Справочник электрика

Подождите немного. Документ загружается.

721

Можно применить этот метод и при наличии другого источника напряжения, если в трансформаторе

известна обмотка, напряжение которой соответствует напряжению этого источника. Присоединив концы

этой обмотки к источнику напряжения и замерив напряжения на других обмотках трансформатора,

можно сделать вывод о назначении этих обмоток.

При выходе из строя трансформатора легче всего его заменить на такой же резервный. Если нет точно

такого трансформатора, можно применить другой, если в нем есть обмотки с нужными величинами

напряжений и не меньшей мощности. В случае, если другой трансформатор не подходит по месту

крепления, место крепления в устройстве можно подогнать под новый трансформатор или

трансформатор укрепить в другом месте данного устройства

Электронные лампы.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ЛАМПЫ.

Несмотря на то, что электронные лампы стараются не применять в новых разработках электронной

аппаратуры, их можно встретить в используемой в настоящее время аппаратуре. Лампы различаются

числом электродов (от 3 до 9) и в

зависимости от этого называются: триод, тетрод, пентод, гексод, гептод, октод.и эннод.

Двухэлектродная лампа — диод не имеет управляющих сеток и применяется для выпрямления

переменного тока.

Приемно-усилительные лампы имеют обозначения, состоящие из четырех элементов. Первый элемент

— напряжение накала катода лампы, округленное до целого числа вольт, второй — буква,

показывающая тип лампы. Например, маломощные диоды имеют букву Д, двойные диоды — X, диоды

для выпрямления переменного тока — Ц, триоды — С, двойные диоды — Н, тетроды — Э, выходные

пентоды — П, маломощные пентоды — Ж. Третий элемент — номер разработки, четвертый — буква,

показывающая конструктивное оформление: С — стеклянная лампа с баллоном диаметром более 22,5

мм, П — стеклянная миниатюрная («пальчиковая») с баллоном 19 и 22,5 мм, Р, А, Б, Г —

сверхминиатюрные стеклянные лампы и т. д. Отсутствие буквы означает металлический баллон.

Параметры некоторых ламп, применяемых в электронной аппаратуре, приводятся в табл. 2.10.

Таблица 2.10 ДАННЫЕ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ ЛАМП

722

Условные обозначения:

Rк— сопротивление в цепи катода ламп;

ВЧ — высокая частота;

НЧ — низкая частота

Крутизна характеристики показывает, на сколько изменяется анодный ток лампы при изменении

напряжения управляющей сетки на 1 В.

Внутреннее сопротивление показывает, на сколько вольт надо изменить напряжение на аноде лампы,

чтобы ее анодный ток изменился на 1 мА.

Электронные лампы считаются наименее надежными элементами аппаратуры. Внезапные отказы ламп

обусловлены перегоранием нити накала, потерей вакуума, обрывами и замыканиями элементов.

Постепенные отказы обусловлены снижением эмиссионной способности катода, величины токов,

выходной мощности, ростом сеточных токов.

Надежность ламп зависит от их качества, температуры катода при работе, тока эмиссии катода,

напряжения на электродах, от мощностей, рассеиваемых на них, тока управляющей сетки,

температуры баллона, микроклимата в месте установки, механических нагрузок. Различие в качестве

ламп приводит к разбросу их параметров, что при равных условиях работы в схеме приводит к их

различной надежности.

Перегрев катода происходит при повышенном напряжении накала. Это приводит к усилению

протекания всех физико-химических процессов в лампе и выходу ее из строя. Понижение напряжения

накала на несколько процентов ведет к повышению надежности ламп, при этом напряжение должно

быть стабилизировано, чтобы не допустить дальнейшего его понижения.

Частой причиной выхода из строя ламп является снижение сопротивления изоляции и пробой ее у

подогревателей катодов. Это происходит потому, что атомы вольфрама нити накала подогревателя

723

диффундируют в его изоляцию, ухудшая ее свойства. Происходит пробой этой изоляции, короткое

замыкание подогревателя на катод и перегорание подогревателя.

Процессы ухудшения изоляции подогревателя происходят более интенсивно при большой температуре

подогревателя и увеличенном напряжении между катодом и подогревателем. Поэтому не следует

допускать повышения напряжения накала подогревателя. При эксплуатации ламп нужно следить,

чтобы между катодом и подогревателем не превышали допустимых пределов ток утечки и напряжение.

При больших напряжениях на аноде и экранной сетке возможны изменения траектории электронов,

часть электронов попадает на детали лампы, образуя электрические заряды, которые искажают

электрические поля и изменяют параметры ламп. Увеличивается энергия электронов, которые

бомбардируют детали лампы, вызывают выделение газа и ухудшение вакуума, разогрев баллона и

других деталей и, как следствие, ухудшение параметров лампы.

Температура баллона оказывает большое влияние на надежность ламп. При увеличении температуры

увеличивается интенсивность газовыделения из стекла и его электролиза, который изменяет

химический состав стекла и его коэффициент расширения, что может вызвать разгерметизацию в

месте выводов. Снижение вакуума в лампе отрицательно влияет на работу катода. Так как стекло

баллона почти не прозрачно для инфракрасного излучения, тепло при нагреве электродов лампы

передается баллону. Оно отводится за счет конвекции, лучеиспускания и теплопроводности;

Теплоотвод для ламп небольшой мощности обычно не предусматривается, и перегрев баллонов

является обычным явлением.

При перегреве происходят механические разрушения ламп, видимые снаружи. Например,

отваливаются колпачки выводов анодов ламп, окисляются штырьки выводов и ухудшаются контакты

лампы со схемой.

Происходит нагрев ламповой панели и, если она не керамическая, через несколько лет подгорает и

рассыпается, что ухудшает контакты штырьков в гнездах. Тогда нужно заменять панель на другую,

желательно керамическую, хотя и в ней не исключено плохое касание штырьков, их нагрев и ухудшение

контакта.

Для понижения температуры баллона лампы можно ставить на нее вплотную к баллону медные или

латунные экраны, которые улучшают теплоотвод, принимая тепло на себя и отводя его. Если они мало

эффективны, то можно применять радиаторы с хорошим теплоотводом.

Тепловой режим лампы определяют мощности, рассеиваемые на электродах, и температура среды в

месте установки лампы. Поэтому при других нормальных условиях нагрузка на лампу и температура

среды определяют срок ее службы.

Длительные вибрации и сотрясения приводят также к выходу из строя ламп.

При выходе из строя лампа заменяется на другую такую же, но может быть заменена и на лампу

другого типа, если соответствуют ее схема и конструкция.

Отказы ламп можно определить по внешним признакам — нить накала лампы не светится, или нить

накала светится, но лампа не греется, как обычно.

В первом случае, если нити накала других ламп светятся, причина может быть в том, что не подходит

напряжение накала к подогревателю катода. Причина же этого явления заключается в окислении

штырьков выводов электродов лампы или в окислении гнезд панели лампы. В таком случае штырьки

можно почистить, например, надфилем, а гнезда — четырехгранным шилом.

Внутренней причиной несвечения нити накала лампы является перегорание подогревателя катода

лампы. В таком случае лампу нужно менять.

Если нить накала лампы светится, но лампа не греется, как обычно, то значит, что через нее не

проходит поток электронов, т. е. электрический ток. Причина может быть во внешней цепи, когда к

724

лампе не подходят нужные напряжения. Это можно проверить измерением напряжений в схеме у

штырьков лампы. При отсутствии напряжений или их уменьшении более чем на 20% причину нужно

искать во внешней цепи.

Другой причиной, при наличии напряжений, может быть потеря эмиссии катодом лампы. В таком случае

лампу нужно менять.

Белый налет внутри лампы, ее необычное свечение также говорят о выходе из строя лампы.

Полупроводниковые приборы.

Обозначения полупроводниковых приборов

ОБОЗНАЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ.

В 1973 г. принята новая система обозначений на вновь разрабатываемые и модернизируемые

приборы.

Первый элемент обозначения определяет исходный полупроводниковый материал, из которого

изготовлен прибор. Для приборов устройств широкого применения обозначение исходного материала

производится буквами: Г — германий или его соединения, К — кремний или его соединения, А —

соединения галлия. Для приборов, используемых в устройствах специального назначения, обозначения

производятся соответственно цифрами 1, 2, 3.

Второй элемент определяет подкласс прибора: транзисторы без полевых — Т, транзисторы полевые —

П, диоды выпрямительные универсальные, импульсные — Д, выпрямительные столбы и блоки — Ц,

диоды сверхвысокочастотные — А, варикапы — В, тиристоры диодные — Н, тиристоры триодные — У,

стабилизаторы тока — К, стабилитроны — С.

Третий элемент в обозначении диодов, транзисторов и тиристоров определяет назначение прибора и

обозначается цифрой.

Диоды выпрямительные малой мощности (прямой ток не более 0, 3 А) обозначаются 1, средней

мощности — прямой ток от 0, 3 до 10 А — 2, диоды универсальные с рабочей частотой не более 1000

МГц — 4.

Транзисторы малой мощности (не более 0, 3 Вт) на частоту не более 3 МГц обозначаются 1, на частоту

от 3 до 30 МГц — 2, на частоту более 30 МГц — 3. Транзисторы средней мощности (от 0, 3 до 1, 5 Вт)

обозначаются соответственно цифрами 4, 5, 6, транзисторы большой мощности — 7, 8, 9.

Четвертый и пятый элементы означают номер разработки прибора и обозначаются цифрами от 01 до

99.

Для стабилитронов третий элемент обозначает индекс мощности, четвертый и пятый — номинальное

напряжение стабилизации.

Шестой элемент в обозначении диодов и транзисторов определяет параметрическую группу приборов,

а в обозначении стабилитронов — последовательность разработки и обозначается буквами от А до Я.

Примеры обозначения:

ГТ605А — транзистор для устройств широкого применения германиевый, средней мощности, номер

разработки 05, группа А;

725

КД215А — диод выпрямительный для устройств широкого применения кремниевый, средней мощности,

номер разработки 15, группа А.

Приборы, разработанные в период с 1964 до 1973 г. имеют сходную маркировку.

Приборы, разработанные до 1964 г., имеют маркировку, состоящую из двух или трех элементов.

Первый элемент: Д — диоды, П — плоскостные транзисторы, С — точечные транзисторы.

Второй элемент — цифра, указывающая тип прибора.

Диоды точечные германиевые — от 1 до 100, точечные кремниевые — от 101 до 200, плоскостные

кремниевые — от 201 до 300, плоскостные германиевые — от 301 до 400, стабилитроны — от 801 до

900, варикапы — от 901 до 950, выпрямительные столбы — от 1001 до 1100.

Транзисторы: маломощные германиевые низкочастотные — от 1 до 100, маломощные кремниевые

низкочастотные — от 101 до 200, мощные германиевые низкочастотные — от 201 до 300, мощные

кремниевые низкочастотные — от 301 до 400.

Третий элемент — буква, указывающая разновидность прибора: П16А, П16Б.

По более ранней системе обозначений плоскостные германиевые диоды обозначаются Д7.

Полупроводниковые диоды

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ.

Полупроводниковым диодом называется прибор, основой конструкции которого является один р-n

переход. Условное обозначение диода (прил. 1) сохранилось от первых электровакуумных диодов. В

изображении черта означает катод, а треугольник анод. Чтобы это запомнить, достаточно представить,

что катод испускает электроны, и они выходят из него расходящимся пучком, образуя треугольник.

Если считать проводимость диода направленной от плюса к минусу, то она будет соответствовать

стрелке, образованной вершиной треугольника.

Параметры некоторых выпрямительных диодов показаны в табл. 2.11,

Таблица 2.11 ПАРАМЕТРЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ

726

где Iпр ср — прямой средний ток: среднее за период значение тока через диод;

Uобр,и,п — обратное импульсное повторяющееся напряжение: наибольшее мгновенное значение

обратного напряжения;

Uобр. макс — максимальное допустимое постоянное обратное напряжение;

Iобр, и — импульсный обратный ток: наибольшее мгновенное значение обратного тока, обусловленное

импульсным обратным напряжением;

Iобр — постоянный обратный ток, обусловленный постоянным обратным напряжением;

Iобр, ср — средний обратный ток: среднее за период значение обратного тока.

Примеры маркировки диодов цветными метками приведены в табл. 2.12.

Таблица 2.12 МАРКИРОВКА ДИОДОВ ЦВЕТНЫМИ МЕТКАМИ

727

Универсальные и импульсные диоды — полупроводниковые диоды, имеющие малую длительность

переходных процессов включения и выключения и предназначенные для применения в импульсных

режимах работы.

Стабилитрон — полупроводниковый диод, предназначенный для стабилизации напряжения. Обратная

ветвь вольт-амперной характеристики этого диода является почти прямой линией (рис. 2.2), поэтому

при изменении тока, проходящего через прибор, напряжение на нем практически не меняется.

728

Рис. 2.2. Схемы применения полупроводниковых диодов:

а) выпрямление переменного тока с помощью выпрямительного диода. Rнагр — сопротивление

нагрузки; 6) стабилизация напряжения с помощью стабилитрона. Uвх — входное напряжение, Uвых —

выходное напряжение;

в), г) вольт-амперные характеристики. iпр, Unp, iобр.Uобр ~ прямые и обратные токи и напряжения, Uст

— стабилизированное напряжение.

Параметры некоторых стабилитронов приведены в табл. 2.13, где Uст — напряжение стабилизации, Iст

— ток стабилизации: значение постоянного тока, протекающего через стабилитрон в режиме

стабилизации, Pст.макс — максимально допустимая мощность стабилизации.

Варикап — полупроводниковый диод, действие которого основано на использовании зависимости его

емкости от величины обратного напряжения. Он применяется как элемент с электрически управляемой

емкостью: Основные параметры некоторых варикалов приведены в табл. 2.14, где Св — емкость

варикапа, Qв — добротность варикапа: отношение реактивного сопротивления варикапа на заданной

частоте к сопротивлению потерь при заданной емкости или обратном напряжении.

Таблица 2.13 СТАБИЛИТРОНЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ

729

Таблица 2.14 ВАРИКАПЫ

Тиристоры

ТИРИСТОРЫ.

Тиристором .называется полупроводниковый прибор на основе четырехслойной структуры р-n-р-n,

имеющий три р-n перехода. Напряжения подводятся так, что крайние переходы работают в прямом

направлении, а средний — в обратном направлении. Прибор обладает свойством диода.

Если у прибора сделаны выводы только от крайних областей структуры, то он называется диодным

тиристором или динистором.

Триодный тиристор, или просто тиристор, включается импульсами тока управления, а выключается или

подачей обратного напряжения или прерыванием тока с помощью другого аппарата.

Запираемый тиристор выключается с помощью импульсов тока управления

Симистор (симметричный тиристор) является эквивалентом встречно-параллельного соединения двух

тиристоров и способен при открытом состояние пропускать ток в обоих направлениях. Включение

происходит импульсами тока управления.

Оптронный тиристор включается с помощью светового сигнала.

730

Основные параметры некоторых тиристоров показаны в табл. 2.15,

Таблица 2.15 ТИРИСТОРЫ

где Iос.ср.макс-ток в открытом состоянии средний максимально допустимый;

Iос, д. макс — ток в открытом состоянии действующий максимально допустимый;

Iз,и-ток запираемый импульсный (для запираемых тиристоров);

Uзс, п — напряжение в закрытом состоянии повторяющееся — наибольшее мгновенное значение

напряжения, прикладываемое к тиристору;

Uзс. МАКС — напряжение в закрытом состоянии максимально допустимое;

Uот — напряжение открывания динистора;

Uобр, п — напряжение обратное повторяющееся, наибольшее значение напряжения, прикладываемого

к тиристору;

Uобр, макс — напряжение обратное допустимое, максимальное значение;