Космонавтика  Грозовые разряды 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

в настомшее время отечественная промышленность выпускает защитные блоки тина ЗБ-1 (с одним дросселем) и ЗБ-2 (с двумя дросселями), которые имеют следующие основные характеристики:

Рабочий диапазон

напряжений. В.............

тока, А...............

Соиротивленне постоянному току. Ом.......

Индуктивность дросселей, мкГн.........

Емкость конденсаторов типа МБГП с номинальным напряжснп-

ем 220 В, мкФ..............

Отношение напряжений на входе и выходе прн частоте 1 кГп

О... 24 0...3

0,5 55

100

На рис 4 17 приведены схемы защитных блоков различных модифшаний. Анализ показывает, что чем больше индуктивность дросселей н емкость коп-

-о 4-

-о +

о - - о-UUk

-о -

- о-

. L2

о +

livnf

-О -

\XA-r

Рис. 4.17. Приннипнальные схемы наиболее распространенных видов защитных

блоков

денсатора. входящих в ЗБ-2 (рис. 4.17,с), тем эффективнее осуществляется ограничение перснапряжешп !. В некоторых случаях целесообразно параллельно конденсатору ЗБ включать оксид1ю-цинковын варистор или выравниватель (рис. 4.17,6) с класснфикацнопным напряжением, соответствующим номинальному напряжению питающей электрической цепи, либо два стабилитрона (рис. 4.17. е). соединенных встречно-последовательно. Прн выборе Tima стабилитрона следует учитывать номпнальное напряжение электрической цепп, а также минимальный н максимальный токи стабилитрона. Для силовых цепей переменного тока включают ЗБ с двумя реакторами (рнс. 4.17.г).

Оптические ограничители

Обн1ие положения. В последнее время в практике обеспечения стойкости РЭС все бо.аее широкое распространение получают элементы оптоэлектронпки.

Их нримене)1ие связано с рядом преимуществ по сравнеинго с другими видами защитных эле.ментов:

использование оптоэлектронпки позволяет уменьшать число замкнутых контуров п обеспечить стабильную электрическую развязку цепей;

оптоэлектронные элементы осуществляют передачу информации только в одном паправлеиип, что позволяет существенно ослаблять дестабнлнзируюн;ее влияние помех на РЭС через их выходные цепи;

системы на базе оптоэлектрон1П<и являются некритичными к воздействию помеховых электромагнитных полей вследствие того, что носителями информации в этих системах являются элсктрнчсскн нейтральные фотоны;

оптоэлектронные спсте.мы имеют ограниченную полосу пропускания, особенно на высоких частотах, н тем самым являются беспроводными ограничителями высокочастотных помеховых наводок на входные цепн.

Элементы оптоэлектропики. Оптоэлектронные системы содержат в своей основе светоизлучаюшио и фотопрнемпые элементы, которые либо ivorvT быть конструктивно объединены в единый корпус, образующие оптроны, либо разнесены на определенное расстояние, связь между которыми обеспечивается посредством оптических волокон (световодов), в целом представляющих волоконно-оптическую Л1шию связи (ВОЛС).

Таблица 4.33. Практические аспекты применения оптоэлектронт.1Х схем

Схема:

Краткое описание


Схема электрической развязки элементов цепей РЭС и ЭВМ на основе дподппн оптопары


Схема электрической развязки и передачи информации от одной системы РЭС к другой на основе двух транзисторных оптопар с пе-рел,ачей информации по кабельной липни связи


.4-----

Схема электрической развязки и передачи информации от одной системы РЭС к другой с использованием волоконно-оптической линии связи



Опт попы, в настоящее время у .шс в стране выпускается ш..рокая но-veH атура оптронов. В качестве пз.1у..ате.,еЛ оптронов используют спец.,а,пь-::,e . мпочш, акалнвавия . светодподы, а в качестве фотопрпе.нпков-Таблица 434 Характеристики диодных оптоиар. применяемых для

Входное напряжение. В

Коэффициент передачи но току. %

Время нарастания н спада выходного импульса, ис

л, - тем-HOBoft ток. мкА

Сопротивление изоляции, О.М

АОД101А... Д;

ЭОД101А...Г

АОД107А... В;

ЭОД107.Л. Б

АОД202А. Б * (могут использоваться как п фотодподном, так и фотогсиераторном режимах)

1,5... 1.8

1.5 1.7

0.6... 1,5

1 ... 5

1.5: 2.5

10=... 103

300... 500 100: 150

2... 10

10° 10; 10

А0ДП2.\-1 ,

Э0Д112.А-1* (используются только в фотогсиераторном режиме)

3000

10>

АОД120А-1 *;

АОД102Б-1 * (используются только с фотодиодном режиме)

1,7 1.7

1,0 0,6

30 30

10° 10°

Бескорпусный.

Таблица 4.35. Характеристики резисторных оптопар. применяемых для 1 аолииа -i.oo .реой развязки цепей РЭС

Напряжение. В

входное

выходное

Выходное сопротивление. Ом

световое

темповое

Время нарастания и спада выходного тока, мс

ОЭП-1 * ОЭП-2 * ОЭП-З ОЭП-6 ОЭП-9

оэп-ю*

ОЭП-11 * ОЭП-12* ОЭП-16 АОР104А АОР104Б

250 250 250 35 20 20 10 250 5

2-103 4-10-1,2-103 2-103

(0,15... 1)103 4-10 103 10 0.5 105

3-10 310 3103 Ю 10 10 10 1,5-10-10 10 2.5-108

200 0.5 0,01 0,01

Тип источника излучения - лампочка нasaливз.и.

фотодиоды, фоторезисторы или фототранзисторы. В соответствии с этим различают диодные, резисторные или транзисторные типы оптронов.

В отличие от оптоэлектронных пар, состоящих только из излучающего и фотоприемиого элементов, оптоэлектронные интегральные микросхемы включают в себя также устройства первичной обработки сигналов, формирующихся на выходе фотоприемного устройства. В табл. 4.34-4 37 приведены основные характеристики некоторых широко распрострапеиных типов оптоэлектронных пар и оптоэлектронных интегральных микросхем.

Таблица 4.36. Характеристики транзисторных оптопар

Напряжение. В

Бремя нарастания и спада ВЫ.ХОД11010 тока, мкс

пхдиое

выходное остаточное

Ток утечки не выходе. мкА

АОТ102А Е АОТ110А.. Г АОС123А .Г ЭОТ135Л. Б - ЭОТ142.\. Б

Кб 1 8

10 1,5 0.3... 0,5 1.5 1.5

0,5... 0,85 10 10 10 10

50 ... 100 2... 4 1 ..20

Таблица 4.37. Основные характеристики оптоэлектронных интсгра.тьных

микросхем типа К249ЛП1Л-Г

Параметр

Значение

Входное напряжение, В

Минимальный выходной ток, мА

5... 12

Выходное напряжение, В

в режиме 1

в режиме 0

Время задержки на включение, ис

300... .500

Сопротивление изоляции, О.м

Волоконно-оптические линии связи. Основными составными частями ВО.ПС являются из.;учающлс устройства, волоконные световоды и фотоприемные устройства.

Излучающие устройства. В качестве источников излучения для ВОЛС в настоящее время широко используют полупроводсшковыс иижекииоипыс лазеры и светодиоды. Они излучают спет в диапазоне волн 0,8... 1,1 мк.м.

Полупроводниковые иижекцпонные лазеры характеризуются высокой яркостью излучения, простотой модуляции с частотой до гигагерц, малыми размерами и потенциально низкой стоимостью.

Разработанные в настоящее время светодиоды не обладают такой яркостью излучения, как лазеры, поэтому их применение ограничивается короткими Воле. По нскоторы.м характеристикам (массе, габаритным размерам, потребляемой мощности, стоимости) светодиоды превосходят лазеры и поэтому более Широко прн.меияются в системах оптоэлектроннкн. Основные характеристши некоторых типов светодиодов приведены в табл. 4.38.

Волоконные световоды. Наиболее широко применяемые в настоящее время - волоконные световоды с твердой сердцевиной, окруженной твердой оболочкой



Таблица 4.38. Основные характеристики светодиолов

Прямое напряжение. В

Яркость излучения,

Мощность излучения, мВг

Прямой Гчж. мА

Длина волны излучения, мкм

Выстро-дс ст не. мкс

ЛЛ102Л АЛ102Б АЛ 102 В АЛ 102 Г АЛ ЮСА АЛ106Б АЛ 106В ЭЛП5А

2.8 2.8 2,8 2.8 1,7 1.7 1.7 2.0

о 40 20 10

0,69

0,69

0.57

0,69

0,93

0.93

0,93

10,0

0.95

с Л5алым показателем преломления. Оки изготовляются из кварцевого легиро-ван1юго стекла. Оптические потерн в таких световодах за счет поглощения и рассеивания весьма малы н составляют менее 10 дБ/км в диапазоне длин волн 0,8... 1.8 мкм и менее 4 дБ/км в диапазоне 0,8... 0,9 мкм.

Мз конструктивных решений, нашедших широкое практшгеское применение, наибольший интерес представляют: простые жгуты световодов с высокой числовой апертурой н большими потерями; более тонкие жгуты, состоящие из упрочненных световодов с малыми потерями; ленточные кабели и кабели с упрочняющими эле.ментами. Простейпшй волоконно-оптический кабель состоит из группы световодов, собранных в жгут и покрытых сверху пластиковой оболочкой. Основные характеристики некоторых типов оптических кабелей, применяемых в качестве волоконных световодов, приведены в табл. 4.39.

Количество введенной в световод энергии в большой степени завнснт от вида и конструкции стыковочных устройств. Самое простое конструктивное реше-

Таблпца 4.39 Основные характеристики некоторых типов оп:пчески\

кабелей, применяемых в качестве волоконных скетоБОДОв

Параметр

- Коэфф1ЩПсит затухания, дБ/км при длине волны 0,85 мкм. не более

Ширина полосы пропускания, МГц-км Число оптических волокон в кабеле Наружный диаметр, мм

Тип каГ-едя

14.5

I в таблице приведены значения для различных модификации отдельных типов оптических кйбелей.

ние этой задачи заключается в непосредстпешюм соединении источника оптического излучения с волоконным световодом, но при этом сильно увеличиваются потерн при вводе излучения. Другой метод состоит в подключении источника излучения к световоду с помощью линз. В этом случае необходимо обеспечивать малые допуски на центрирование линз и световода, что ведет к увелте-нию затрат на изготовление ВОЛС.

Фотоприемные устройства. Преобразование мощности оптического излучения в электрический ток в приемнике осуществляется методом фотодетектирования с ирн.менением соответствующих фотоэлементов - фотодиодов, фототрапзисторов и фотоумножителей. Их основные характеристики приведены в табл. 4.40,

Таблица 4.40. Основные характеристики фотодетекторов

Напряжение питания, в

TevMio-ioft ток, мкЛ

Чувствительность, мк.Л/лм

Область спектральной чувствительности, км

Постояняая времени.с

Фотоу множите-

.ill ФЭУ-28 ФЭУ-51 ФЭУ-52 ФЭУ-66

(1,1 ... 1.3)-10з (1,6.. 2.3)-103 (1.6... 2.2)-103 (1.3... 1.6) 103

0,8 0.6

15 60 80 15

0,4 ...1,1 0.3... 0,82 0,3 .. 0.85 0,4... 1,2

2,0-10-s 7,0-10- 1.0-10-9

Фотодиоды ФД-8Г ФД9Э111А ОД9Э111Б ЛФЛ-2

If 10

20 1

1.7-10* 1.7-10* 1.7-10-

0.5... 1,7 0.5... 1,7 0.5... 1,7 0.45... 1,8

1.210- 1,2-10- 2.0-10- 10-5

Фстотранзисто-ры ФТ-1К ФТГ-4 ФТГ-5

3 40

0,4 2,5 ... 3,0 1,0

0.5... 1,7 0.5... 1.7 0,5... 1.7

8,0-10-3

Экранирование

Общие положения. Олин из наиболее распространепиых методов, обеспечивающих стойкость РЭС к грозовым воздействия.м,- экранирование. С помощью э.юктромагннтных экранов можно осуществлять эффективную защиту РЭС не Только от воздействия токов .молнии, но и дестабилизирующего влияния грозовых электро.магннтных полей.

Так как воздействию токов молнии в основном подвержены протяженные -птни связи, с целью защиты нх помешают в металлические оболочки-экраны. Защита элементной базы, схем и цепей РЭС от дестабилизирующего влияния МЭ.МП грозовых разрядов в ос1ювном обеспечивается корпусами-экранами РЭС.

Таким образом, основная задача экранов в аспектах гро-зозашнты РЭС заключается в понижении уровней токов молнии и 1штенсивиостн напряженности грозовых электромагнитных полей до значении, обусловленных сохранением работоспособности занщщаемых от грозовых воздействш ! РЭС. Защитные свойства экранов в основном зависят от электрической проводимости и магнитной



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [ 29 ] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43