Impulstransformatoren

Impulstransformatoren werden in Kommunikationsgeräten, in der Automatisierungstechnik und in der Computertechnik eingesetzt, wenn mit kurzen Impulsen gearbeitet wird, um deren Amplitude und Polarität zu ändern, den Daueranteil zu entfernen usw.

Eine der Hauptanforderungen an Impulstransformatoren ist die minimale Verzerrung der übertragenen Signalform, die durch den Einfluss von Leckströmen, kapazitiven Verbindungen zwischen Wicklungen und Windungen sowie Wirbelströmen entsteht.

Gehen Sie davon aus, dass der Eingang einen idealen Transformator (ohne Verluste und Kapazitäten) empfängt rechteckige Spannungsimpulse (Abb. 1, a) der Dauer I mit der Periode T. Die Zeitkonstante der Primärwicklung des Transformators – die Zeit, während der der Strom einen stationären Wert erreicht (Abb. 1, b) ist gleich: T1 = L1/ r1 , wobei L1 die Induktivität der Primärwicklung ist, G.

In der Primärwicklung entsteht ein Strom, der anzusteigen beginnt, dessen Kurve in Abb. 1 dargestellt ist. 1b. Dies führt zu genau der gleichen Änderung des magnetischen Flusses, was wiederum zu einer EMK in der Sekundärwicklung führt, die im Leerlauf gleich ti2 ist (Abb. 1, b).

Der negative Teil des Impulses wird durch Einschalten der Diode im Sekundärkreis des Transformators „abgeschnitten“. Dadurch entsteht auf der Sekundärseite des Transformators ein nahezu rechteckförmiger Impuls.

Reis. 1. Spannungs- und Stromverläufe in einem Impulstransformator

Es ist zu beachten, dass T.1 > T, d. h. Die Zeitkonstante der Primärwicklung muss größer sein als die Impulsdauer. Wenn dagegen T.1 < T ist, ist das Ergebnis negativ – die Form des Impulses ist alles andere als rechteckig.

Um die Impulsform noch rechteckiger zu gestalten, hat der Impulstransformator seine eigenen Eigenschaften: Er arbeitet im ungesättigten Modus, der Magnetkreis des Impulstransformators muss eine geringe Restinduktion aufweisen. Daher besteht es aus weichmagnetischem Material (mit geringer Koerzitivkraft) und erhöhter magnetischer Permeabilität.

Reis. 2. Impulstransformatoren

Um die Restinduktion zu reduzieren, ist der Magnetkreis eines Impulstransformators manchmal mit einem Luftspalt ausgestattet. Um Streukapazitäten und Leckströme zu reduzieren, wird versucht, Wicklungen mit der geringsten Windungszahl herzustellen.