Изискванията към
автономните токоизточници са: дълъг срок на експлоатация, издръжливост,
компактност, устойчивост към различни видове въздействия.
Основни характеристики:
ЕДН – зависи само от активната химична маса върху електродите
на токоизточника;
Ri (вътрешно съпротивление )
Q – показва какво количество
електричество се отдава за определено време.
q ( специфичен капацитет )
η – КПД
ефект „памет”
Химични токоизточници са тези, които
преобразуват химичната енергия на окислително–редукционни процеси в електрична
енергия. Биват 2 основни вида: първични ( галванични
елементи ) и вторични (акумулатори ).
Галваничните елементи са тези, които в процеса
на отдаване на
електрична енергия се изразходва напълно активната маса на
електродите им.
Видове галванични елементи:
В зависимост от конструкцията си биват: чашкообразни и др.
В зависимост от състоянието на електролита биват: сухи и
водоналивни. При сухите електролита е във вид на паста, а при водоналивните
електролита е в прахово състояние и едва при започване на експлоатацията му се
налива вода. Един от най–разпространените е въгленово–цинков
елемент на Ленкланше – 1867г. Характеризира се с добри
параметри като стабилно ЕДН, издръжливост, ниска цена, малки размери.
Литиев елемент– дълъг срок на експлоатация, ЕДН около 3V, Q=50 mA|h.
Галваничните елементи като цяло не търпят дозареждане, в
противен случай за кратко време стават неизползваеми.
Стандартни корпуси на галванични
елементи – те се произвеждат или самостоятелно или като батерии в
стандартизирани конструкции.
Батериите се образуват чрез свързване на
няколко галванични елемента и поместването им в общ корпус. Свързването
бива: последователно, успоредно и смесено.
Тези стандарти за батерии се използват в широк обхват от
захранване на дистанционно до фенерче.За захранване на ръчни часовници,
калкулатори и др. се използват галванични елементи във
формата на метални дискове.
Акумулаторите са тези
химични токоизточници, които след използването им като източник на постоянно
напрежение и в последствие на това разреждането им, могат да се зареждат.
Видове акумулатори: разделят се на две групи
в зависимост от вида на електролита – киселинни ( оловни
) и основни (алкални ).
Оловните акумулатори са създадени през
1860 г. И се употребяват и днес поради добрите си показатели. Основните им
елементи са: гъбесто олово(-), оловен диоксид (+),
електролита е воден разтвор на сярна киселина. Гъстота му е 1,28
, работи в два режима- на разреждане, в които се пълни с електричество. При разреждането гъстотата на електролита намалява, а електродите
се преобразуват в оловен сулфат, който е неразтворим във вода и полепва като
дребни частици по електролита. При зареждане се възстановява активната
маса на електродите, а електролита се сгъстява в резултат на химичната реакция.
Алкални акумулатори – съществува голямо
разнообразие в зависимост от тях представлява воден разтвор на калиева основа с
добавка от литиев хидроксид. Литиевият
хидроксид удължава живота на положителния електрод. ЕДН
на алкалните акумулатори е по– малко от това на оловните.
Алтернативни токоизточници
Светлинни (слънчеви )
токоизточници – принципът им на действие се основава
напреобразуване на светлинна енергия велектрическа. Наричат
се още фотодиоди.
Атомни токоизточници – тяхното действие се
основава на преобразуването на енергията, която се отделя при разпадане на
радиоактивно вещество и образуване на електричество. Съществуват два вида:
високоволтови и нисковолтови атомни батерии.
ТОКОИЗПРАВИТЕЛИ
Въведение – радиоелектронните
апаратури са съставени от голям брой различни елементи. Повечето от тях са активни и изискват различно по стойност
постоянно напрежение. Електроенергията обаче се
доставя до консуматорите в променлив вид с точно определена стойност и честота.
За работата на устройствата е необходимо тя да се преобразува
в стойности конкретно за устройството и обикновено да бъде постоянно по форма.
Тази работа се извършва от токоизправителни схеми.
Токоизправителят е устройство, което
преобразува променливотоково напрежение, ток в постоянни напрежение, ток.
РЕГУЛИРАЩИ УСТРОЙСТВА И
СТАБИЛИЗАТОРИ
Необходимост от регулиране на електрическите сигнали – основните два
начина за захранване на електрически устройства са:
1. Чрез
променливотокова мрежа;
2. Автономно.
–
Променливотоковата мрежа е с номинал 220V и 50Hz
и допустимите граници на изменение на напрежението са от 0,85÷
1,15. Редица устройства изискват различно по стойност, а понякога и променящо се
захранващо се захранващо напрежение.Това се осигурява чрез използването на
специални схеми наречени регулатори.
Регулатор е електрическо
устройство, което променя параметрите на електрическата енергия без да я
превръща в друг вид.
Видове регулатори според
изменението на регулируемата величина:
–
Регулатори с непрекъснато действие;
–
Регулатори със стъпално действие;
–
Регулатори с импулсно действие;
Според вида на
регулируемата електрическа величина:
-
Регулатори на ток
-
Регулатори на напрежение
Според формата на
електрическия сигнал:
–
Постояннотокови;
–
Променливотокови;
Според мощността:
–
Маломощни (до 220 V );
–
Средномощни ( от 220V÷2KV );
–
Мощни ( над 2KV );
Според бързодействието:
–
Бавнодействащи – когато изменението е около един
полупериод ;
–
Бързодействащи – когато изменението е много по –
малко;
Стабилизатор на напрежение
и ток: стабилизатора е устройство, чието предназначение е да
поддържа ток или напрежение върху резистор в зададени граници. Фактори, които влияят върху елементните схеми и устройства и
променят техните параметри и режими се нарича дестабилизатор. Това са:
–
промяна на входното токозахранващо напрежение;
–
промяна на
консумирания ток, температурата и стареенето на елемента.
Целта на
стабилизатора е да намали влиянието на тези дестабилизиращи фактори.
Основни параметри –
основно качествата на стабилизатора се оценяват по два параметъра: динамично
съпротивление и коефициент на стабилност или нестабилност.
Видове стабилизатори:
стабилизатор на ток и стабилизатор на напрежение.
Според схемата биват:
параметрични, компенсационни и импулсни.