преобразователя и к изменению напряжения на выходе стабилизатора. В схеме сравнения выходное напряжение сравнивается с эталонным и на ее выходе появляется сигнал разности между выходным напряжением и эталонным. Сигнал разности поступает на вход широтно-им-пульсного модулятора, что приводит к изменению длительности импульсов на его выходе. Изменение длительности импульсов на выходе ШИМ приводит к изменению времени открытого состояния регулирующего транзистора Ti импульсного стабилизатора. Изменяется напряжение на выходе нмпульсного стабилизатора и выходное напряжение возвращается к своему первоначальному значению. При изменении нагрузки схема работает аналогично.

Помимо низковольтных ИВЭ для питания устройств, выполненных на интегральных микросхемах, транзисторные преобразователи находят широкое применение в-высоковольтных стабилизаторах, питающих электронно-лучевые трубки, клистроны, ЛБВ и т. д.

Глава седьмая

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ ПОСТОЯННОГО ТОНА

Для питания различных радиотехнических устройств и аппаратуры связи находят широкое применение источники электрической энергии постоянного тока. Они преобразуют какую-либо неэлектрическую энергию (химическую, тепловую, световую и т. д.) в электрическую энергию постоянного тока. К таким источникам относятся гальванические элементы, аккумуляторы, термоэлементы, солнечные и атомные элементы и др. Источники электрической энергии постоянного тока могут быть как основными источниками энергии для питания портативных радиоустройств, аппаратуры на искусственных спутниках и космических кораблях, измерительной аппаратуры и т.д., так и резервными источниками энергии для питания аппаратуры при авариях в сети переменного тока.

В качестве источников электрической энергии постоянного тока наиболее часто применяются химические источники.

Химические источники подразделяются на первичные и вторичные источники тока.

К первичным относятся гальванические и топливные элементы (ЗХГ). В первичных источниках тока химическая энергия преобразуется в электрическую благодаря химическому взаимодействию входящих в них активных веществ. -

Ко вторичным источникам тока относятся аккумуляторные батареи. Если гальванические элементы являются источниками одноразового действия и процессы, протекающие в них, необратимы, то у аккумуляторных батарей возможно восстановление израсходованной энергии и они являются источниками многократного действия.

Помимо химических источников в последнее время широкое распространение получили непосредственные преобразователи энергии. К ним относятся термоэлектрические, фотоэлектрические и атомные источники электрической энергии.

7.1. ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Гальваническими элементами называются одноразовые химические источники тока. Они отдают во внешнюю цепь энергию, запасенную в активных массах электродов в процессе изготовления, при этом имеют место необратимые химические процессы.

В настоящее время применяют исключительно-сухие гальванические элементы благодаря простоте эксплуатации, дешевизне и способности работать в любом положении.

Наибольшее применение для питания радиоаппаратуры нашли сухие элементы марганцово-цинковой (МЦ) системы и воздушно-марганцово-цинковой системы (ВМЦ). Конструктивно они выполняются стаканчиковы-ми и галетными. На рис. 7.1 изображена конструкция галетного марганцово-цинкового элемента.

Отрицательным электродом в гальванических элементах МЦ и ВМЦ систем является цинк, выполненный в виде коробки (стакана), служащей сосудом элемента при стаканчиковой конструкции и в виде пластины при га-летной конструкции.

Активным материалом положительного электрода является двуокись марганца (МпОг). Для повышения

электропроводности положительного электрода двуокись марганца в гальванических элементах систем МЦ смешивают с графитом, образуя агломератную массу. Агломерат располагается вокруг угольного электрода при стаканчиковой конструкции. Угольный электрод служит токоотводом положительного электрода элемента.

Рис. 7.1. Кочструкци.ч галетного маргачцево-цинкового глеадитз.

/ - цинковая пластина с электропроводным слоем; 2 - положительный электрод: 3-пористая пср.городка, пропитанная электролитом; 4 - бумага; 5 - хлорЕини-ловое кольцо.

Между положительным и отрицательными электродами помешается электролит - раствор нашатыря (NH4C!), для загущения которого добавляется мука или крахмальный клейстер.

Электродвижущая сила любого гальванического элемента определяется разностью потенциалов положительного и отрицательного электродов относительно электролита и не зависит от размеров и конструкции самих электродов. В свою очередь потенциал электрода относительно электролита определяется способностью атомов материала электродов отдавать электроны со своего внешнего энергетического уровня (отрицательный электрод) или принимать электроны (положительный электрод), т. е. ЭДС гальванического элемента зависит от материала электродов и от концентрации электролита.

Электродвижущая сила элементов системы МЦ и ВМЦ равна !,3- !,6 В в начале разряда.

Электрический ток во внешней цепи обусловлен переносом электронов с отрицательного электрода на положительный, а внутри элемента переносом ионов электролита.

Элементы системы ВМЦ по устройству практически не отличаются от элементов системы МЦ, однако они обладают большей емкостью при одинаковых габаритах.

Емкость гальванических элементов- (и аккумуляторов) выражается в ампер-часах (А-ч), т.е. определяется как произведение тока нагрузки на время, в течение которого элемент отдает всю электрическую энергию. Емкость элемента зависит от его конструкции (от количе-