Zasady działania i zastosowania wzmacniaczy magnetycznych

Zasady działania i zastosowania wzmacniaczy magnetycznych

W naszym codziennym życiu spotykamy telewizory, komputery, odtwarzacze CD i wiele innych urządzeń z głośnikami produkującymi dźwięk do oglądania programów, filmów, słuchania muzyki, wiadomości itp. Z dźwiękiem. Dźwięk tych urządzeń można zmieniać w celu uzyskania dobrego słyszalnego dźwięku zgodnie z wymaganiami słuchacza. Dźwięk ten można zwiększyć lub zmniejszyć za pomocą urządzenia elektronicznego, jakim jest Wzmacniacz.

Co to jest wzmacniacz?

Amplitudę przebiegu sygnału można zwiększyć za pomocą urządzenia elektronicznego zwanego wzmacniaczem. Zużywając energię z zasilacz wzmacniacz elektroniczny zwiększa moc sygnału w celu kontrolowania kształtu fali wyjściowej, która wskazuje identyczny sygnał wejściowy, ale sygnał wyjściowy będzie miał większą amplitudę w porównaniu z wejściem. Ogólny symbol wzmacniacza przedstawiono na poniższym rysunku.


Symbol wzmacniacza

Symbol wzmacniacza



Ponieważ amplituda kształtu fali jest wzmacniana (modyfikowana lub zwiększana), te urządzenia elektroniczne wykonujące ten proces wzmacniania nazywane są wzmacniaczami. Klasyfikacji wzmacniaczy dokonano na podstawie różnych kryteriów, takich jak wielkość sygnału, konfiguracja obwodu, działanie itp. Istnieją różne typy wzmacniaczy, w tym wzmacniacze napięcia, Wzmacniacze operacyjne , Wzmacniacze prądu, Wzmacniacze mocy, Wzmacniacze sprzężone RC , Wzmacniacze lampowe, wzmacniacze magnetyczne i tak dalej.

Wzmacniacz magnetyczny

Urządzenie elektromagnetyczne używane do wzmacniania sygnałów elektrycznych, które wykorzystuje zasadę nasycenia magnetycznego rdzenia i pewności klasa transformatorów Rdzeń nieliniowa właściwość nazywa się wzmacniaczem magnetycznym. Został wynaleziony na początku 1885 roku i jest stosowany głównie w oświetleniu teatralnym i jest zaprojektowany z podstawową konstrukcją reaktora nasycalnego, a zatem może być używany jako nasycalny reaktor w maszynach elektrycznych.

Wzmacniacz magnetyczny

Wzmacniacz magnetyczny

Na powyższym rysunku wzmacniacz składa się z dwóch rdzeni z uzwojeniem sterującym i uzwojeniem AC. Stosując mały prąd stały doprowadzany do sterowania uzwojeniem, można kontrolować dużą ilość prądów przemiennych na uzwojeniach prądu przemiennego, co powoduje wzmocnienie prądu.

Dwa rdzenie są połączone w przeciwnej fazie w celu wyeliminowania prądu przemiennego generowanego przez duży strumień w uzwojeniach sterujących. Wzmacniacz magnetyczny może być używany do konwersji, mnożenia, przesunięcia fazowego, modulacji, powiększania, odwracania, generowania impulsów itp. Można go po prostu nazwać jednym typem zaworu sterującego przy użyciu elementu indukcyjnego jako przełącznik sterujący .


Teoria wzmacniacza magnetycznego

Wcześniej w tym artykule zbadaliśmy, że jest on zaprojektowany w oparciu o projekt nasycalnego reaktora, który składa się z głównych części, takich jak źródło prądu stałego, rdzeń magnetyczny (z uzwojeniami) i źródło prądu przemiennego. Reaktor nasycalny działa na zasadzie zmiany nasycenia rdzenia, można zmieniać przepływ prądu przez cewkę nawiniętą na rdzeń magnetyczny. Poprzez nasycenie rdzenia magnetycznego można zwiększyć prąd, a przez desaturację rdzenia magnetycznego można zmniejszyć prąd do obciążenia.

W okresie od 1947 do 1957 dekady był używany głównie do zastosowań o niskiej częstotliwości i w aplikacje do sterowania mocą . Ale po ustanowieniu wzmacniaczy opartych na tranzystorach są one ograniczone do użycia w dużym stopniu, ale nadal są one używane w połączeniu z tranzystorami w niektórych niezwykle wymagających zastosowaniach o wysokiej niezawodności.

Zasady działania obwodów wzmacniacza magnetycznego

Są one podzielone na dwa typy jako półfalowe i pełnookresowe wzmacniacze magnetyczne.

Półfalowy wzmacniacz magnetyczny

Za każdym razem, gdy do uzwojenia sterującego zostanie doprowadzone zasilanie prądem stałym, w żelaznym rdzeniu zostanie wygenerowany strumień magnetyczny. Wraz ze wzrostem tego generowanego strumienia magnetycznego impedancja uzwojenia wyjściowego będzie maleć, a następnie zwiększy się prąd płynący ze źródła zasilania AC przez uzwojenie wyjściowe i obciążenie. Tutaj wykorzystuje tylko połowę cyklu zasilania prądem zmiennym, dlatego nazywa się go obwodem półfalowym.

Półfalowy wzmacniacz magnetyczny

Półfalowy wzmacniacz magnetyczny

W punkcie nasycenia rdzenia, w którym samochód ma maksymalny strumień, jaki może utrzymać, ponieważ strumień jest maksymalny, impedancja uzwojenia wyjściowego będzie bardzo niska, co spowoduje przepływ bardzo dużego prądu przez obciążenie.

Podobnie, jeśli prąd płynący przez uzwojenie sterujące jest równy zeru, wówczas impedancja uzwojenia wyjściowego będzie bardzo wysoka, co uniemożliwi przepływ prądu przez uzwojenie obciążenia lub wyjścia.

Dlatego z powyższych stwierdzeń możemy powiedzieć, że kontrolując prąd przez uzwojenie sterujące, impedancja uzwojenia wyjściowego może być kontrolowana w taki sposób, że możemy zmieniać prąd płynący przez obciążenie w sposób ciągły.

Dioda jest podłączona do uzwojenia wyjściowego, jak pokazano na powyższym rysunku, która działa jako prostownik, służący do ciągłego odwracania polaryzacji zasilania AC przed anulowaniem strumienia uzwojenia sterującego.

Aby uniknąć anulowania, a kierunek przepływu prądu przez uzwojenie wtórne można zmieniać, aby wzmocnić dwa strumienie nawzajem utworzone przez uzwojenie sterujące i uzwojenie wyjściowe.

Pełnookresowy wzmacniacz magnetyczny

Jest prawie podobny do powyższego obwód wzmacniacza półfalowego , ale wykorzystuje oba półcykle zasilania prądem przemiennym, dlatego jest określany jako obwód pełnookresowy. Z powodu nawinięcia dwóch połówek uzwojenia wyjściowego kierunek strumienia magnetycznego wytwarzanego przez te dwie połówki w środkowej nodze jest taki sam jak kierunek strumienia uzwojenia sterującego.

Pełnookresowy wzmacniacz magnetyczny

Pełnookresowy wzmacniacz magnetyczny

Nawet jeśli nie, napięcie sterujące jest dostarczane, w rdzeniu magnetycznym będzie obecny strumień, stąd impedancja uzwojenia wyjściowego nigdy nie osiągnie wartości maksymalnej, a prąd przepływający przez obciążenie nigdy nie osiągnie wartości minimalnej. Pracą wzmacniacza można sterować za pomocą uzwojenia polaryzacji. W przypadku wzmacniaczy lampowych pewna część jego charakterystyki może być obsługiwana przez lampę.

Wiele wzmacniaczy magnetycznych będzie miało dodatkowe uzwojenie sterujące, które jest używane do pobierania prądu obwodu wyjściowego i podawania go jako prądu sterującego sprzężenia zwrotnego. Stąd to uzwojenie służy do przekazywania informacji zwrotnej.

Zastosowania wzmacniacza magnetycznego

Zastosowania wzmacniacza magnetycznego

Zastosowania wzmacniacza magnetycznego

  • Są one zwykle używane w komunikacja radiowa do przełączania obwodów alternatorów wysokiej częstotliwości.
  • Może być używany do regulacji prędkości alternatorów Alexandersona.
  • Małe wzmacniacze mogą służyć do strojenia wskaźników, sterowania prędkością małych silników, ładowarki do akumulatorów .
  • Jest używany jako element przełączający w zasilaczach (w zasilaczach impulsowych)
  • Przed przetwornikami prądu Halla, do wykrywania poślizgu kół lokomotyw używa tych wzmacniaczy.
  • Są one w HVDC do pomiaru wysokich napięć DC bez bezpośredniego połączenia z wysokimi napięciami.
  • Ze względu na zaletę tych wzmacniaczy, sterujących dużymi prądami za pomocą małych prądów, są one stosowane w obwodach oświetleniowych, takich jak oświetlenie sceniczne.
  • Może być stosowany w spawarkach łukowych.
  • W komputerach typu mainframe w latach pięćdziesiątych był używany jako element przełączający.
  • W latach 60. są one zwykle używane w systemy wytwarzania energii elektrycznej .

Rozwój technologii w większym stopniu ograniczył użycie tych wzmacniaczy, ale nadal są one używane w niektórych specjalnych zastosowaniach i zestawy projektów elektronicznych . Czy znasz jakieś zastosowanie wzmacniacza, zwłaszcza w którym tego typu wzmacniacze są nadal używane? Następnie prześlij swoje pomysły, komentując poniżej.

Kredyty fotograficzne: