Elektronické součástky zvané „tlumivky“ se obvykle vyrábějí ve formě induktoru navinutého na jádru nebo z jednotlivých závitů. Název tohoto prvku pochází z německého slova „throsseln“, doslovně přeloženo jako „uhasit“ nebo „limit“. Prezentovaný překlad plně odpovídá hlavnímu funkčnímu účelu tohoto radiotechnického výrobku, kterým je vyhlazení kolísání napětí pulzujícího proudu.

Jak jsou tlumivky navrženy a fungují z fyzikálního hlediska

Tyto prvky elektrických obvodů jsou schopny akumulovat elektromagnetickou energii ve svém vinutí a poté ji „předat“ vnější zátěži. Tato jejich vlastnost se projevuje pouze při práci v obvodech střídavého nebo pulzního proudu, v jejichž přítomnosti je možný účinek elektromagnetické indukce.

Proces akumulace elektromagnetické energie v závitech tlumivky je vratný jev. To znamená, že bezprostředně po ukončení pulzujícího nebo pulzního napětí se škrticí prvek vrátí do předchozího stavu. Zároveň je veškerá jím akumulovaná energie e/m postupně odváděna zátěží, což umožňuje „vyhladit“ dříve vzniklé přepětí nebo zvlnění napájecího napětí.

Odrůdy

Podle současných norem jsou tlumivky klasifikovány podle následujících hlavních charakteristik:
  1. Typ jádra a konstrukční vlastnosti.
  2. Rozměry produktu.
  3. Způsob instalace do pracovního řetězce.

Kromě toho se tyto elektronické a elektrické obvodové součástky liší jmenovitou hodnotou indukčnosti cívky, měřenou v Henry (H). Uvedená jednotka se ve výpočtech a v praxi používá zřídka, což se vysvětluje její příliš velkou hodnotou. Ve skutečnosti se hodnocení prvků škrticí klapky počítá v menších hodnotách (tisíciny a miliontiny Henryho).

V souladu s prvním znakem jsou stávající tlumivky rozděleny do následujících odrůd:
  • Prvotřídní produkty používají jádra vyrobená z měkké oceli.
  • U tlumivek druhého typu se jako základna používá feromagnet.
  • Ve třetím případě konstrukce induktoru neobsahuje vůbec žádné jádro.

Přítomnost „měkké“ báze je typická pro nízkofrekvenční produkty s relativně velkým počtem závitů a její feromagnetický analog je použit v některých vzorcích RF tlumivek.

Drosseli 2

U tlumivek pracujících na vysokých frekvencích může docházet k úplné absenci jádra (v tomto případě jsou cívky navinuté na plastovém rámu nebo jsou vyráběny zcela bez něj). Pro instalaci SMD se používají miniaturní tlumivky s vícevrstvou strukturou a při ultravysokých frekvencích výrobky ve formě dutých feritových trubek, které nemají vinuté části. V jejich vnitřní dutině se nachází speciální vodič, který plní funkci indukčního prvku.

READ
Jak udělat sádru pevnou jako kámen?

Díky této konstrukci se produkty této třídy používají v zařízeních, kde je potřeba zbavit se mikrovlnného rušení ve frekvenčním rozsahu od 0,1 MHz do několika GHz.

Oblasti použití tlumivek
Takové produkty jsou široce používány pro následující praktické účely:
  • Jako měnič napětí.
  • Abychom se zbavili impulzního šumu.
  • K „vyhlazení“ nebezpečného vlnění a filtrování signálu.

Máte-li tlumivku s vhodnými vlastnostmi, můžete na přání snadno vyrobit převodník zvoleného typu. Mohou to být redukční, stupňovité nebo dokonce inverzní 2-pólové měniče napětí.

Při jejich výrobě byste měli vždy pamatovat na jeden důležitý bod. Protože cívka takového výrobku je vyrobena z jednoho kusu drátu vinutí (není rozdělena na samostatná vinutí), tlumivky vyrobené na jejím základě neobsahují galvanické oddělení vstupních a výstupních obvodů.

Měniče napětí

Použití tlumivek jako měničů napětí je možné díky schopnosti těchto výrobků akumulovat elektromagnetickou energii. Je možné získat požadovaný výsledek díky skutečnosti, že na cívku převodníku je aplikována sekvence krátkých impulsů. V důsledku jevu indukce se v ní při příjmu hromadí energie. To je možné díky neustálému „čerpání“ impulsů.

Když je dosaženo určité úrovně akumulace energie, určené vlastnostmi cívky, induktor začne do zátěže „dávat“ to, co bylo akumulováno dříve.

V závislosti na úloze může převodník pracovat buď pro snížení nebo zvýšení napětí na výstupních svorkách zařízení. Velikost výstupního napětí závisí na době trvání přiváděných impulsů, jejichž úpravou můžete získat libovolnou z jeho hodnot.

Potlačení rušení

Hlavními zdroji napájecího napětí v elektrických sítích jsou generátory střídavého napětí 220/380V s frekvencí 50Hz. Když jsou generovány a přenášeny z transformoven, dochází často k rušení ve formě krátkodobých napěťových impulsů (výbojů nebo poklesů) s významnou amplitudou.

Hlavní důvody takového rušení jsou:
  • Parazitní elektromagnetické rušení.
  • Špatné kontakty na spojích úseků vedení a v konektorech.
  • Vliv svodičů napětí přítomných ve vedení.
  • Přítomnost reaktance v obvodu (kapacitní nebo indukční).

Instalace tlumivek s požadovanými parametry do takových obvodů umožňuje efektivně „bojovat“ se všemi uvedenými typy rušení. Jejich instalace v napájecích vedeních nezpůsobuje žádné zkreslení, protože při relativně nízkých frekvencích (50 Hz) je odpor těchto výrobků velmi nízký. Je určena ohmickým odporem závitů drátu, ze kterého jsou navinuty tlumivky. Tato vlastnost je zvláště důležitá, když jsou napětí napájecích zdrojů malá a když jsou proudy v zátěžových obvodech významné.

READ
Co položit v zimě na schody?

Stejný prvek pro vysokofrekvenční komponentu však představuje vážnou překážku v podobě vysokého odporu, který vylučuje možnost jeho vstupu do zátěže.

Obvody pásmových filtrů a zpětnovazební prvky (OS)

Jsou možné situace, kdy je v elektronických řetězcích nutné „oddělit“ (oddělit) několik frekvenčních komponent, pokud je to možné, eliminovat vliv jedné z nich na druhou. Obdobný problém je řešen pomocí stejných tlumivek, které ke své činnosti nevyžadují zdroj.

Navíc se často instalují do zpětnovazebních obvodů různých typů zesilovacích stupňů, včetně řešení integrovaných obvodů. Jednou z nejzajímavějších aplikací induktoru je jeho použití v zapalovacích obvodech zářivek.

Tlumivky v zářivkách

Induktor v tomto případě plní speciální funkci, kterou je generování spouštěcího impulsu pro zářivku, se kterou je zapojen do sériového obvodu. Zároveň vyhlazuje vzniklé výkyvy a přepětí. Aby škrticí klapka mohla plnit svou funkci, je spolu s ní do startovacího obvodu zařazen pomocný prvek zvaný „startér“.

Nejjednodušší způsob, jak pochopit, jak fungují tlumivky jako součást předřadníků (předřadníků), je nejprve se seznámit s následující posloupností operací:
  • Když je na lampu, která je ve studeném stavu, přivedeno napájení, nezapne se, protože odpor průrazné mezery je příliš vysoký.
  • Střídavý proud protéká pouze předřadníky a startérem a zahřívá katodu výbojky.
  • Kontakt uvnitř spouštěcího prvku se také zahřívá a uzavírá pracovní okruh.
  • Celou tu dobu se v tlumivce akumuluje energie ve formě vysokonapěťového napětí, schopného prorazit plynovou mezeru lampy.

Po rozpadu lavinový proces elektronů a kladně nabitých částic ionizuje plyny, načež se lampa rozsvítí.

Drosseli 3

Konstrukce a princip činnosti lampy

Zvenčí jsou lampy uzavřené skleněné trubice, jejichž vnitřní povrchy jsou ošetřeny speciální sloučeninou – fosforem, který svítí pod vlivem UV záření. Prostor mezi žáruvzdornými kovovými elektrodami (wolfram) je naplněna směsí inertních plynů s přídavkem rtuti.

Když je na ně z předřadníku přivedeno vysoké napětí, začne mezerou lampy protékat proud. Záporně nabité částice (elektrony) aktivují atomy rtuti, které začnou zářit v UV spektru.

Drosseli 4

Ultrafialové záření okamžitě ovlivňuje fosfor, který začne svítit ve viditelném frekvenčním rozsahu (obvykle v bílo-modrém světle). Zbývající energie je absorbována materiálem baňky a rozptýlena jako malé množství tepla.