Глава 4. Трансформаторы сигнальные согласующие

4.1. Общие сведения

Рассматриваемые в настоящей главе согласующие трансформаторы представляют собой достаточно большую группу сигнальных трансформаторов малой мощности, предназначенных для выполнения определенных функций в электрических цепях блоков, узлов, приборов и устройств РЭА. К данной группе трансформаторов можно отнести:

согласующие сигнальные трансформаторы непрерывных сигналов;

импульсные согласующие сигнальные трансформаторы;

широкополосные согласующие сигнальные трансформаторы;

узкополосные согласующие сигнальные трансформаторы;

резонансные согласующие сигнальные трансформаторы;

согласующие сигнальные трансформаторы звуковой частоты;

согласующие сигнальные трансформаторы непрерывных сигналов низкой частоты;

согласующие сигнальные трансформаторы высокой частоты;

входные и выходные согласующие сигнальные трансформаторы;

развязывающие сигнальные согласующие трансформаторы и некоторые другие.

В соответствии с принятой классификацией и установленной терминологией согласующими сигнальными трансформаторами называются сигнальные трансформаторы, предназначенные для согласования различных полных сопротивлений электрических цепей при преобразовании и передаче электрических сигналов.

Согласующие сигнальные трансформаторы применяются чаще всего в выходных каскадах усилителей звуковой частоты для согласования сопротивления нагрузки с выходным сопротивлением выходного каскада. Для межкаскадной связи согласующие сигнальные трансформаторы применяют, когда требуется большая амплитуда тока на выходе каскада. В данном конкретном случае использование согласующего сигнального трансформатора на входе выходного каскада УЗЧ позволяет значительно повысить усиление мощности сигнала и снизить расход энергии питания. Кроме того, в предвыходном каскаде могут быть применены полупроводниковые приборы меньшей мощности. Межкаскадный трансформатор необходим также при очень низком входном сопротивлении последующего каскада. На входе УЗЧ согласующие сигнальные трансформаторы применяются, когда источник сигнала имеет малое выходное сопротивление и развивает малую ЭДС или при необходимости симметрирования входной цепи. Малогабаритные согласующие сигнальные трансформаторы звуковой частоты предназначены для согласования внутреннего источника сигнала с входным сопротивлением каскадов усилителей низкой частоты, выполненных на ППП. Они используются в низкочастотных трактах РЭА промышленного и бытового назначения.

Низкочастотные согласующие трансформаторы предназначены, как правило, для работы в схемах, выполненных на ППП, интегральных микросхемах, с применением электровакуумных приборов, а также в любой другой возможной комбинации. Промышленностью изготавливаются низкочастотные трансформаторы на броневых, стержневых и кольцевых магнитопроводах, которые изготавливаются, в свою очередь, из электротехнических сталей, карбонильного железа, железоникелевых сплавов и различных ферритов. Работают низкочастотные трансформаторы в широком диапазоне частот, напряжений и токов. Они обеспечивают устойчивую работу в различных климатических зонах и при воздействии различных нагрузок: механических, климатических, биологических, радиационных и др. Многообразие внешних воздействующих факторов и требований определяют большое количество типов и типоразмеров согласующих сигнальных трансформаторов. К ним можно отнести трансформаторы типов: ТНС, ТМ, ТВЗ, ТВЛ, ТОЛ, ТОТ, Т, ТТ, ММТС.

4.2. Трансформаторы согласующие типа ТОТ

Трансформаторы согласующие сигнальные низкой частоты типа ТОТ предназначены для работы в условиях умеренно холодного климата при температуре окружающей среды -60...+ 85°С, с учетом перегрева обмоток, и относительной влажности до 93% при температуре + 25 °С. Применяются трансформаторы в усилителях звуковой частоты бытового и промышленного назначения. Изготавливаются трансфор-

маторы в виде сборочных единиц для схем низкочастотных трактов, выполненных на ППП с применением печатного монтажа.

Конструкция и размеры

\ мза V

Рис 4 1 Общий вид, габаритные, установочные и присоединительные размеры сигнальных трансформаторов типа ТОТ

Общий вид, табаритные, установочные и присоединительные размеры согласующих трансформаторов типа ТОТ показаны на рис. 4 1 Конструктивные размеры трансформаторов приведены в табл. 4.1. Конструкция трансформаторов, вид А а также современная технология их изготовления при правильной установке на печатной плате с заливкой и лакированием, устойчиво противостоят механическим и климатическим воздействиям, подробно рассмотренным в первой главе и в настоящем параграфе.

Таблица 4.1. Конструктивные размеры согласующих выходных трансформаторов типа

Трансформаторы типа ТОТ разработаны специально для установки в схемы печатного монтажа со стандартным шагом координатной сетки Расположение выводов трансформаторов соответствует конфигурации цоколей электровакуумных приборов и миниатюрных реле, в которых предусмотрены: ключ и дополнительная маркировка первого вывода, расположенная на боковой поверхности трансформатора в виде красной точки. Нумерация выводов производится по часовой стрелке со стороны монтажа. При этом первый вывод расположен в левом верхнем углу Каркас трансформатора имеет дополнительную жесткость посредством армирования металлическими выводами При установке трансформаторов на печатной плате эти выводы пропускают в отверстия, подгибают вдоль печатных проводников на 2 3 мм и припаивают Трансформаторы типоразмеров Т0Т1 - ТОТ35 устанавливаются на печатной плате с помощью распайки выводов без дополнительного крепления винтами. Все остальные типоразмеры трансформаторов монтируют с помощью дополнительного крепления посредством винтов.

Трансформаторы типа ТОТ изготавливаются на магнитопроводах броневой конструкции из холоднокатаной ленты с высокой магнитной проницаемостью и повышенной индукцией технического насыщения марки 50Н. Перечень применяемых магнитопроводов и предельная масса трансформаторов типа ТОТ приведены в табл. 4.2. При воздействии на трансформатор комплексного воздействия климатических и

механических нагрузок конструкция трансформатора обеспечивает необходимый запас электрической прочности изоляции обмоток

Трансформаторам присвоено условное сокращенное обозначение ТОТ, где первая буква Т обозначает трансформатор , вторая буква О - оконечный (выходной), третья буква Т - транзисторный . Трансформаторы, залитые в форму, обозначаются дополнительной буквой М. Цифры в обозначении показывают порядковый номер типоразмера трансформатора. В условном обозначении присутствует номер ГОСТ или ТУ, по которым осуществляется поставка трансформаторов заказчику Условное обозначение трансформатора применяется при заказе трансформаторов и в конструкторской документации. Пример условного обозначения трансформатора типа ТОТ выходного для транзисторных схем, залитого в форму с порядковым номером 30 - Трансформатор ТОТЗОМ .

Таблица 4.2. Перечень магнитопроводов, применяемых в выходных трансформаторах типа ТОТ

Основные параметры

Принципиальные электрические схемы согласующих сигнальных трансформаторов типа ТОТ показаны на рис 4 2. Основные электромагнитные параметры и технические характеристики трансформаторов приведены в табл 4 3 и 4.4. Расчетные значения коэффициентов трансформации, определяемые из соотношения числа витков первичных и вторичных обмоток, приведены в табл. 4.5. Дополнительные параметры, а также пределы изменения основных и дополнительных характеристик трансформаторов типа ТОТ приведены ниже.

Z J /

е 7 л

Рис 4 2 Электрические схемы согласующих сигнальных трансформаторов типа 10Т

Коэффициенты трансформации, в зависимости от типоразмеров, рассчитываются по следующим формулам

для трансформаторов Т0Т1 - ТОТ35.

П1 = \N4-5I Wi-з; П2 = \Л/4-б/ Wi 3; пз = W4-5/ W1-2; п = W-e/ Wi 2, где Wi-2, Wi 3, W4-5 и W4-6 - числа витков обмоток с выводами 1-2, 1-3. 4-5 и 4-6 соответственно;

для трансформаторов ТОТ36 - ТОТ189:

П1 = Ws/ W1-4; П2 = W5-7/ Wi 4; Пз = Ws-8 / Wl 4, П4 = Ws / W1-3; П5 = \Л/5 7 / Wi 3; Пб = Ws-8 / W1-3, П7 = W5-6 / Wi 2: П8 = W5-7 / Wi-2, ПЭ = W5-6 / Wl-2.