|
Трансформаторы с тороидальными сердечниками гораздо более чувствительны к насыщению материала сердечника, что является
прямым результатом их конструкции, более приближающейся к идеальной. Вне зависимости от того, является ли трансформатор силовым
или низкочастотным, используемым в звуковом тракте, сердечники мощных трансформаторов обычно изготавливаются из кремнистой
электротехнической стали с ориентированными зернами (GOSS), которая обладает тем преимуществом, что в направлении, совпадающем
с плоскостью зерен, плотность магнитного потока может иметь более высокие значения. Традиционные трансформаторы, в которых
сердечники набраны из обычных Ш-образных пластин, лишены этого преимущества, так в таких сердечниках всегда существуют области,
в которых вектор магнитного потока направлен перпендикулярно плоскости зерна. Для тороидальных сердечников вектор магнитного потока
всегда параллелен плоскости зерна, поэтому эти сердечники могут работать при таких значениях плотности потока, которые значительно
ближе по своей величине к насыщению. А это, в свою очередь, позволяет уменьшать размеры трансформатора, так как работа при
более высоких значениях магнитного потока позволяет использовать сердечник меньшего размера. Соответственно, процесс насыщения
тороидальных сердечников происходит более резко, тогда как подобный переход для обычных Ш-образных сердечников происходит
более плавно.
Рис. 6.10 Осциллограммы тока и напряжения на накопительном конденсаторе при токе нагрузки 88 мА. Верхняя
осциллограмма (Сh. 1): форма тока (амплитудное значение Ipk = 340 мА). Нижняя осциллограмма (Сh. 2): напряжение
пульсаций (двойное амплитудное значение напряжения Vpk-pk= 13 В)
Насыщение сердечника трансформатора крайне нежелательно, так как при этом происходит интенсивное рассеяние магнитного
потока вне сердечника, что вызывает наведение токов индукции в близко расположенных цепях. Еще хуже то, что насыщение
возникает периодически (с частотой
100 или 120 Гц), поэтому вызывает всплески помех, частоты которых распространяются и на звуковых частотах и в радиочастотный
диапазон. Более резкий переход в режим насыщения способствует появлению большей доли высших гармоник в. Разумеется, нельзя
забывать и о том, что насыщение сердечника приводит к его перегреву, вплоть до его физического разрушения.
Рис. 6.11 Спектральный состав тока пульсаций накопительного конденсатора
И это не просто сомнительные россказни о гипотетических несчастиях. Автор «вырвал почти все волосы на своей голове»,
разыскивая источник видеопомех на мониторе для вывода графических данных, прежде чем обнаружил, что причиной оказалось насыщение
торроидального сердечника силового трансформатора, который индуцировал помехи непосредственно в горловине кинескопа монитора.
|
