<<< На главную <<<

Источники питания

Как известно, любая радиотехническая аппаратура, в том числе усилители различного назначения, генераторы разных типов, приемники и передатчики, а также некоторые другие разновидности радиотехнических устройств, представляют собой преобразователи электрической энергии.
Например, в усилителях низкой частоты электрическая энергия источников постоянного тока преобразовывается в энергию выходного сигнала, параметры которого изменяются в соответствии с изменениями характера усиливаемого сигнала. При этом источники электрического питания являются неотъемлемой частью всего устройства, и, следовательно, надежность и качество работы источника питания определяют условия работы всего устройства в целом. Этим и объясняется то большое внимание, которое уделяется все время разработке и созданию высококачественных источников электрического питания радиоустройств. Вес, размеры и стоимость источников питания часто определяют соответствующие показатели всего устройства, причем стоимость источников питания составляет существенную часть стоимости всего устройства.
Проблема создания экономичных, надежных и простых в эксплуатации источников электрической энергии для питания радиоаппаратуры, особо важное значение и с особой остротой возникла вновь в связи с появлением полупроводниковых приборов и их применением в разнообразных переносных радиотехнических устройствах. При этом выявились специфические особенности полупроводниковых приборов, позволяющие по-новому решать ряд вопросов электрического питания и применения новых видов источников питания. Возникли также новые требования и в отношении режима работы источников питания и в некоторых радиотехнических устройствах на электронных лампах. В частности, это относится к устройствам, для нормальной работы которых требуется относительно высокое напряжение при малых потребляемых токах. К подобным устройствам относятся, в частности, газоразрядные счетчики импульсов в устройствах индикации радиоактивного излучения, фотоэлектрические вспышки с импульсными газоразрядными лампами, некоторые типы осциллографов и радиолокационных индикаторов. В подобных устройствах требуются напряжения 500-15000 В при потребляемых токах от единиц миллиампер до нескольких микроампер. Очевидно, что в таких устройствах нецелесообразно использовать широко распространенные выпрямительные устройства обычного типа, поскольку их кпд окажется низким, а размеры и вес будут весьма большими относительно общих размеров и веса всего устройства.
В применении к устройствам на полупроводниковых приборах к источникам электрического питания предъявляются свои особые требования. Известно, что полупроводниковые приборы работают при относительно больших потребляемых токах. Кроме того, относительно малые размеры и вес полупроводниковых малогабаритных источников питания. Это тем более необходимо, что для конструирования радиотехнической аппаратуры на полупроводниковых приборах созданы малогабаритные конденсаторы, трансформаторы и другие необходимые детали и узлы приборов. В сочетании с новой технологией монтажа схем, в том числе так называемых печатных схем, появились возможности построения малогабаритных радиоустройств.
Особый интерес вызывают в настоящее время источники питания, получившие название преобразователей постоянного тока, позволяющие получать высокие напряжения постоянного тока за счет преобразования энергии низковольтных батарей и аккумуляторов.

Электрохимические источники тока

Аккумуляторы и элементы являются гальваническими системами, действие которых основано на окислительно-восстановительных реакциях, происходящих при химических процессах.

Действие электрохимических элементов

Возникновение тока в замкнутой внешней цепи электрохимического элемента непосредственно связано с различной концентрацией свободных электронов в веществе электродов и стремлением к ее выравниванию при контакте, как это следует из описания процесса потери и восстановления атома с электронами. Очевидно, чем значительнее разница концентраций свободных электронов, тем интенсивнее передача их от одного вещества к другому, т.е. тем большая разность потенциалов может быть создана между такой парой электродов.

Сравнительная активность веществ в процессе передачи свободных электронов позволяет расположить их в так называемый рад напряжений: калий, кальций, магний, цинк, железо, олово, водород, медь, серебро, золото. Химический процесс в электрохимических элементах, связанный с переходом свободных электронов от одного вещества к другому, сводится к вытеснению одного металла другим. В ряду металлов – цинк, железо, медь, серебро – каждый предыдущий вытесняет последующий из его солей, тогда как обратное вытеснение не наблюдается, т.е. происходит необратимый химический процесс. Этим можно объяснить, что в элементах с цинковыми электродами происходит постепенное расходование цинка и элемент перестает действовать, как только весь цинк израсходуется. Если почему-либо элемент не используется, то для сохранения цинка следует устранить возможность химической реакции.

Процесс растворения цинка в электролите сопровождается выделением водорода в виде пузырьков, направляющихся к положительному электроду. Скапливаясь на нем, мелкие пузырьки водорода постепенно обволакивают весь положительный электрод, создавая при этом совместно с электролитом новую гальваническую пару, обусловливающую появление новой э.д.с., направленной против э. д. с. первичного элемента. Такой процесс известен под названием поляризации. При длительной поляризации электрохимического элемента его э. д. с. Резко падает и может дойти почти до нуля. Для борьбы с вредным явлением поляризации во всех элементах применяются разные виды деполяризаторов.

Широко распространенные электрохимические элементы и батареи имеют угольно-цинковые электроды с марганцево-воздушной деполяризацией. Основное направление новейших разработок сводится к замене дорогостоящего цинка, подбору наилучшего деполяризатора, улучшению эксплуатационных свойств элементов, разработке методов восстановления частично отработанных или утративших свое действие элементов. Проводится также большая работа по улучшению конструктивных особенностей элементов и батарей. Примером такого конструктивного улучшения имевшихся ранее элементов и батарей типов ФБС, ГБ, АСМЦГ и НВМЦ. К новым типам электрохимических элементов, не нашедших еще широкого распространения, могут быть отнесены элементы типов ВДЛ, ВДЦ и ВДЖ, описываемые ниже. Эти элементы изготовляются опытными сериями отечественной промышленностью.

Мощные элементы типов ВДЛ и ВДЦ

Элементы типа ВДЛ являются дальнейшим усовершенствованием элементов с воздушной деполяризацией по линии увеличения их емкости и улучшения эксплуатационных свойств. В настоящее время


Яндекс.Метрика Украина онлайн Рейтинг@Mail.ru КАТАЛОГ ПРЕДПРИЯТИЙ - UKRSTROY.NET