Импульсный трансформатор

 

(i i! 828226

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.07.79 (21) 2795536/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) M. Кл

Н 01F 19/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314. .235 (088.8) 1

-4..с.Д ;Щл Д

С. С. Вдовин и Ю. Ю. Шамрай

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. 300-летия воссоединения ::-:." .:.: = ."д

Украины с Россией

)

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ИМПУЛЪСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в импульсных электроэнергегических, радиотехнических, радиолокационных устроиствах для повышения напряжения электрических импульсов без значительных искажений их формы.

Известны конструкции маломощных воздушных трансформаторов, т. е. трансформаторов оез ферромагнитного сердечника jsJ. Трансформаторы такого типа применяются в устроиствах усиления высокой и промежуточнои частоты, фазовых детекторах, видеоусилителях и других радиотехнических устроиствах в качестве элементов связи между каскадами. Эти трансформаторы имеют дисковые или цилиндрические оомотки. Теория воздушного трансформатора разраоотана в теоретической электротехнике.

Известны импульсные трансформаторы с ферромагнитным сердечником и коническими обмотками, в которых толщина изоляционного промежутка между обмотками изменяется по длине намотки, увеличиваясь от низкопотенциального конца обмотки к высокопотенциальному (2).

Известный импульсныи трансформатор имеет однослойную цилиндрическую первичную обмотку и однослойную коническую вторичную обмотку. Цель, которая преследуется применением в импульсном трансформаторе конических обмоток, состоит в желании получить минимально возможный коэффициент рассеяния трансформатора, 5 что позволяет в свою очередь свести к минимуму искажения формы трансформируемых импульсов.

Недостатки такой конструкции импульсного трансформатора состоят в следующем:

10 между сердечником и первичной обмоткои имеется емкость, что увеличивает искажения фронта импульса; наличие сердечника примерно в 2 раза увеличивает индуктивность рассеяния им15 пульсного трансформатора, что также приводит к увеличению искажений формы импульса; сердечник изготавливается по сложной технологии из качественных и дорогостоящих ферромагнитных материалов. В результате стоимость импульсного трансформатора определяется практически стоимостью сердечника; наличие сердечника в мощных импульсных трансформаторах требует специального источника размагничивающего тока, что также усложняет конструкцию импульсного трансформатора.

Целью изобретения являются упрощение

3р конструкции, уменьшение массы и удешев828226 ление импульсного трансформатора при обеспечении приемлемой величины искажений формы трансформируемых импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном трансформаторе первичная и вторичная обмотки выполнены в виде нескольких параллельно соединенных однослойных секций, общее число секций первичной и вторичной обмоток — т ) 3 и всегда нечетное; секции первичной и вто- 10 ричной обмоток чередуются между собой.

Это позволяет получить коэффициент рассеяния в таком импульсном трансформаторе, обеспечивающий достаточно малые искажения фронта и вершины трансформиру- 15 емых импульсов.

Кроме того, для минимизации искажений формы трансформируемых импульсов должно выполняться оптимальное соотношение

D(h = 2,27, где D — средний диаметр витка, h — длина намотки.

На чертеже изображен импульсный трансформатор.

Импульсный трансформатор содержит каркас 1 в виде усеченного конуса, на котором намотаны чередующиеся однослойные секции первичной 2 и вторичной 3 обмоток.

Общее число секций первичной и вторичной обмоток — т ) 3 и всегда нечетное.

Все секции первичной обмотки соединены параллельно. Аналогично соединены все секции вторичной обмотки, Изоляционные прокладки 4 выполнены из электрокартона, фторопласта или другого диэлектрика.

Толщина изоляционных прокладок пропорциональна действующим между обмотками напряжениям.

Импульсный трансформатор работает следующим образом.

При подаче импульсов напряжения U> на 4о первичную обмотку 2 на вторичной обмотке 3 индуцируются импульсы напряжения

Ug — — и U, где n = N>(N>. (Здесь n — коэффициент трансформации, N> — число витков секции первичной обмотки, Ng — 45 число витков секции вторичной обмотки).

Положительный эффект, достигаемый в предлагаемой конструкции состоит в следующем. Отсутствует ферромагнитный сердечник, что существенно упрощает и удешевляет конструкцию импульсного трансформатора, отпадает необходимость в источнике размагничивающего тока. Применение многослойных чередующихся обмоток с параллельным соединением секций позволяет существенно снизить индуктивность рассеяния импульсного трансформатора, что позволяет в свою очередь на порядок уменьшить коэффициент рассеяния импульсного трансформатора и получить

его величину в случае обмоток с одним чередованием порядка 10 —, с двумя чередованиями — 0,5 10 —, с тремя чередованиями — 0,25 10 — и т. д., что в большинстве применений импульсного трансформатора достаточно для получения приемлемых искажений формы трансформируемых импульсов.

Минимум искажений формы импульсов в воздушном трансформаторе достигается при оптимальном соотношении D/h = 2,27.

Формула изобретения

1. Импульсный трансформатор, содержащий первичную и вторичную обмотки и изоляционные прокладки, толщина которых изменяется пропорционально действующим между обмотками напряжениям, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения и удешевления конструкции, первичная и вторичная обмотки выполнены в виде соединенных параллельно однослойных секций, причем общее число секций первичной и вторичной обмоток нечетное, и секции первичной и вторичной обмоток чередуются между собой.

2. Трансформатор по п. 1, о тл и ч аю шийся тем, что отношение среднего диаметра витка к длине намотки равно

2,27.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волгов В. А. Детали и узлы радиоэлектронной аппаратуры, M., «Энергия», 1977.

2. Вдовин С. С. Проектирование импульсных трансформаторов, Л., «Энергия», с. 80, 99, 131.

828226

Редактор Г. Петрова

3 738 1 Изд. № 305 Тираж 784 Подписное

HIIO «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и р аказ / отк ытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Мясникова

Техред И. Заболотиова

Корректоры: В. Нам и Н. Федорова