Импульсный трансформатор
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
Министерство науки и образования Украины
Национальный аэрокосмический университет
им. Н.Е. Жуковского ХАИ
Кафедра производства РЭС
КУРСОВАЯ РАБОТА
по диiиплине Элементная база ЭА
Импульсный трансформатор
Выполнила студентка 534 группы
Ковальчук А.Ю.
Проверил доцент кафедры 502
Долженков Н.В.
Харьков 2007
Задание №205
На курсовое проектирование
По курсу ЭБ ЭА
Студент 534 группы Ковальчук А.Ю.
Тема проекта: Импульсный трансформатор
Исходные данные: Мощность в импульсе, кВт - 13
Напряжение U1, В (входное) - 600
Напряжение U2, В (выходное) - 1800
Сопротивление источника, Ом - 30
Длительность импульса, мкс - 1,8
Частота следования импульса, Гц - 650
Коэффициент искажения плоской части вершины импульса - 0,4
РЕФЕРАТ
В многочисленных устройствах радиотехники, в автоматике, установках связи, летательных аппаратах получили малые силовые однофазные и трехфазные трансформаторы и автотрансформаторы в диапазоне мощностей от единиц до нескольких сотен вольт-ампер и специальные пиковые и импульсные трансформаторы малой мощности.
Импульсный трансформатор - это специальный тип трансформатора, который служит для формирования и трансформации кратковременных импульсов напряжения приблизительно прямоугольной формы длительностью порядка 1-2 мк/сек и меньше, периодически повторяющихся с частотой примерно 500-20000 Гц и более. Основным требованием, предъявляемым к ИТ, является наименьшее искажение подводимого на его вход импульса. Эти трансформаторы находят широкое применение в технике радиолокации, телевидения и импульсной радиосвязи. При помощи их в этих областях техники осуществляется повышение амплитуды импульса напряжения, согласование полных сопротивлений источника напряжения и нагрузки, изменение полярности импульса и межкаскадная связь в усилителях.
ВВЕДЕНИЕ
Электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанных обмоток и предназначенные для изменения параметров переменного напряжения и токов - трансформатор. Трансформатор состоит из ферромагнитного магнитопровода (сердечника) и расположенных на ней обмоток.
Импульсный трансформатор, служит для трансформации кратковременных импульсов напряжения приблизительно прямоугольной формы длительностью порядка 1-2 мк/сек и меньше, периодически повторяющихся с частотой примерно 500-20000 Гц и более. Иногда, частота следования импульсов может быть выше указанной. Эти трансформаторы применяются в технике радиолокации, телевидения и импульсной радиосвязи. При помощи их осуществляется повышение амплитуды импульса напряжения, согласование полных сопротивлений источника напряжения и нагрузки, изменение полярности импульса и межкаскадная связь в усилителях. Основное требование - минимальное искажение формы импульса нагрузки. Импульсные трансформаторы делятся на низковольтные и высоковольтные. Низковольтные трансформаторы генерируют импульсы с крутыми фронтами и большой скважностью. По возможности они должны иметь малые размеры (габариты), поэтому для магнитопроводов в них используют ленточные стали малой толщины с высокой магнитной проницаемостью, иногда применяют феррит. Чаще всего импульсные трансформаторы применяются в блокинг-генераторах. Высоковольтные трансформаторы рассчитываются на напряжение от 1000 до 20000 В. Используются в радиолокационных индикаторах, измерительных приборах с электронно-лучевыми трубками, в устройствах развертки телевизионных приемников.
1.Обзор аналогичных конструкций
Основным требованием, предъявляемым к импульсным трансформаторам, является минимальное искажение подводимого на вход импульса. Искажение формы этих импульсов обуславливается возникновением в трансформаторах паразитных емкостей, индуктивности рассеивания, а также конечной величины рассеивания индуктивности намагничивания. Кроме того, при передаче коротких импульсов скорость изменения магнитного поля в магнитоприводе ИТ велика, появляются сильные вихревые токи и как следствие - искажение формы импульса.
Чтобы провести анализ переходных процессов в импульсных трансформаторах необходима схема замещения трансформатора, учитывающая как паразитные индуктивности, так и емкости обмоток (см.рис. 1.1.).
Рисунок 1.1 Схема замещения импульсного трансформатора
В схеме использованы обозначения: еи - Э.Д.С. источника питания; Rи - активное сопротивление источника питания; С1 - суммарная емкость первичной обмотки трансформатора и источника питания; r1 - активное сопротивление первичной обмотки; Ls - индуктивность рассеяния обмоток; L1- индуктивность намагничивания трансформатора; С2 - суммарная емкость вторичной обмотки и нагрузки, приведенная к первичной; r2 - активное сопротивление вторичной обмотки, приведенное к первичной; Rн - активное сопротивление нагрузки, приведенное к числу витков первичной обмотки трансформатора.
Нагрузкой трансформатора является нелинейное сопротивление, имеющее приблизительно активный характер, как, например, магнетронный генератор, ламповый генератор, цепь сетки генераторной лампы, или в некоторых случаях чисто активное сопротивление. Нелинейный характер сопротивления нагрузки за время дей