В ежедневието си попадаме на телевизори, компютри, CD плейъри и много други устройства с високоговорители, произвеждащи звук за гледане на програми, филми, слушане на музика, новини и др. Със звук. Звукът на тези устройства може да бъде променен, за да се постигне добрият звуков звук според изискванията на слушателя. Този звук може да се увеличи или намали с помощта на електронното устройство, а именно усилвател.

Какво е усилвател?

Амплитудата на сигналната форма на вълната може да бъде увеличена чрез използване на електронно устройство, наречено като усилвател. Чрез консумиране на енергия от a захранване електронен усилвател увеличава мощността на сигнала за контрол върху формата на изходната форма на вълната, която показва идентичния входен сигнал, но изходният сигнал ще бъде с по-голяма амплитуда в сравнение с входа. Общият символ на усилвателя е показан на фигурата по-долу.

Символ на усилвател

“аналогова модулация срещу цифрова модулация ”

Тъй като амплитудата на формата на вълната се усилва (модифицира или увеличава), тези електронни устройства, изпълняващи този процес на усилване, се наричат усилватели. Класификацията на усилвателите е направена въз основа на различни критерии като размер на сигнала, конфигурация на веригата, работа и др. Има различни видове усилватели, включително усилватели на напрежение, Операционни усилватели , Усилватели на ток, усилватели на мощност, RC свързани усилватели , Вакуумни лампови усилватели, Магнитни усилватели и така нататък.

Магнитен усилвател

Електромагнитното устройство, използвано за усилване на електрически сигнали, което използва магнитното насищане на основния принцип и някои клас на трансформатор основното нелинейно свойство се нарича магнитен усилвател. Той е изобретен в началото на 1885 г. и се използва предимно в театралното осветление и е проектиран с основен дизайн Saturable Reactor и следователно може да се използва като наситен реактор в електрически машини.

Магнитен усилвател

На горната фигура усилвателят се състои от две ядра с контролна намотка и AC намотка. Чрез използване на малък постоянен ток, подаван за управление на намотката, голямото количество променлив ток върху променливотокови намотки може да бъде контролирано и това води до усилване на тока.

Две жила са свързани в противоположна фаза за отмяна на генерирания от висок поток променлив ток в контролните намотки. Магнитният усилвател може да се използва за преобразуване, умножаване, фазово изместване, модулиране, увеличаване, инвертиране, генериране на импулси и др. Той може просто да бъде наречен като един тип управляващ клапан, използващ индуктивен елемент като превключвател за управление .

Теория на магнитните усилватели

По-рано в тази статия проучихме, че той е проектиран въз основа на конструкцията на насищаем реактор, който се състои от основни части като източник на постоянен ток, магнитно ядро (с намотки) и източник на променлив ток. Наситеният реактор работи на принципа, като променя наситеността на сърцевината, като текущият поток през бобина, навита на магнитна сърцевина, може да варира. Чрез насищане на магнитното ядро токът може да бъде увеличен и чрез десатурация на магнитното ядро токът към товара може да бъде намален.

В периода от 1947 до 1957 десетилетие той се използва най-вече за нискочестотни приложения и през приложения за контрол на мощността . Но след създаването на транзисторни усилватели те се свеждат до използване до голяма степен, но въпреки това те се използват в комбинация с транзистори за някои изключително взискателни и с висока надеждност приложения.

Принципи на веригите на магнитните усилватели

Те са разделени на два типа като полувълнови и пълновълнови магнитни усилватели.

Магнитен усилвател с половин вълна

Когато се подава постоянен ток към управляващата намотка, тогава магнитният поток ще се генерира в желязната сърцевина. С увеличаването на този генериран магнитен поток импедансът на изходната намотка ще намалее, след което токът, протичащ от променливотоковото захранване през изходната намотка и натоварването, ще се увеличи. Тук той използва само половин цикъл на променливотоковото захранване, поради което се нарича верига с половин вълна.

Магнитен усилвател с половин вълна

В точката на насищане на сърцевината, при която автомобилът има максимален поток, който може да задържи, тъй като потокът е максимален, импедансът на изходната намотка ще бъде много нисък, което прави много голям ток, който да тече през товара.

По същия начин, ако токът през управляващата намотка е нула, тогава импедансът на изходната намотка ще бъде много висок, което няма да тече ток през товара или изходната намотка.

Следователно, от горните твърдения можем да кажем, че чрез управление на тока чрез управляваща намотка импедансът на изходната намотка може да бъде контролиран така, че да можем да променяме тока през товара непрекъснато.

Към изходната намотка е свързан диод, както е показано на горната фигура, който действа като токоизправител, използван за обръщане на полярността на захранването с променлив ток непрекъснато от отмяна на потока на управляващата намотка.

“диаграма на състоянието на крайната машина ”

За да се избегне анулирането и посоката на протичане на тока през вторичния може да се променя, за да се подсилят два потока помежду си, създадени чрез контролна намотка и изходна намотка.

Пълно вълнен магнитен усилвател

Той е почти подобен на горния усилвателна верига с половин вълна , но използва двата полуцикъла на променливотоковото захранване, поради което се нарича пълна верига. Поради намотката на двете половини на изходната намотка посоката на магнитния поток, създадена от тези две половини в централния крак, е същата като посоката на потока на управляващата намотка.

Пълно вълнен магнитен усилвател

Въпреки че не, управляващото напрежение се подава, в магнитопровода ще има някакъв поток, следователно импедансът на изходната намотка никога няма да достигне максималната си стойност, а токът през товара никога няма да достигне минималната си стойност. Работата на усилвателя може да се контролира с помощта на намотката за отклонение. В случай на вакуумни лампови усилватели, определена част от характерната му крива може да се управлява от лампата.

Много от магнитните усилватели ще имат допълнителна намотка за управление, която се използва за извличане на изходния ток на веригата и даването му като управляващ ток с обратна връзка. Следователно тази намотка се използва за даване на обратна връзка.

Приложения на магнитен усилвател

Те обикновено се използват в радиокомуникации за превключване на веригите на високочестотни генератори.
Може да се използва за регулиране на скоростта на алтернатори Alexanderson.
Малки усилватели могат да се използват за настройка на индикатори, контролиране на скоростта на малки двигатели, зарядни устройства за батерии .
Използва се като превключващ компонент в захранвания (в режим на захранване в режим на превключване)
Преди токови преобразуватели на Hall Effect, за откриване на приплъзване на колелата локомотиви използва тези усилватели.
Те са в HVDC за измерване на високите постояннотокови напрежения без никаква директна връзка с високи напрежения.
Поради предимството на тези усилватели, контролиращи високи токове чрез използване на малки токове, те се използват за осветителни вериги като осветление на сцената.
Може да се използва при дъгови заварчици.
В мейнфрейм компютрите през 50-те години той се използва като превключващ елемент.
През 1960 г. те обикновено се използват в системи за производство на електрическа енергия .

Напредъкът в технологията намали използването на тези усилватели в по-голяма степен, но все пак те се използват в някои специални приложения и комплекти за електронни проекти . Знаете ли някакво приложение на усилвател, особено при което тези видове усилватели все още се използват? След това, моля, публикувайте идеите си, като коментирате по-долу.

Кредити за снимки: