Напівпровідникові індикатори В невеликих за розміром індикаторах використовується монолітна конструкція, тобто всі елементи, що світяться, виробляються в одному кристалі. При збільшенні габаритних розмірів приладів застосовують гібридну технологію, набір пристрою з окремих кристалів. Для зручності застосування в одному корпусі виробляють не один, а потрібне число розрядів (три, чотири, шість, дев’ять і т. д.) спільно зі схемою управління, що містить дешифратор і формувач сигналів. В останній час зросла цікавість до рідиннокристалічних індикаторів. Їх робота основана на використанні матеріалів, що характеризуються одночасним поєднанням властивостей рідини (рухливість) і кристалу (оптична анізотропія). В якості рідинних кристалів (РК) можуть застосовуватися різноманітні органічні сполуки і їх суміші. РК-індикатори характеризуються найменшим енергоспоживанням (до 0.001 Вт/знак), високою контрастністю, низькою напругою управління (до 3 В), великим терміном служби (до 30 000 г). Ці прилади є пасивними, оскільки самі не генерують оптичне випромінювання, тому дієздатні тільки в освітленому приміщенні (в темряві вимагається спеціальне підсвітлення). Серйозним недоліком РК-індикаторів є мала швидкодія (до 10-1 с), що обмежує область їхнього застосування. В основі роботи газорозрядних індикаторів лежить світіння газу при протіканні струму між електродами. При подачі високої напруги (порядку 80-400 В) в газовому об’ємі починається розряд (струм розряду приблизно 1 мА). За рахунок заповнення проміжку між електродами різноманітними інертними газами досягається заданий колір індикатора (неон дає оранжеве світіння, аргон – фіолетове, гелій – жовте). Для розширення кольорової гами використовується розряд в ксеноні (УФ-випромінювання) з наступним перетворенням довжини хвилі випромінювання за допомогою фотолюмінофорів. Газорозрядні індикатори використовуються на постійному і змінному струмах. В першому випадку електроди взаємодіють з газом, що призводить до інтенсивного катодного розпилення металу, тому обов’язково застосовують баластний резистор для обмеження струму і елемент гасіння розряду. Для роботи на змінному струмі характерна відсутність безпосереднього контакту электродів з газом і самообмеження розряду. 3 Випрямлячі - це електротехнічні пристрої, призначені для перетворення енергії джерела напруги змінного струму в енергію напруги постійного струму. Склад випрямляча показано на узагальненій структурній схемі, наведеній на рис. 9.1. Як правило, випрямляч підмикається до розподільної мережі напруги змінного струму. Трансформатор призначений для перетворення величини напруги мережі до значення, необхідного для роботи випрямляча. Він також забезпечує електричну (гальванічну) розв'язку мережі і навантаження. Вентильна схема перетворює змінну напругу у випрямлену - пульсуючу однополярну. Вона, як правило, виконується на напівпровідникових ключах. Згладжуючий фільтр перетворює випрямлену напругу у постійну. Фільтри виконуються на реактивних елементах, що мають властивість накопичувати електричну або електромагнітну енергію: конденсаторах, дроселях. Такі фільтри називаються пасивними. Для живлення радіоелектронних пристроїв часто використовують активні фільтри, що будуються на транзисторах, операційних підсилювачах та реактивних елементах. Стабілізатор напруги підтримує напругу на навантаженні на незмінному рівні при змінах напруги мережі або навантаження у заданих межах. При необхідності регулювання напруги на навантаженні за необхідним законом і у заданих межах використовують регулятори напруги. Зазначимо, що стабілізатор також являє собою різновид регулятора, у якого забезпечується автоматичне регулювання за ознакою постійності значення напруги на навантаженні. Регулятор (стабілізатор) може бути увімкнено і зі сторони змінної напруги (до трансформатора). Параметри вузлів випрямляча та їхніх елементів, режими роботи повинні бути узгоджені із заданими умовами роботи навантаження. Навантаження також вважають елементом випрямляча, бо зміни його опору в процесі роботи впливають на режим роботи усього пристрою. Згладжуючий фільтр, стабілізатор (регулятор), а іноді й трансформатор можуть не входити до складу випрямляча, якщо у них немає необхідності. Крім вказаних вузлів, випрямляч може мати вузли і елементи захисту від короткого замикання, перевантаження, зниження напруги мережі та ін. (запобіжник, автоматичний вимикач, електронний пристрій захисту, елементи і вузли індикації наявності і значення напруги і струму, а також вузли діагностики працездатності). Випрямлячі класифікують за числом фаз - однофазні та багатофазні (останні - найчастіше трифазні). За потужністю випрямлячі бувають малої потужності (до 100 Вт), середньої (до10 кВт) і великої (понад 10 кВт). Є некеровані випрямлячі та керовані. Перші будуються на не-керованих вентилях - на діодах, другі - на керованих - наприклад, на тиристорах. За принципом дії випрямлячі поділяються на однотактні та двотактні. Однотактними називають випрямлячі, у яких по вторинній обмотці трансформатора струм протікає один раз за період напруги мережі і лише у одному напрямку. Важливим параметром випрямляча є кратність пульсацій випрямленої напруги m - відношення частоти пульсацій випрямленої напруги до частоти мережі. У однотактних випрямлячів він відповідає числу фаз мережі. Двотактними (двопівперіодними) називають випрямлячі, у яких по вторинній обмотці трансформатора струм за період напруги мережі протікає двічі і у різних напрямках. Кратність пульсацій у двотактних випрямлячів дорівнює подвоєному числу фаз. Робота випрямляча фактично полягає у тому, що навантаження за допомогою ключів так підмикається до джерела енергії напруги змінного струму, щоб за час кожного півперіоду його напруги (позитивного і негативного) струм у навантаженні протікав у одному напрямку. Виходячи з цього, найважливішим вузлом випрямляча є вентильна схема -схема випрямлення. Найширшого розповсюдження набули схеми випрямлячів, зображені на рис. 9.2 (виходячи з того, що як вентилі тут використано діоди -маємо некеровані випрямлячі). При розрахунку випрямляча відомі параметри навантаження та мережі живлення. Невідомими є параметри елементів вузлів, що до нього входять. Теорія випрямлячів зводиться до розробки аналітичних виразів, що зв'язують відомі параметри напруги мережі живлення і навантаження з невідомими параметрами, які характеризують роботу вентильної схеми. На підставі цього робиться вибір типу вентилів для конкретної схеми випрямляча та розрахунок його вузлів. |