные свойства электротехнической стали
Марка стали	Толщина, мм	Удельные потери, Вт/кг, не более					Магнитная индукция, Тл, при напряженности магнитного поля, А/м, не менее					
		Pi »о		Pi 1 ?/so	Р0 » 7 6/400	Pi г 0/400	500	1000	2500	5000	10 000	30 000
1511	0,50	1,55	3,5					—	—	1,30	1,46	1,57	1,70	1,90
	0,35	1,35	3,0	—	—	—	—	1,30	1,46	1,57	1,70	1,90
1521	0,35	—	—	—	10,75	19,5	1,21	1,30	1,44	—	—	—
	0,22	—	—	—	8,00	14,0	1 ,20	1,29	1 ,42	—		—	—
	0,20	—	—	—	7,20	12,5	1,20	1,29	1,42	—	—	
	0,10	—	—	—	6,00	10,5	1,19	1,28	1,10	—	—	—.
3411	0,50	1,10	2,45	3,20	—	—	—	—	1,75	—	—	—
	0,35	0,80	1,75	2,50	—	—	—	—	1,75	—	—	—
3412	0,50.	0,95	2,10	2,80	—	—	—	—	1,80	—	—	—-
	0,35	0,70	1,50	2,20	—	—	—	—	1,80	—	—	—
	Та	блица 3. Электромагнитные свойства ленты стальной электротехнической холоднокатаной аиИз^ро											пион
	—								Магнитная индукция,			Тл» при напряжен-			
	Марка	стали		удельные потери, Вт/кг, не более		Коэрцитивная	ностн магнитного поля, А/м, не менее						ктрнчес кое сопротивление. Ом • мм’/м
	Новое обо-	Старое обо-	Толщина, мм			сила, А/см, не более	Влл						
	значение	значение		Р1 ,0/400	'1,5/400							—	
	1	2	3	4	5	6		7	8	9	10	11	12	13
			0,20 0,15			0,28 0,34	0 50	0,85	1,10	1,35	1,45	1,70	0,50
	3421	3310 Э34О		10,0	23,0		0,50	0,80	1,10	1,30	1,45	1,70	0,50
			0,08	10,0	22,0	0,36	0,40	0,75	1,10	1,25	1,45	1,70	0,50
			0,05	10,0	21,0	0,36	0,40	0,75	1,10	1,25	1,45	1,70	0,50
	3422	Э350	0,15 0 08	9,0 8,5	20,0 19,0	0,32 0,32	0,60 0,55	0,95 0,90	1,25 1,25	1,40 1,35	1,55 1,55	1.75 1,75	0,50 0,50
			0,05	8,5	19,0	0,36	0,55	0,90	1,25	1,35	1,55	1,75	0,50
	3423	Э360	0,15 0 08	8,0 7,5	19,0 17,0	0,26 0,28	0,80 0,80	1,10 1,05	1,40 1,40	1,55 1,50	1,65 1,65	1,82 1,82	0,50 0,50
			0,05		17,0	—	0,80	1,05	1,40	1,50	1,65	1,82	0,50
	3424		0,15 0,08 0,05		18,0 16,0 16,0		0,80	1,10	1,40	1,55	1,65	1,82	0,50
		Э360А Э360		1 1 <		0,32	0,80 0,80	1,10 1,10	1,40 1,40	1,55 1,55	1,65 1,65	1,82 1,82	0,50 0,50
	3425	Э360АА	0,15 0,08	—	17,0 15,0	—	1,10 1,05	1,35 1,30	1,50 1,50	1,65 1,65	1,75 1,75	1,82 1,82	0,50 0,50
2			0,05	—	15,0		1,05	1,30	1,50	1,65	1,75	1,82	0,50
о	Таблица 4. Магиитопроводы типа Ш1
Типоразмер магии- топровода	Типоразмер пластин	1, мм	мм	L, мм	В, мм	h, мм	Н, мм	ZCP. см	/0. см	см2	SOri, см2	Vc, см3	₽-1° 2, см2
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	1 4
UII-2X2,5 Ш1-2Х4	Р2 Ш-2	2	2	8	2,5 4	5	7	1,72	2,04	0,05	0,10	0,09	°-135-
									2,34	0,08		0,15	0-191
1111-2,5x3,2 1111-2,5 Хб	1-2,5 Ш-2,5	2,5	2,5	10	3,2	6,25	8,75	2,20	2,41	0,08	0,15	0,18	0,227
					5				2,77				
										0,12		0,28	°-3°9 P4£|g
UII-3X4 1111-3X6,3	1-3 Ш-3	3	3	12	4 6,3	7,5	10,5	2,57	2,79	0,12	0,22	0,33	0-365
									3,25	0,19		0,51	0-492
Ш1-4Х4 Ш1-4Х5 Ш1-4Х6 Ш1-4Х8	1-4 Ш-4	4	4	15	4	10	14	3,43	3,24	0,16	0,40	0,52	0-560
					5 6				3,44 3,84	0,20 0,24		0,65 0,78	°-661 CM 0,710 <,
					8				4,04	0,31		1,04	0,897 Г. (7v
1111-5x6,3 1Ш-5Х10	1-5 Ш-5	5	5	20	6,3 10	12,5	17,5	4,20	4,15	0,31	0,62	1,42	1,101 1,483
									4,89	0,49		2,25	
Ш1-6Х8 1111-6X12,5		1-6 111-0		о	6	24	8 12,5	. 									
						15	21	5,14	4,94	0,47	0,89	2,60 4,05	1,667 2,207
									5,84	0,74			
. - .: -—semi
Продолжение табл. 4
1	2	3	4	5	s	7	8	9	10	и	12	13	14
Ш1-8Х10 Ш1-8Х16	1-8 Ш-8	8	8	32	10	20	28	6,86	6,24	0,63	1,60	5,76	2,340
					16				7,44	1,27		9,22	3,957
Ш1-8ах8 Ш1-8аХ12	1-8а Ш-8а		5	28	8	14	24	4,51	5,10	0,63	0,70	4,26	1,890
					12 .				5,89	0,95		6,38	2,468
1111-10x4'2,5 Ш1-10Х16	1-10 Ш-10	10	10	40	12,5	25	35	8,57	7,64	1,24	2,49	11,25	4,720
					16				8,34	1,59		11,40	5,540
1111-11,0x20	1-10, Ш-10				20				9,14	1,99		18,0	6,327
Ш1-10аХ10 Ш1-10аХ16 Ш1-10аХ20	1-ГОа Ш-10а		6,5	36	 10	18	31	5,66	6,27	0,99	1,63	8,82	3,236
					16				7,47	1,59		14,11	4,362
					20				8,27	1,99		17,64	4,932
Щ1-105Х10	1-106 Ш-106		5	30	10	15	25	6,30	5,89	0,99	0,75	6,00	2,001
ШЫ06Х15					15				6,89	1,49		9,00	2,575
ШЫ06Х20					20				7,89	1,98		12,00	2,988
Ш1-Т2Х12 Ш1-12Х16 g Ш1-12Х20		1-12 Ш-12		12	48	12	30	42	10,30	8,44	1,42	3,58	15,55	5,848
					16				9,24	1,90		20,74	7’148 (Л
					20				10,10	2,38		25,92	
•и*
£ __________________________
1	2'	3	4	8	6
Ш1-12X25	1-Г2 Ш-12	12			25
ШЫ2аХГ2	1-12а		8	44	12
Ш1-;12аХ1'8	Ш-12а				18
Ш1-Т2аХ24					24
ШИ 26X12	bl 2,86	12,8	6,4	38,4	12
Ш1-126Х18	Ш-12,86				18
Ш1-126 X'24					24
ШЫ4аХ14	1-14а		9	50	14
Ш1-14аХ21	Ш-14а				21
Ш1-14аХ28		14			28
Ш1-146Х44	1-146		7	42	14
ШЫ46Х21	Ш-146				21
ШЫ46Х28					28
ШЫ6ХИ6					16
Ш1-16Х20	14в Ш-16		16	64	20
					
Продолжение табл. 4
7 1	« 1	6 | Ю		II |	12		13	14
			11,48	2.97		32,40	10,840 /g?
22	38	6,82	7,44	1.12	1,75	15,84	4,932
			8,64	2, 14		23,76	6,356
			9,84	2.36		31,68	7,432
19,2	32	7,13	7,20	1.12	1,22	11,81	3,612
			8,00	2.14		17,71	4,876
			9,60	2,85		23,61	5,436
25	43	7,92	8,93	1.95	2,24	23,81	6,176
			10,33	2.92		35,70	7,995
			11,73	3,39		47,60	9,379
21 1	35	7,80	8,43	1.95	1,46	16,47	4,330
			9,83	2.92		24,70	5,560
			11,23	3,89		32,93	6,484
	56	13,71	11,32	2.54	6,37	36,86	10,425
			12,48	3 18		46,10	11,838
							
Продолжение табл. 4
>	1	2 1	з 1	4	5 1	в 1	1	8 1	9 1	10	|	и	12 |	>з I	14
Ш1-116Х25		16			25				13,48	3,97		57,60	13,683
Ш1-16Х32					32				14,80	5,08		73,73	15,148
Ш1-16аХ16 1П1-16аХ24 1Ш-И6аХ32	1-16а Ш-16а		10	56	16	28	48	9,03	11,32	2,54	2,79	34,05	7,710
					24				11,78	3,81		51,07	9,994
					32				13,38	5,10		68,10	11,780
Ш1-166Х16	1-166 Ш-166		8	48	16	24	40	8,92	9,68	2,54	1.91	24,60	5,620
Ш1-'166X04					24				11,28	3,82		36,86	7,251
Ш1466Х32'					32				12,88	5,10		49,15	8,478
Ш1-186ХИ8	1-1вб Ш-186	18	9	54	18 27	27	45	10,3	10,73	3,22	2,42	34,99	7,050
									12,53	4,83		52,49	9,060
ШЫ86Х27													
ШНвбХЗб					36				14,33	6,43		69,98	10,545
Ш1-Ь9аХ119	1-19а Ш-19а	19	12	67	19	33,5	57,5	10,14	11,88	3,59^	4,00	57,92	11,921
Ш1-)1.9аХ28					28				13,68	5,28		85,36	15,206
Ш1-19аХ38					38				15,68	7,20		115,84	18,115
Ш1-20X20	Ь20 Ш-20		20	80	20	50	70	17,14	14,28	3,97	9,97	72,00	16,171
					25				15,28	4,97		90,00	18,920
-Ш1-20Х26 э	1-20												
'олженм табл, 4 -
1	2	3	1 4	5	6	7	1- »-8	‘ 9	10	-11	12		Ца	 13	и
UII-20X32	Ш-20	20			32				16,68	6,36		115,20	22,180
Ш1-Й0Х4Ю					40				18,20	7,95		144,00	25,028
Ш1--206Х20 UII-206X30	1-206 Ш-206		10	60	20	30	50	11,14	11,78	3,97	2,99	48,00	9,045
					30				13,78	5,96		72,00	11,610
Ш1-206X40					40				15,78	7,95		96,00	13,522
Ш1-226Х20	1-226 Ш-226	22	11	66	20	33	55	12,26	12,43	4,37	3,61	58,08	10,352
Ш1-й5х25	1-25 Ш-25	25'	25	100	25	62,5	87,5	21,43	17,55	6,22	15,58	140,63	25,553
UII-26X3E					32				18,85	7,96		180,00	30,700
Ш1-25Х40					40								
									20,4;,	9,95		225,00	35,372
Ш1-26Х50					50				22,45	12,44		281,75	40,285
Ш1-256Х25	1-256 Ш-256		12,5	75	25	37,5	62,5	13,93	14,43	6,22	4,67	93,75	14,451
Ш1-26аХ26	1-26а Ш-26а	26	17	94	26	47	81	14,70	15,85	6,73	7,96	156,42	23,000
Ш1-26аХ39					39				18,45	10,10		234,62	29,670
1Ш-'26аХ52 W								52				21,05	13,45		312,83	34,631
Щ1-286Х28	1-286	28	14	84	28	42	70	15,60| 16,00		7,80	5,86	131,71	18,312
Окончание табл. 4
1	2	|	3 |	4 |	5				6	7 1	8 1	э 1	10	11	12	|	13		14
	Ш-286												
Ш1-32ХЗЕ	1-32 Ш-32	32	32	128	32	80	112	27,43	22,10	10,19	25,54	294,91	42,930
Ш1-Э2Х40					40				23,60	12,74		368,64	50,263
1111-32x50					50				25,60	15,92		460,80	57,900
1111-026X32	1-326 Ш-326		16	96	32	48	80	17,83	18,10	10,19	7,65	196,62	24,155
Ш1-366Х36	1-366 Ш-,366	36	18	108	36	54	90	20,10	20,20	19,90	9,69	279,94	30,787
Ш1-40Х40	1-40 Ш-40	40	40	160	40	100	140	34,30	27,30	15,94	39,91	576,00	67,938
Ш1-40Х50					50				29,20	19,92		720,00	79,377
Ш1-40Х80					80				35,20	31,87		1152,00	105,343
1111-406x40	1-406 Ш-406		20	120	40	60	100	22,30	22,40	15,94	11,96	384,00	38,336
Примечание. Минимальная площадь поперечного сечения Sc, объем магнптоттровода Vc рассчитаны без учета коэффициента запол-
нения ферромагнитным материалом /Сс.
Таблица 5. Магиитопроводы типов ШШ, ШУ, ШП, ПН, ПУ
Типоразмер магни- топровода	Типоразмер пластъ н	1, мм	мм	L, мм	В, мм	h, мм	И, мм	Zcp- “	tOt см	Sc, см>	50К’ CM2	Vc, cm*	010 2< CM*
1	2	1 3	4	5	6	7	8	9	ID	1 I	1 12	13	1 4
ШШ-2Х2,5	Ша-2 Шб-2	2	2,5	10	2,5	6,5	9,5	1,71	2,17	0,05	0,16	0,16	0,216
ШШ-'2Х4					4				2,47	0,08		0,25	0,303
ШШ-ЗХ4	Ша-3 Шб-3	3	3,5	14	4	8	12	2,37	2,92	0,12	0,28	0,45	0,486
ШШ-ЗХ6,3					6,3				3,38	0,19		0,71	0,660
ШШ-4Х4	Ша-4 Шб-4	4	5	19	4	10	15	3,20	3,49	0,16	0,50	0,74	0,714
ШШ-4Х8					8				4,29	0,32		1,48	1,163
ШУ-(2Х'2,5	Шу-2	2	2	8	2,5	5	9	1,74	2,04	0,05	0,10	0,11	0,141
ШУ-2 X 4					4				2,34	0,08		0,18	0,197
ШУ-2,5X3,2	Шу-2,5	2,5	2,5	10	3,2	6,25	11,25	2,14	2,41	0,08	0,15	0,22	0,233
ШУ-2,5 X 5					5				2,77	0,12		0,34	0,304
ШУ-ЗХ4	Шу-3	3	3	12	4	7,5	13,5	2,57	2,79	0,12	0,22	0,37	0,368
ШУ-ЗХ6.3					6,3				3,19	0,18		0,59	0,483
ШУ-4Х5	Шу-4	4	4	16	5	10	17	3,43	3,44	0,20	0,40	0,76	0,678
ШУ-4Х8					8				4,04	0,31		1,22	0,895
1	2	| 3		4	1 5	| 6	|			7
ШУ-5х6,3	Шу-5	5	5	20	6,3	12,5
ШУ-5 X 10					10	
ШУ-6 X 8	Шу-6	6	6	24	8	15
ШУ-6 X 12,5					12,5	
ШУ-8Х10	Шу-8	8	8	32	10	20
ШУ-8Х16					16	
ШУ-МХ 1'2,5	Шу-10	10	10	40	12,5	25
ШУ-10X16					16	
ШУ-.1'ОХ'2О					20	
ПН-1,5X1,5	Пи-1,5	1,5	3	6	1,5	4,5
ПН-1,5X3					3	
ПН -2X4	Пн-2	2	4	8	4	6
ПН-ЗХЗ	Пн-3	3	6	12	3	9
пн-зхб					G	
ПИ-5 Х5	Пн-5	5	10	20	5	15
о ПН-5Х'Ю					10	
Продолжение табл. 5
8	| 9		10	11	12	13	14
21,5	4,30	4,15	0,31	0,62	1,51	1,080
		4,89	0,49		2,40	1,471
25	5,35	4,94	0,47	0,89	2,69	1,583
		5,84	0,74		4,20	2,101
34	6,87	6,24	0,79	1,59	6,08	2,930
		7,44	1,27		9,73	3,950
41	8,60	7,64	1,24	2,49	11,50	4,700
		8,34	1,59		14,72	5,520
		9,14	1,98		18,40	6,272
7,5	1,97	1,99	0,02	0,13	0,05	0,066
		2,29	0,04		0,10	0,115
10	2,63	2,84	0,08	0,24	0,22	0,257
15	3,94	3,34	0,09	0,54	0,38	0,369
		3,94	0,18		0,76	0,626
25	6,57	5,14	0,25	1,49	1,75	1,103
		6,14	0,49		3,50	1,810
1	2	3	4	5	в
ПН-6 X 6	Пн-6	6	12	24	6
ПН-6Х112					12
ПУ-2Х2	Пу-2	2	4	8	2
ПУ-ЙХ4					4
ПУ-ЗХЗ	Пу-3	3	6	12	3
ПУ-ЗХ6					6
ПУ-4 X 4	Пу-4	4	8	16	4
ПУ-4Х8					8
ПУ-6Х6	Пу-6	6	12	24	6
ПУ-6Х12					12
ШП-7Х7	Шп-7	7	6,5	30	7
ШП-7аХ7	Шп-7а			28	
Ш11-7Х.Г5	Шп-7			30	15
шпляхиг	Шп-12	12	9	42	12
ШП-12X15					15
П родолжение табл. 5
7	8	9	10	11	1 2	13	14
18	30	7,89	6,04	0,36	2,15	3,02	1,624
			6,24	0,71		6,05	3,100
8	12	3,03	2,44	0,04	0,32	0,13	0,173
			2,84	0,08		0,26	0,297
9	15	3,94	3,34	0,09	0,54	0,39 0,76	0,369
			3,94	0,18			0,626
16	24	6,06	4,24	0,16	1,27	1,02	0,791
			5,00	0,31		2,05	1,300
24	36	9,10	6,04	0,36	2,86	3,46	1,773
			7,24	0,71		6,91	3,082
20	30	6,40	5,10	0,48	1,29	4,47	1,897
		6,20	4,82	0,48	1,09	4,33	1,751
		6,40	6,67	1,04	1,29	9,57	3,143
30	42	9,68	7,69	1,43	2,69	14,62	5,168
			8,29	1,78		18,27	5,969

Окончание табл. 5
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	И	12	13	14
ШП-47Х17	Шп-17	17	10,5	55	17	38	55	12,40	10,51	2,87	3,97	37,71	8,743
ШП-17ХЭ0					20				11,11	3,38		44,37	9,741
ШП-90X20	Шп-20	20	12,5	65	20	45	65	14,64	12,21	3,97	5,61	61,80	12,460
ШП-20Х26					26				13,41	5,17		80,34	15,964
ШП-28X23	Шл-ЭЗ	23	14	74	23	51	74	16,62	13,98	. 5,26	7,11	92,84	16,105
ШП-23Х29					29				15,18	6,63		117,10	18,697
ШП-29Х'29	Шп-28	29	13,5	85	29	56	85	18,50	16,28	8,37	7,53	164,94	21,011
ШП-29Х32					32				16,86	9,24		181,99	22,398
ШП-34Х34	Шп-34	34	1 17	102	1 34	68	102	22,10	19,20	11,51	11,53	273,97	31,361
Примечание. Минимальная площадь поперечного сечения 8С, объем магнитопровода Vc рассчитаны без учета коэффициента запол-
нения ферромагнитным материалом Кс.
Таблица 6. Типоразмеры I пластин н их основные размеры (см. рис. 4)
Типоразмер пластины	h, мм	L, мм	Л , мм	d, мм	Типоразмер пластины	h, мм	L, мм	Л, мм	
1-2	1	8	—	—	I-1'ба	10	56	.46	3,6
1-2,5	1,25	10			I-.166	8	48	40	
1-3	1,5	12			1-186	9	54	45	
1-4	2	16			1-19а	12	67	55	5
1-5	2,5	20			1-20	10	80	70	
1-6	3	24			1-206		60	50	
1-8	4	32			1-236	11	66	55	
1-8а	5	28			1-25	12,5	100	87,5	
1-10		40	35	2,5	1-256		75	63	
1-10а	6,5	36	30		1-26а	17	94	77	
1-106	5	30	25		1-286	14	84	70	
1-12	6	48	42		1-32	16	128	112	
1-12а	8	44	36	3,6	1-326		96	80	6
1-12,86	6,4	38,4	32	2,5	1-366	18	108	90	
1-14а	9	50	41	3,6	1-40	20	160	140	
1-146	7	42	35	2,5	1-406		120	100	
1-16	8	64	56	3,6					
Примечание. Обозначение пластин типоразмеров 1-2, 1-3 и т. д. означает, что
данные пластины применяются в магнитопроводе совместно с пластинами типоразмеров
Ш-2, Ш-3 и т. д.
Таблица 7. Типоразмеры Ш, ША, ШБ, ШУ пластин и их основные размеры
(см. рис. 4)
Типоразмер пластины	1, мм	lt, мм	h, мм	Ht мм	L, мм	Л, мм	Л ], мм		d, мм
1	2	3	4	5	6		8		9
Д-2	2	2	5	6	8	!(?			
П-2,5	2,5	2,5	6,25	7,5	10	IT			
12
1	Продолжение табл. 7								
1 1	1 2	3	4	5	6	2	8	9
|ш-з	3	3	7,5	9	12	—	—	—
f Ш-4	4	4	10	12	16			
|ш-5	5	5	12,5	15	20			
| Ш-6	6	6	15	18	24			
 Ш-8	8	8	20	24	32 28			
Вш-8а		5 '	14	19				
fni-io	10	10	25	30	40	35	2,5	2,5
Ш-гОа		6,5	18	24,5	36	30	3,25	
Ш-1 Об		5	15	20	30	25	2,5	
III-12	12	12	30	36	48	42	3	
Ш-! 12 a		8	22	30	44	36	4	3,6
Яш-12,86	12,8	6,4	19,2	25,6	38,4	32	3,2	2,5
Яш-14а	14	9	25	34	50	41	4,5	3,6
Ш-146		7	2!	28	42	35	3,5	2,5
Ш-16	16	16	40	48	64	56	4	3,6
Иш-16а		10	28	38	56	46	5	
|Ш-16б		8	24	32	48	40	4	
| Ш-186	18	9	27	36	54	45	4,5	3,6
вШ-1‘9а	19	12	33,5	45,5	67	55	6	5
Цц-2О	20	20	50	60	80	70	5	
®Ш-20б		10	30	40	60	50		
В Ш-226	22	11	33	44	66	55	5,5	
В Ш-25	25	25	62,5	75	100	87,5	6,25	
 Ш-256		12,5	37,5	50	75	63		
 Ш-26а	26	17	47	64	94	77	8,5	
113
Окончание табл. 7
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Ш-286	28	14	42	56	84	70	7	
ш-зе	32	32	80	96	128	112	' 8	6
Ш-326		16	48	64	96	80		
Ш-366	36	18	54	72	108	90	9	
Ш-40	40	40	100	120	160	140	10	
Ш-406		20	60	80	120	100		
Ша-2	2	2,5	4	5,5	10	—	—	—
1116-2			2,5	4				
Ша-3	3	3,5	5	7	14			
Шб-3			3	5				
Ша-4	4	5	' 7	9,5	19			
Шб-4			3	5,5				
Шу-2	2	2	7	9	8			
Шу-2,5	2,5	2,5	8,5	11	10			
Шу-3	3	3	9,5	12,5	12			
Шу-4	4	4	12	15,5	16			
Шу-5	5	5	15	19,5	20			
Шу-6	6	6	18	23	24			
Шу-8	8	8	24	31	32			
Шу-'Ю	10	10	30	38	40			
Таблица 8. Типоразмеры Шп пластин и их основные размеры (см. рис. 4)
Типоразмер пластины	/, мм	,мм	h, мм	И, мм 1	 .	1 L, мм	Ajs мм	А, мм	2	(1, мм	S г	7?» мм	Номер чертежа
	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Шп-7 Шп-7а	7,0	6,5 5,5	20	30	30 28	0,3	27	—	—	1,6	2,0	Рис. 4,в
114
Окончание табл. 8
|	1	2	3	|	4	| 5			6	7 | 8		9	10	и	12 |	13	
®Ц1п-12	12	9,0	30	42	42	0,5	36	47	3,2		2,5	Рис. 4,г
llIIn-17	17	10,5 12,5	38	55	55		47		4.2	2.0	3,0	Рис. 4,<5
ftlIn-20 в	20		45	65	65		56	56				
1шп-23	23	14	51	74	74		63	63			4,0	
БШп-29	29	13,5	56	85	85	1,0	75	75		2,9	5,0	
Кшп-34	34	17	68 102		102		91	91	5,5			
Таблица 9. Типоразмеры Пн, Пу пластин и их основные размеры
(см. рис. 4)
Типоразмер пластины	1, мм	lt, мм	h, мм	Н, мм	L, м м
Пн-1,5	1,5	3	6	7,5	6
Пн-12	2,0	4	8	10,0	8
Пн-3	3,0	6	12	15,0	12
Пн-б	5,0	10	20	25,0	20
Пн-6	6,0	12	24	30,0	24
Пу-2	2,0	4	10	12,0	8
Пу-3	3,0	6	15	18,0	12
Пу-4	4,0	8	20	24,0	16
Пу-6	6,0	12	30	36,0	24

Таблица '1-0. Магнитопроводы типа ПЛ
	 ..4 Типоразмер магнито провода	а, мм	Ь, мм	с, мм	h, мм	S... см2	О со	ScSoi<’ см‘	zcp, см
	2	3	4	5	6	7	8	9
I ПЛ6,5х 12,5x8				8,0		0,64	0,5203	5,2
1 ПЛ6,5хЧ 2,5x10	А	19 А	Я П	10,0	0 813	0,80	0,6504	5,6
| 11216,5X1'2,5X12,5			о, и	12,5		1 ,00	0,8130	6,1
К ПЛ6,5X12,5X16				16,0		1,28	I,0406	6,8
115
Окончание табл. 10
1	2	3		5	6	7	8	1 9
ПЛ8Х 12,5X12,5				12,5		1,25	1,250	7,0
ПЛ8Х I2,5Xil6	8,0	12,5	10,0	16,0	1,000	1,60	1,600	7,7
ПЛ8Х’1'2,5Х'21О				20,0		2,00	•2,000	8,5
ПЛ8хТ2,5х25				25,0		2,50	2,500	9,5
ПЛ 10x12,5x20				20,0		2,50	3,125	9.6
ПЛ10Х12,5х25	10,0	12,5	12,5	25,0	1,250	3,12	3,900	10,6
ПЛ10х!2,5х32				32,0		4,00	5,000	12,0
ПЛ 1'0x12,5X40				40,0		6,25	7,812	13,6
ПЛ 12,5x16X25				25,0		4,00	‘8,000	12,1
ПЛ 12,5x16x32	12,5	16,0	16,0	32,0	2,000	5,12	10,240	13,5
ПЛ 1,2,5X16X40				.40,0		6,40	12,800	15,1
ПЛ 12,5хИ6Хб0				50,0		8,00	16,000	17,1
ПЛ 12,5x25x32				32,0		6,40	20,000	14,3
ПЛ1Й,5x25X40	12,5	25,0	20,0	40,0	3,125	8,00	25,000	15,9
ПЛ12,5х25хбО				50,0		10,00	31,250	17,9
ПЛ 1,2,5x2'5x60				60,0		12,00	37,500	19,9
ПЛ 16x32x40				40,0		10,00	51,20	14,0
ПЛ 16x32x50	16,0	32,0	25,0	50,0	5,120	12,50	64,00	20,0
ПЛ 16x32x65				65,0		16,25	83,20	23,0
ПЛГ6х32х80				80,0		20,00	102,40	26,0
ПЛ20х4ЮХ50				50,0		16,00	128,0	22,6
ПЛ 20x40X60	20,0	40,0	32,0	60,0	8,000	19,20	153,6	24,6
ПЛ2ЮХ40Х80				80,0		25,60	204,8	28,7
ПЛЗОх 40X100				100,0		32,00	256,0	32,7
ПЛ215Х5ЮХ615				65,0		26,00	325,0	28,8
ПЛ26Х5ОХ8О	25,0	50,0	40,0	80,0	12,50	32,00	400,0	31,8
ПЛ25X50X1'00				100,0		40,00	500,0	35,8
ПЛ25Х50Х120				120,0		48,00	600,0	39,8
ПЛ32Х 64x80				80,0		40,0	819,2	36,0
ПЛ30Х64Х1ОО	32,0	64,0	50,0	100,0	20,48	50,0	1024,0	40,0
ПЛ32x64X1'30				130,0		65,0	1331,2	46,0
ПЛ32Х64Х160				160,0		80,0	1638,4	52,0
ПЛ40Х80Х'1'00				100,0		64,0	2048,0	45,4
ПЛ40х80Х'1'20	40,0	80,0	64,0	120,0	32,00	76,8	2457,6	49,4
ПЛ40Х 80X160				160,0		102,4	3276,8	57,4
ПЛ40Х80Х260				200,0		128,0	4096,0	65,4
116
Таблица 111. Магиитопроводы типа ПЛМ
Типоразмер магнитопровода	а, мм	Ъ, мм	с, мм	h, мм	Зс, см2	«ок- СМ2	SCSOK- см*	'ср  см
ПЛМ20Х 32x28 ПЛ М2ЮХ 32X36 ПЛМЗОХ 32X46 ПЛМ2ЮХ32Х58	20	32	19	28 36 46 58	6,40	5,32 6,84 8,74 11,02	34,048 43,776 55,936 70,528	15,7 17,3 19,3 21,7
ПЛМ26Х 40x36 ПЛ М25Х 4'0X46 ПЛМ25Х 40X58 ПЛМ25Х 40X73	25	40	24	36 46 58 73	10,00	8,64 11,04 13,92 17,52	86,40 110,40 139,20 175,20	19,8 21,8 24,2 27,2
ПЛМ32Х 50X46 ПЛМ312Х50Х68 ПЛМ32Х50Х73 ПЛМЭ2Х50Х90	32	50	30	46 58 73 90	16,00	13,80 17,40 21,90 27,00	220,8 278,4 350,4 432,0	25,2 27,7 30,6 34,0
Таблица 12. Магиитопроводы типа ПЛР
Типоразмер магнитопровода	а, мм	Ь, мм	С, мм	h, мм	So. см2	S0K, см2 £	!CSOK- см’	лл, СМ' ср’
;	1	2 1	3	4	5 1	6	7	8	9
ПЛР1-0Х 1.2,5 ПЛР10Х-16 ПЛР10Х20 ПЛР 10x25	10	12.5 16' 20 25	8	32	1,25 1,60 2,00 2,50	2,560	3,200 4,096 5,120 6,400	И,1
ПЛР-1|2,бХ16 ПЛР12,5х2О ПЛР 1'2,5x26 ПЛР12,5Х32	12,5	16 20 25 32	10	40	2,00 2,50 3,13 4,00	4,000	8,000 10,00 12,52 16,00	13,9-
ПЛР14Х2О ПЛР14Х26 ПЛР14Х32 ПЛР14Х36	14	20 25 32 36	11,5	45	2,80 3,50 4,48 5,94	5,175	14,49 18,11 23,18 26,08	15,7
ПЛРИ6ХЭ0 ПЛР16Х2Б ПЛР16ХЗЙ ПЛР16Х40	16	20 25 32 40	16	60	3,20 4,00 5,12 6,40	9,600	30,72 38,40 49,15 61,44	20,2
ПЛР18ХЭ5 ПЛР18Х32 ПЛР18Х40 ПЛР18Х45	18	25 32 40 45	18	71	4,50 5,76 7,20 8,10	12,78	57,51 73,61 92,02 103,52	23,4
117’
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ПЛРЭ1 Х36		36			7,56		160,65	
ПЛР21 Х40	21	40	25	85	8,40	21,25	178,50	28,6
ПЛР21Х45		45			9,45		200,81	
ПЛР22Х32	22	32	21	58	7,04	12,18	85,75	22,7
ПЛР25Х40		40			10,00		280,0	
ПЛР25Х45	25	45	28	100	11,25	28,00	315,0	33,4
ПЛР25 Х50		50			12,50		350,0	
ПЛР26Х46	26	45	40	100	11,70	40,00	468,0	36,2
ПЛР28 Х4'0		40			11,20		430,1	
ПЛР28Х45	28	45	32 9	120	12,60	38,40	483,8	39,2
ПЛ Р 28X50		50			14,00		537,6	
Таблица 13. Магннтопроводы типа ШЛ
Типоразмер магнитопровода	а, мм	Ь, мм	С, мм	h, м м	8С, см2	Sos, см’	ScSm., см*	'ср- см
1	2	3	4	1 5	1 6	7	8	9
ШЛ4Х'5 ШЛ4Х6.5 ШЛ4Х8 ШЛ4Х10 ШЛ4х 1й,5 ШЛ4Х16	2	5,0 6,5 8,0 10,0 12,5 16,0	4	10	0,20 0,26 0,32 0,40 0,50 0,64	0,40	0,0800 0,1040 0,1280 0,1600 0,2000 0,2560	3,4
ШЛ5Х5 ШЛ5 Хб,5 ШЛ5х8 ШЛ5Х10 ШЛ5Х12.5 ШЛ5Х16	2,5	5,0 6,5 8,0 10,0 12,5 16,0	5	12,5	0,25 0,325 0.40 0,50 0,625 0,80	0,625	0,1562 0,2031 0,2500 0,3125 0,3906 0,5000	4,3
ШЛ6Х6.5 ШЛ 6x8 ШЛбхЮ ШЛ6Х12.5 ШЛ6Х16 ШЛ6Х2О	3,0	6,5 8,0 10,0 12,5 16,0 20,0	6	15,0	0,39 0,48 0,60 0,75 0,96 1,20	0,90	0,351 0,432 0,540 0,675 0,864 1,080	5,1
ШЛ8Х8 ШЛ8Х10 ШЛ8Х12.5 ШЛ8Х16	4,0	8,0 10,0 12,5 16,0	8	20,0	0,64 0,80 1,00 1,28	1,60	1,024 1,280 1,600 2,048	6,9
118
1	2	3	4	5	6	7	8	9
шлтохю ШЛЮХ12.5 ШЛ10Х16 ШЛ10Х20	5,0	10,0 12,5 16,0 20,0	10	25	1,00 1,25 1,60 2,00	2,50	2,500 3,125 4,000 5,000	8,6
ШЛ 12X12.5 ШЛ 12X16 ШЛ12Х20 ШЛ 1'2X26	6,0	12,5 16,0 20,0 25,0	12	30	1,50 1,92 2,40 3,00	3,60	5,400 6,912 8,640 10,800	10,3
ШЛГ6Х16 ШЛ16Х20 ШЛ 16X25 шлшхзе	8	16,0 20,0 25,0 32,0	16	40	2,56 3,20 4,00 5,12	6,40	16,384 20,480 25,600 32,768	13,7
ШЛ2ЮХ20 ШЛ2ЮХ125 ТП Л 20x32 ШЛ20Х40	10	20,0 25,0 32,0 40,0	20	50	4,00 5,00 6,40 8,00	10,00	40,00 50,00 64,00 80,00	17,1
ШЛ25Х2Б Ш Л 215 X'312 Ш Л 26x40 ШЛ35Х50	12,5	25,0 32,0 40,0 50,0	25	62,5	6,25 8,00 10,00 12,50	15,625	97,66 125,00 156,25 195,31	21,4
Ш Л 32X32 ШЛ32Х40 ШЛ32Х50 ШЛЗЙХ64	16	32,0 40,0 50,0 64,0	32	80	10,24 12,80 16,00 20,48	25,60	262,14 327,68 409,60 524,29	27,4
ШЛ40Х40 Ш Л 40x50 ШЛ40Х64 ШЛ40Х80	20	40,0 50,0 64,0 80,0	40	100	16,00 20,00 25,60 32,00	40,00	640,0 800,0 1024,0 1280,0t '	f34,3
Таблица 14. Магннтопроводы типа ШЛ М
Типоразмер магнитопровода	а. мм	Ь, мм	С, мм	h, мм	So> см!	S0K, см2	SCSOK,	*СР' см
1	2	3	4 1	5 1	6	7	8	9
ШЛМ8Х6.5 ШЛМ8Х8 ШЛМ8Х.Ю ШЛМ8Х 12,5 ШЛМ8Х16	4	6,5 8,0 10,0 12,5 16,0	5	13	0,52 0,64 0,80 1,00 1,28	0,65	0,338 0,416 0,520 0,650 0,832	4,9
119
1	2	3	4	5	6		8	9
ШЛМ10Х8 ШЛМ10Х10 ШЛМ1‘0Х 1'2,5 ШЛМ10Х16 .ШЛМ10Х20	5	8,0 10,0 12,5 16,0 20,0	6	18	0,80 1,00 1,25 1,60 2,00	1,08	0,864 1,080 4,350 1,728 2,160	6,4
ШЛМ12Х10 ШЛМ12Х12.5 ШЛМ12Х16 шлмюхбо ШЛМ12Х25	6	10,0 12,5 16,0 20,0 25,0	8	23	1,20 1,50 1,92 2,40 3,00	1,84	2,208 5,078 3,533 4,416 5,520	8,1
ШЛМ16 X 1'2.5 ШЛМ'16X16 ШЛМ 16x20 .ШЛМГ6х2’5 ШЛМ16Х32	8	12,5 16,0 20,0 25,0 32,0	9	26	2,00 2,56 3,20 4,00 5,12	2,34	4,680 5,990 7,488 9,360 11,981	9,5
ШЛМ2ОХ16 .шлмгох'зо ШЛМ20Х25' ШЛМ2-0Х32 .ШЛМ20Х40	10	16,0 20,0 25,0 32,0 40,0	12	36	3,20 4,00 5,00 6,40 8,00	4,32	13,834 17,280 21,600 27,648 34,560	12,7
ШЛМ25Х20 .ШЛМ25Х25 ЛЛЛМ35Х32 ШЛМ2.5Х40 ШЛМ25Х50	12,5	20 25 32 40 50	15	45	5,00 6,25 8,00 10,00 12,50	6,75	33,750 42,187 54,000 67,500 84,375	15,9
.ШЛМ32Х25 ШЛМ32Х32 .ШЛМ32Х40 'ШЛМ32Х 50	16	25 32 40 50	18	55	8,00 10,24 12,80 16,00	9,90	79,20 10!,38 126,72 158,40	19,6
'.ШЛМ40Х32 ШЛМ40Х40 1ШЛМ4ОХ5О ШЛМ40Х64	20	32 40 50 64	24	72	12,80 16,00 20,00 25,60	17,28	221,18 276,48 354,60 442,37	25,5
Таблица 15. Магиитопроводы типа ШЛО
Типоразмер магнитопровода	а, мм	6, мм	С, мм	fl, мм	5С, см2	80„. см2	SCSOK. см’	’ср- см
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1ШЛО4Х5 ШЛО4 Х6,5 ШЛО4Х8 ШЛО4Х1.0 .Ш ЛОТ X 12,5 1ШЛ 04X1'6	2	5 6,5 8 10 12,5 16	6	13	0,20 0,26 0,32 0,40 0,50 0,64	0,78	0,1560 0,2028 0,2496 0,3120 0,3900 0,4992	4,4
120
1	2	3	*	5	6	7	8	9
ШЛО5Х5 ШЛО5х6,5 ШЛО5Х8 ШЛО5Х10 ШЛ05Х 1'2,5 ШЛО 5X46	2,5	5 6,5 8 10 12,5 16	8	16	0,25 0,325 0,40 0,50 0,625 0,80	1,28	0,3200 0,4160 0,5120 0,6400 0,8000 1,0240	5,6
ШЛО6Х6.5 ШЛО6Х8 ШЛО6Х10 ШЛОК 4/112,6 ШЛОбхЬб ШЛ06ХЙО	3	6,5 8 10 '2,5 16 20	10	22	0,39 0,48 0,60 П о’эб 1,20	2,20	0,8580 1,056 1,320 1 ggn 2*112 2,640	7,3
ШЛО8Х8 ШЛО8Х10 Ш Л 08X112,5 ШЛО8Х16	4	8 10 12,5 16	12	27	0,64 0,80 1,00 1,28	3,24	2,074 2,592 3,240 4,147	9,6
ШЛО10Х1Ю ШЛ0ЮХЖ5 ШЛО 10X16 ШЛО 10X20	5	10 12,5 16 20	15	32	1,00 1,25 1,60 2,00	4,80	4,80 6,00 7,68 9,60	10,6
ШЛО1ЙХ.12»5 ШЛОГ2ХТ6 ШЛО Г2Х0О ШЛО 1ЙХ25	6	12,5 16 20 25	20	44	1,50 1,92 2,40 3,00	8,80	13,20 16,89 21,12 26,40	14,7
ШЛО 16X16 ШЛ 016x20 ШЛО16Х25 ШЛО 16x32	8	16 20 25 32	24	54	2,56 3,20 4,00 5,12	12,96	33,18 41,47 51,84 66,36	18,1
Таблица 16. Магнитопроводы типа ШЛ П
Типоразмер магнитопровода	а, мм	Ъ, мм	С, мм	h, мм	Вс, см2	S0K. см2	ScSok.	^ср’ см
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ШЛПЗХ12,5 ШЛПЗХ16 ШЛПЗХЕ0	1,5	12,5 16,0 20,0	3	13	0,375 0,48 0,60	0,39	0,1463 0,1872 0,2340	3,7
ШЛП4Х12.5 ШЛП4Х16 ШЛП4Х!2О ШЛП4Х2Б	2,0	12,5 16 20 25	4	20	0,50 0,64 0,80 1,00	0,80	0,4000 0,5120 0,6400 0,8000	5,4
ШЛП5Х'16 ШЛП5Х20 ШЛП5Х25	2,5	16 20 25	5	20	0,80 1,00 1,25	1,00	0,800 1,000 1,250	5,8
121
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ТП6Х16		16			0,96		1,728	
1116X2'0	3,0	20	6	30	1,20	1,80	2,160	8,1
ТПбХ’215		25			1,50		2,700	
Ш8Х16		16			1,28		3,686	
1П8Х2Ч)	4,0	20	8	36	1,60	2,88	4,608	10,0
1П8ХЭ5		25			2,00		5,760	
1П10Х20		20			2,00		8,000	
ТП10Х23	5,0	25	10	40	2,50	4,00	10,000	11,6
1П10Х32		32			3,20		12,800	
Таблица 17. Магнитопроводы типа ШЛР
Типоразмер агнитопровода	а, мм	Ъ. мм	С, мм	h, мм	8С, см2	80К, см2	SCSOK, см4	^СР’ см
1Р8 Х38	4	28	8	20	2,24	1,60	3,584	6,86
IP ГОХ Ь6 1Р10Х20	5	16 20	7	20	1,60 2,00	1,40	2,240 2,800	6,97
IP 1'2X25 РТ2Х32	6	25 32 -	8	25	3,00 3,84	2,00	6,000 7,680	8,48
Р16Х20 Р16Х25 Р16Х32 РГ6Х40	8	20 25 32 40	8	32	3,20 4,00 5,12 6,40	2,56	8.192 10.240 13,107 16.384	13,02
Р20Х25 Р20Х32 Р-20 X 40 Р20Х50	10	25 32 40 50	10	40	5,00 6,40 8,00 10,00	4,00	20,0 25,6 32,0 40,0	13,14
Таблица 18. Кольцевые ленточные магнитопроводы типа ОЛ
^значение магнито- провода	Площадь сечения магнито- провода SCj см2	V'oir см‘	Средняя длина ма- гнитной силовой лилии / см	Масса ма- гнито про - вода	г	Ориентировочная мощность трансфор- матора, В-А, на частотах 50 Гц | 400 Гц	
1	2 1	3	4 1	5	1 6	1 7
6/26—6,5 6/26—8 6/26 — 10 6/26—12,5	0,325 0,400 0,500 0,625	0,66 0,80 1,00 1,26	6,60	14,2 17,6 21,6 27,1	0,48 0,60 0,78 0,92	7,0 8,8 Ю,1 13,6
0/32—8 0/32—10	0,480 0,600	1,50 1,88	8,16	25,0 32,2	1,2 1,4	16,9 20,8
1	1 2	3	4	1 5	6	7
ОЛ20/32—12,5	0,750	2,35		40,3	1,8	26,0
ОЛ20/32—16	0,960	3,00		52,0	2,3	33,7
ОЛ25/40—10	0,750	3,67		51,2	2,9	38
ОЛ25/40—12,5	0,940	4,60	Ю 20	64	3,7	47
ОЛ25/40—16	1,20	5,90		82	4,7	60
ОЛ25/40—20	1,50	7,35		102	5,8	75
ОЛ25/40—25	1,88	9,18		128	7,3	• 94
ОЛ 32/50—16	1,44	11,5		125	9,3	120
ОЛ32/50—20	1,80	14,4	12 87	156	11,6	149
ОЛ32/50—25	2,25	18,0		194	14,6	187
ОЛ32/5®—32	2,88	23,0		249	18,7	240
О Л4 0/64—20	2,40	30		264	24,0	278
ОЛ40/64—25	3,00	38	16 33	329	30,0	364
ОЛ40/64—32	3,84	48		421	39,0	444
ОЛ40/64—40	4,80	60		527	49,5	515
ОЛ 50/80—25	3,75	74		518	58,5	550
ОЛ50/80—32	4,80	94	20 41	663	75,0	660
ОЛ 50/80—40	6,00	118		829	93, b	825
ОЛ50/80—50	7,50	148		1035	117	1030
ОЛ64/100—32	5,76	187		1010	148	1300
ОЛ 64/100—40	7,20	232	25 75	1265	186	1630
ОЛ64/100—50	9,00	290		1580	233	2040
ОЛ 64/100—64	11,52	370		2020	293	2300
ОЛ80/130—40	10,00	505		2120	340	2500
ОЛ80/130—50	12,50	630	32 97	2670	428	2650
ОЛ80/130—64	16,00	810		3420	548	3340
ОЛ80/130—80	20,00	1010		4250	685	4170
Таблица 19. Провода медные круглого сечения, изолированные
лаком ВЛ-931 (ГОСТ 7262—78)
Номинальный диаметр мед- ной проволоки, мм	Площадь попереч- ного сечения проволоки, мма	Максимальный наружный диаметр провода, мм, марки		Электрическое сопротивление 1 м проволо- ки, Ом	Масса прово- да марки ПЭВ-2, кг/км
		ПЭВ-1	I ПЭВ-2		
1	2	3	1	5	6
0,020 0,025 (0,030) 0,032 0,040	0,0003141 0,0004908 0,0007068 0,0008042 0,0012566	0,035 0,040 0,045 0,045 0,055	—	54,905 35,139 21,445 13,726	0,003 0,005 0,007 0,012
123
‘I 2 I з ।	4	;	5	|	6
0,050 (0,060) 0,063 0,071 0,080 0,090	0,0019634 0,0028274 0,0031172 0,0039591 0,0050265 0,0063617	0,070 0,085 0,085 0,095 0,105 0,115	0,080 0,090 0,090 0,100 0,110 0,120	8,7848 6,1005 5,5331	- 4,3563 3,4316 2,7113	0,019 0,028 0,029 0,039 0,050 0,063
0,100	0,0078539	0,125	0,130	2,1962	0,076
0,112	0,0098520	0,135	0,140	1,7508	0,094
(0,120)	0,0113097	0,145	0,150	1,5252	0,108
0,125	0,0122718	0,150	0,155	1,4254	0,117
(0,130)	0,0132732	0,155	0,160	1,2994	0,131
0,140	0,0153938	0,165	0,170	1,1205	0,145
(0,150)	0,0176714	0,180	0,190	0,9760	0,166
0,160	0,0201061	0,190	0,200	0,85788	0,189
(0,170)		0,0226980	0,200	0,210	0,75986	0,213
0,180	0‘, 0254468	0,210	0,220	0,67783	0,237
(0,190)	0,0283528	0,220	0,230	0,60831	0,264
0,200	0,0314159	0,230	0,240	0,54905	0,292
(0,210)	0,0346360	0,240	0,250	0,49796	0,322
0,224	0,0394081	0,260	0,270	0,43772	0,366
(0,236)	0,0437435	0,275	0,285	0,39428	0,406
0,250	0,0490873	0,290	0,300	0,35139	0,454
(0,265)	0,0551545	0,305	0,315	0,31271	0,510
0,280	0,0615752	0,320	0,330	0,28013	0,568
(0,300)	0,0706858	0,340	0,350	0,24400	0,652
0,315	0,0779311	0,355	0,365	0,22132	0,693
(0,335)	0,0881413	0,375	0,385	0,19568	0,784
0,355	0,0989797	0,395	0,415	0,17434	0,884
(0,380)	0,1134114	0,420	0,440	0,15208	1,013
0,400	0,1256637	0,440	0,460	0,13726	1,15
(0,425)	0,1418625	0,465	0,485	0,12158	1,30
0,450	0,1590431	0,490	0,510	0,10845	1,45
(0,475)	0,1772054	0,525	0,545	0,097329	1,65
0,500	0,1963495	0,550	0,570	0,087848	1,79
(0,530)	0,2206183	0,580	0,600	0,078177	2,01
0,560	0,2463008	0,610	0,630	0,070032	2,25
(0,600)	0,2827433	0,650	0,670	0,061000	2,58
0,630	0,3117245	0,680	0,700	0,055328	2,85
(0,670)	0,3525652	0,720	0,750	0,048919	3,22
(0,690*)	0,3739280	0,740	0,770	0,046125	3,42
0,710	0,3959191	0,760	0,790	0,043566	3,61
0,750	0,4417864	0,810	0,840	0,039044	4,03
(0,770*)	0,4656625	0,830	0,860	0,037038	4,25
0,800	0,5026548	0,860	0,890	0,034316	4,57
(0,830*)	0,5410607	0,890	0,920	0,031877	4,91
0,850	0,5674501	0,910	0,940	0,030398	5,15
0,900	0,6361724	0,960	0,990	0,027113	5,78
(0,930*)	0,6792908	0,990	1,020	0,025390	6,17
124
1	2	3	4	1 5	1	6
0,950	0,7088218	1 ,010	1,040	0,024335	6,43
1,000	0,7853981	1 ,070	1,100	0,021962	7,14
1,060	0,8824733	1,130	1,160	0,019546	8,02
(1,080*)	0,9160884	1,160	1,180	0,018823	8,33
1,120	0,9852034	1,190	1,220	0,017508	8,94
1,180	1,0935883	1,260	1 ,280	0,015773	9,91
1,250	1,2271845	1,330	1,350	0,014056	11,10
1,320	1,3684777	1,400	1,420	0,012605	12,41
1,400	1,5393803	1,480	1,510	0,011205	13,92
(1,450*)	1,6512995	1,530	1,560	0,010445	14,91
1,500	1,7671458	1,580	1,610	0,0097607	15,94
(1,560*) .	1,9113449	1,640	1,670	0,0090230	17,20
1,600	2,0106192	1,680	1,710	0,0085788	18,1
1,700	2,2698006	1 ,780	1,810	0,0075994	20,4
1,800	2,5446897	1 ,890	1,920	0,0067783	22,9
1,900	2,8352872	1,990	2,020	0,0060837	25,5
2,000	3,1415925	2,090	2,120	0,0054905	28,2
2,120	3,5298932	2,210	2,240	0,0048863	31,8
2,240	3,9408135	2,340	2,370	0,0043772	35,4
2,360	4,3743535	2,460	2,490	0,0042999	39,3
(2.440*)	4,6759462	2,540	2,570	0,0036890	42,0
2,500	4,9087382	2,600	2,630	0,0035139	44,1
Примечания. 1. Провода с номинальными диаметрами проволоки, указанными в
скобках, изготавливаются только в технически обоснованных случаях. 2. Провода с номи-
нальными диаметрами проволоки, указанными в скобках со звездочкой, в новых разработ-
ках не применять. 3. Масса провода с номинальным диаметром проволоки от 0,020 до
0,040 указана для марки ПЭВ-1.
Список литературы
1.	Ромаш Э. М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппа-
ратуры. — М.: Радио и связь, 1981. — 234 с.
2.	Проектирование стабилизированных источников электропитания радиоэлек-
тронной аппаратуры/Л. А. Кра.ус, Г. В. Гейман, М. М. Лапиров-Скобло
В. И. Тихонов. — М.: Энергия, 1980. — 288 с.
3.	Вересов Г. П., Смуряков Ю. Л. Стабилизированные источники питания ра-
диоаппаратуры. — М.: Энергия, 1978. — 1192 с.
4.	Назаров С. В. Транзисторные стабилизаторы напряжения. — М.: Энергия
1980. — 96 с.
5.	Ромаш Э. М. Транзисторные преобразователи в устройствах питания радио-
электронной аппаратуры. — М,: Энергия, 1975. — 176 с.
6.	Китаев В. Е., Левинзон С. В. Электрическая защита полупроводниковых
источников питания. — М.: Связь, 1977. — 160 с.
7.	Глух Е. М., Зеленое В. Е. Защита полупроводниковых преобразователей. —
М.: Энергия, 1970. — 152 с.
8.	Транзисторы/А, А. Чернышев В. И. Иванов, В. Д. Галахов и др.; Под общ.,
ред. А. А. Чернышева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия. 1989 —
144 с.
I-	125
i
9.	Диоды и тиристоры/А. А. Чернышев, В. И. Иванов, В. Д. Галахов и др.;
Под общ. ред. А. А. Чернышева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энер-
гия, 1980. — 176 с.
10.	Аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/Б. П. Кудряшов, Ю. В.
Назаров, Б. В. Тарабрин, В. И. Ушибышев. — М.: Радио и связь, 1981. —
160 с.
11.	Резисторы: Справочник/Ю. Н. Андреев, А. И. Антонян, Д. М. Иванов и др.;
Под ред. И. И. Четверткова. — М.: Энергоиздат, 1981. — 332 с.
12.	Лисицын Б. Л. Элементы индикации. — М.: Энергия, 1978. — 120 с.
13.	Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник/Н. И. Белоруссов,
А. Е. Саакян, А. И. Яковлева; Под общ. ред. Н. И. Белоруссова. — 4-е изд.,
перераб. ,н доп. — М.: Энергия, 1979. — 416 с.
14.	Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техпики/А. А. Черны-
шев, В. И. Иванов, А. И. Аксенов, Д. Н. Глушкова. — М.: Энергия, 1980.—
216 с.
15.	Аксенов А. И., Глушкова Д. Н., Иванов В. И. Отвод тепла в полупровод-
никовых приборах. — М.: Энергия, 1971. — 176 с.
16.	Скрипников Ю. Ф. Радиаторы для полупроводниковых приборов. — М.:
Энергия, 1973. — 48 с.
17.	Волин М. Л. Паразитные процессы в радиоэлектронной аппаратуре. —
2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1981. — 296 с.
18.	Полонский Н. Б. Конструирование электромагнитных экранов для радио-
электронной аппаратуры. — М.: Сов. радио, 1979. — 216 с.
19.	Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднаме-
ренные помехи. В 3-х вып.: Вып. 2. Внутрисистемные помехи и методы их
уменьшения: Сокращ, пер. с апгл./Под ред. А. И. Сапгира. — М.: Сов. ра-
дио, 1978. — 272 с.
20.	Справочник конструктора РЭА: Общие принципы конструпрования/Под ред.
Р. Г. Варламова. — М.: Сов. радио, 1980. — 480 с.
21.	Китаев В, Е., Бокуняев А. А. Проектирование источников электропитания
устройств связи: Учебное пособие. — М.: Связь, 1972. — 200 с.
22.	Векслер Г. С. Расчет электропитающих устройств. — Киев, Texniica, 1978.—
208 с.
23.	Моин В. С., Лаптев Н. Н. Стабилизированные транзисторные преобразова-
тели. — М.: Энергия, 1972. — 512 с.
24.	Вертинов А. И., Кофман Д. Б. Тороидальные трансформаторы статических
преобразователей. — М.: Энергия, 1970. — 96 с.
25.	Шульгин Г. Унифицированные тоансформаторы. — Радио, 1981, № 2, 3, 7,
8, 9.
26.	Рогинский В. Ю. Расчет устройств электропитания аппаратуры электросвя-
зи. — М.: Связь, 1972. — 360 с.
27.	Иванчук Б. Н,, Липман Р. А„ Рувинов Б. Я. Тиристорные и магнитные ста-
билизаторы напряжения. — М.: Энергия, 1968. — 112 с.
28.	Романов В. В., Хашев Ю. М. Химические источники тока. — 2-е изд, пере-
раб. и доп. — М.: Сов. радио, 1978. — 264 с.
Содержание
Предисловие............................................................ 3
Средства электропитания бытовой РЭА и их характеристики ....	4
1.	Средства электропитания радиоаппаратуры............................. 4
2.	Классификация средств вторичного электропитания ................... 5
3.	Функциональные схемы источников вторичного электропитания .	.	8
Магнитные элементы источников вторичного электропитания .... Ю
4.	Трансформаторы питания.............................................10
5.	Автотрансформаторы..................................................30
6.	Дроссели фильтров....................'..............................33
Выпрямители............................................................37
7.	Общие сведения о вентилях...........................................37
8.	Основные схемы выпрямления	и	их	сравнительная характеристика .	.	41
9.	Режим работы выпрямителя на нагрузку индуктивного п емкостного
характера..............................................................44
10.	Сглаживающие фильтры...............................................50
Регулирование и стабилизация напряжения в источниках вторичного элек-
тропитания переменного тока	.	..................................59
11.	Регуляторы напряжения переменного	тока	........	59
12.	Стабилизаторы напряжения переменного	тока..........................67
Регулирование и стабилизация напряжения постоянного тока в источниках
вторичного электропитания, работающих от сети переменного тока .	.	73
13.	Способы регулирования и стабилизации напряжения	постоянного	тока	73
14.	Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным	входом	78
Химические источники тока бытовой РЭА............................81
15.	Общие сведения...............................................81
16.	Гальванические элементы и батареи............................85
17.	Аккумуляторы н аккумуляторные батареи........................95
Приложение.......................................................99
Список литературы...............................................125
Геннадий Павлович Вересов
ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ БЫТОВОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ
АППАРАТУРЫ
Редактор Г. С. Стоянов
Редактор издательства Н. К. Калинина
Обложка художника Д. Ю. Панченко
Художественный редактор Н. С. Шеин
Технический редактор Л. А. Горшкова
Корректор Н. Л. Жукова
И Б № 574
Сдано в набор 27.12.82.	Подписано в печать 04.03.83.
Т-04677	Формат 60Х90/]5	Бумага кп.-журн.	Гарнитура литературная
Печать высокая Усл. печ. л. 8 Усл. кр.-отт. 8,25 Уч.-нзд. л. 8,52 Тираж 60 000 экз.
Изд. № 19460 Зак. М 2 Цена 45 к.
Издательство «Радио и связь». 101000 Москва, Главпочтамт, а/я 693
Типография издательства «Радио и связь» Госкомиздата СССР
101000 Москва, ул. Кирова, д. 40