Сварщику цветник металлов

РЕЗИСТОРЫ, КОНДЕНСАТОРЫ, ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ

В сварочных электронных схемах широкое применение на­ходят резисторы, конденсаторы, полупроводниковые, выпря­мительные и импульсные диоды, тиристоры, стабилитроны,

транзисторы, свето* и фотодиоды, радиолампы и другие при­боры.

Резисторы (сопротивления) бывают постоянные, перемен­ные и подстроенные. В постоянных резисторах в процессе экс­плуатации сопротивление не изменяется. Резисторы, с помо­щью которых осуществляется в аппаратуре разного рода регу­лировка, называются переменными, . или потенциометра­ми. Подстроенные резисторы позволяют изменять сопротив­ление цепи только при настройке электронных устройств.

По характеру основной токоподводящей части резисторы делятся на проволочные и непроволочные, в которых исполь­зуются полупроводниковые материалы или сплавы с высоким удельным электрическим сопротивлением.

Единицей сопротивления является ом. Сопротивление ре­зисторов измеряется в омах (Ом), килоомах (кОм), мегомах (МОм), гигаомах (ГОм) и тераомах (ТОм).

1 кОм = 103 Ом; 1 МОм = 108 кОм = 10е Ом;

1 ГОм = 10» МОм => 10е кОм = 10е Ом;

1 ТОм = 10» ГОм = 10е МОм = 10е кОм = Ю1* Ом.

Номинальное значение сопротивления указывается на корпусе резистора. Сопротивление до 999 Ом выражается в омах, от 1000 до 99 000 — в килоомах, от 100 ООО и больше — мегомах, от 1 • 10е до 1 • 1012— в гигаомах, от 1 • 1012 и выше — в тераомах.

Отклонения от номинального значения сопротивления зави­сят от класса точности. Различают три основных* класса точ­ности:

I класс — с отклонением от номинала на =£5 % (ряд Е24);

II класс — с отклонением от номинала на * 10 % (ряд Е12);

III класс — с отклонением от номинала на * 20 % (рядЕб).

Если на резисторе отклонение не указано, его сопротивле­ние от номинала отличается на —20 %.

Постоянные сопротивления для приме­нения в аппаратуре высокой точности изготавливаются с мень­шими отклонениями от номинала, например, =±0,01 %, *0,02 %, *0,05 %, *0,1 %, *0,2 %, *0,5 %, *1,0 % я * 2,0 %. В сварочной аппаратуре находят применение постоянные резисторы влагостойкие — ВС, металлизирован­ные лакированные термостойкие — МЛТ, углеродистые лаки­рованные малогабаритные — УЛМ, металлоокисные низко­омные— МОН, проволочные эмалированные влагостойкие — ПЭВ. Непроволочные постоянные резисторы отличаются небольшими размерами, обладают незначительной собственной индуктивностью, малой емкостью и мощностью.

Проволочные постоянные сопротивления обладают большой- мощностью и высокой точностью, однако их частотный диапа - *он небольшой.

В качестве переменных резисторов наиболее широко распространены: резисторы переменные — СП, ре­зисторы переменные объемные — СПО, резисторы перемен­ные — ВК и ТК (резисторы ТК в корпусе имеют выключа­тель), проволочные переменные — ПП, резисторы переменные композиционные — СПЗ, резисторы проволочные малогаба­ритные — СП5.

На корпусе резисторов указывается номинальное значение сопротивления с отклонением, а также в зависимости от разме­ров — полное или кодированное их обозначение. В полном обозначении резистора дается шифр, в котором указываются: цифрами — номинальное значение сопротивления, буквой — его сопротивление и далее цифровым обозначением — допус­тимые отклонения от номинального значения сопротивления в процентах или класс точности. В этом случае вместо сокра­щенного обозначения единицы сопротивления кОм ставится буква «к», вместо МОм ставится буква «М», а обозначение Ом не указывается, t*..

На малогабаритных сопротивлениях кодированное обозна­чение состоит из дифр, показывающих номинальное значение сопротивления, буквы, обозначающей единицу сопротивления, которая одновременно указывает положение запятой в деся­тичной дроби, и буквы, обозначающей допустимое отклонение сопротивления от номинального значения. В этом случае допустимое отклонение сопротивления резисторов от номи­нального значения проставляется кодированным обозначением: —0,4 % — X, *1,0 %— Р, ^ 2,0 % — Л, *5,0 % — И, *10 % - С,- * 20 % — В, * 30 % — Ф и т. д. [31.

Пример. Сопротивление 4,7 кОм с допусти­мым отклонением * 10 % обозначается как 4к7С или без указания отклонения: 4,7 кОм—-4к7; 0,47 МОм—М47; 45 кОм—45к; 4,7МОм—4М7.

Тип резистора может обозначаться также цифрами: 1 — углеродистый, 2 — металлопленочный или металлоокисный, 3 — пленочный композиционный, 4 — объемный компози­ционный, 5 — проволочный. Затем, через прочерк, дается номер разработки.

На схемах рядом с графическим обозначением резистора приводится условное буквенно-цифровое обозначение, кото­рое состоит из буквы и порядкового номера резистора по схе­ме. Здесь же проставляется значение сопротивления, а внутри символа резистора условными знаками приводится номиналь-

Про і яая мощность рассеивания

■—I |----- ПроЗоло^ный резистор (рис. 4.1). В некоторых слу­

чаях к обозначению резис - Резистор нелинейного тора добавляется знак, «*», сопротивления показывающий, что значе-

Обозначение мощности, Вт ние сопротивления указано

ориентировочно и подбира­ется при налаживании уста­новки. На схемах рядом с проволочным^-сопротив - лением ставится надпись «Пров.», которая обознача­ет, что сопротивление из проволоки с большим удель­ным сопротивлением. В та­ких случаях номинальная мощность рассеивания обыч­но не указывается. Для ра­боты проволочных резисторов в широком частотном интервале применяют специальные меры по уменьшению влияния на! сопротивление собственной емкости и индуктивности.

Переменные резисторы выпускаются движковые и ползун- ковые. Движковые имеют рабочий участок сопротивления кру­говой формы, и движок перемещается вращением. У резисто­ров ползункового типа рабочий участок прямолинейной формы, и ползунок перемещается поступательно.

Переменные сопротивления бываютсдвоенйые, совмещенные с выключателем, и различной мощности. По характеру из­менения сопротивления в зависимости от величины перемеще­ния рабочего органа резисторы делятся на три группы (рис. 4.2): с линейной зависимостью (группа А); с Логарифми­ческой зависимостью (группа Б) и с показательной зависи­мостью (группа В).

Конденсаторы — это устройства, действие которых осно­вано на способности двух изолированных проводников накап­ливать разноименные электрические заряды под влиянием подведенного к ним напряжения.

Единицей измерения емкости конденсатора служит фд- рада. На практике применяют доли фарады — микро-, нано - и пикофарады: 1 мкФ = 10-вФ; 1 нФ = 10-#Ф; 1 пФ = 10_1.*Ф.

К основным параметрам конденсаторов относятся номиналь­ное значение емкости с допустимым отклонением, рабочее на­пряжение й сопротивление изоляции или ток утечки. Наи­большее напряжение, приложенное к обкладкам конденсато­ров, при котором он надежно работает длительное время, на­до
дывается рабочим. Кроме того, важным параметром является температурный коэффициент емкости (ТКЕ), характеризую­щий обратимое изменение емкости конденсатора с измене­нием температуры.

Конденсаторы бывают постоянные, переменные и подстро­енные (рис. 4.3).

Постоянные конденсаторы делятся на электролитические и неэлектролитические. В электролити­ческих конденсаторах в качестве одной из обкладок исполь­зуется металлическая фольга (анод), в качестве второй — электролит (катод). Диэлектриком между ними служит оксид­ный слой на поверхности фольги. Конденсаторы такой кон­струкции полирны. Электролитические конденсаторы приме­няются только в целях постоянного или пульсирующего тока, причем плюс подают на анод, а минус на катод, обычно соеди­ненный с корпусом конденсатора.

Для цепей переменного тока используются специальные неполярные электролитические конденсаторы. Такие конден­саторы имеют два вывода и отличаются разным материалом диэлектрика. Кроме того, применяются также проходные кон­денсаторы (керамические и бумажные), предназначенные для фильтрации напряжения. Постоянные конденсаторы, чаще всего керамические, рассчитаны на определенное рабочее напряжение.

Переменные конденсаторы предназначены для изменения в широких пределах емкости электрических цепей в процессе работы аппаратуры. По конструкции пере­менные конденсаторы отличаются формой используемых пла­стин ротора н статора, их числом, размерами и конструктив­ным оформлением.

1

т

Рис. 4.3. Условное графическое обозначе­ние конденсаторов:

а — постоянной емкости; б — электролитический по­лярный; « — переменной емкости; г — подстроенный

Подстроенные Конденсаторы служат для под­гонки емкости цепей в процессе настройки схем и отличаются малыми размерами и высокими электрическими параметрами.

В подстроенных конденсаторах также изменяется емкость, однако в меньших пределах, чем в конденсаторах переменной емкости. Наибольшее распространение получили подстроен­ные конденсаторы типа КПК — конденсаторы подстроен­ные керамические. КПК-1, КПК-2, КПК-3, КПК-М. Под­строенные конденсаторы состоят из неподвижного керамиче­ского статора и подвижного керамического диска-ротора. Обкладками в них служат металлизированные участки ротора и статора, имеющие выводы в виде контактных лепестков.

В зависимости от размеров на корпусе подстроенных кон­денсаторов указывается полное или кодированное обозначе­ние емкости с допустимым отклонением.

В индексе типа конденсаторов одна или две первые буквы обозначают их группу: К — конденсатор постоянной емкости, КП — конденсатор переменной емкости и КТ — конденса­тор подстроенный. Второй элемент обозначает разновидность конденсаторов: 1 — вакуумный; 2 — воздушный; 3 — с газо­образным диэлектриком; 4 — с твердым диэлектриком. Тре­тий элемент обозначает порядковый номер, присваиваемый при разработке.

Для маркировки конденсаторов введено также кодирован­ное обозначение емкости и допустимые ее отклонения от но­минальной. Обозначение состоит из цифр, указывающих номинальную емкость, и буквы, обозначающей допустимые отклонения емкости от номинальной.

Емкости до 100 пФ выражаются в пикофарадах и обозна­чаются буквой —П, емкости от 100 пФ до 0,1 мкФ — в нано­фарадах и обозначаются буквой — Н, емкости от 0,1 мкФ и выше — в микрофарадах и маркируются буквой—М. Эти буквы ставятся на место запятой десятичной дроби. Если значение номинальной емкости дано целым числом, то буква, обозначающая единицу емкости, ставится после него. Когда значение номинальной емкости дано десятичной дробью, меньшей единицы, то нуль целых и запятая из маркировки исключаются и буквенное обозначение единицы емкости рас­полагается перед числом.

Пример. Емкость 9,1 пФ обозначается 9П1, 22пФ —22П, 150 пФ — Н15, 1800 пФ — 1Н8, 0,01 мкФ — ЮН, 0,15 мкФ — М15, 50 мкФ — 50М и т. д.

Кодированное обозначение допустимых отклонений ем­кости от номинального значения соответствует буквам: ±0,1 % - ж, ±0,2 % - У, ±0,5 % - Д, 2=2 % - Л,

± 5 %—И, ± 10 % - С, ±20 %—В, ±30 % — Ф и т. д. Ог- клонение емкости от номинальной (%) характеризует точность значения емкости, в соответствии с которой конденсаторы де­лятся на десять классов: 001— —0,1; 002— —0,2; 005 — 2=0,5; 00 — ±1; / — ±5; II — ± 10; III —- ±20; IV — от —10 до +20 и т. д.

На конденсаторах большого размера обозначаются тип, . номинальная емкость и допустимое отклонение емкости от но­минальной (%), а также номинальное напряжение, марка за- вода-изготовителя, месяц и год выпуска. Если конденсаторы выпускаются одного класса точности, то допуск не ставится. Допустимые отклонения ±5, ± 10 и ±20 % от номинальной емкости выбираются из рядов «Е».

Конденсаторы постоянной емкости в зависимости от применя­емого диэлектрика бывают слюдяные, бумажные, керамичес­кие, стеклянные и т. д. Слюдяные конденсаторы применяются следующих типов: КСО — конденсатор слюдяной опрессован - ный, КСОТ — конденсатор слюдяной опрессованный термо­стойкий, СГМ— конденсатор слюдяной герметизированный малогабаритный.

В бумажных конденсаторах обкладками являются ленты из металлической фольги, а диэлектриком служит специаль­ная бумага, называемая конденсаторной, которая пропиты­вается для придания изоляционных свойств вазелином или конденсаторным маслом. В пленочных конденсаторах диэлек­триком служат пленки из полистирола, фторопласта или лав-, сана. Наиболее часто применяются такие типы конденсаторов, как БМ — бумажный малогабаритный, БМТ — бумажный малогабаритный теплостойкий, ПМ — полнетироловый мало­габаритный, ФТ — фторопластовый термостойкий.

В металлобумажных или металлопленочных конденсаторах в качестве диэлектрика применяются конденсаторная бумага или пленка. В этом случае с одной или двух сторон бумага покрывается специальным изоляционным лаком, а в качестве обкладок применяется слой металла толщиной в несколько микрометров. В сварочной аппаратуре применяются конден­саторы МБГО — металлобумажные герметизированные одно­слойные, МБМ — металлобумажные малогабаритные, МБГН — мегаллобумажные герметизированные низковольтные, МПО — металлопленочные с однослойной изоляцией и др.

Керамический конденсатор представляет собой керамичес­кую трубку или пластину с обкладками из тонкого слоя ме­талла. В качестве металла применяется обычно серебро, ко­торое наносится на поверхность керамического диэлектрика.

Конденсаторная керамика применяется высоко - и низко* частотная. Высокочастотная керамика характеризуется ма­лыми диэлектрическими потерями, а низкочастотная — боль­шей диэлектрической проницаемостью. Поэтому при тех же га­баритных размерах конденсаторы из низкочастотной керамики обладают большей емкостью, а их размеры при той же емкости и номинальном рабочем напряжении значительно меньше, чем у бумажных, слюдяных, металлопленочных или металлобумаж­ных конденсаторах. Основным преимуществом керамических конденсаторов является значительная емкость при небольших размерах и возможность надежной работы в широком интер­вале температур.

Условное обозначение керамических конденсаторов состоит из буквы Н и числа, соответствующего допускаемому умень­шению емкости (%) в рабочем диапазоне температур. Кроме того, керамические конденсаторы имеют цветовую маркиров­ку. В конденсаторах с голубыми, синими и серыми метками емкость мало изменяется при колебаниях температуры. Та­кие конденсаторы называются термостойкими. Конденсато­ры, окрашенные в красный и зеленый цвет, с повышением температуры уменьшают свою емкость и называются термо­компенсирующими.

Конденсаторы из низкочастотной керамики окрашиваются в оранжевый цвет, а некоторые их типы дополнительно мар­кируются цветной точкой. Существует и другой метод марки­ровки керамических конденсаторов, когда цвет покрытия мо­жет быть любой, а маркировка группы выполняется буквами и цифрами или двумя рядом расположенными знаками, в виде точек или полосок, соответствующих группе цветов.

Наибольшее распространение получили керамические кон­денсаторы: дисковые — КД-1, КД-2, трубчатые — КТ-1,

КТ-2, КТ-3 и литые секционные — КЛС-1, КЛС-2, КЛС-3. Низковольтные керамические конденсаторы выделены в от­дельную группу и обозначаются: К10-7В — рассчитаны на номинальное напряжение 50 В; КЮ-17 — на напряжение 25В, КЮ-23 — на напряжение 16 В; КЮУ-5 на напряжение от 3 до 50 В.

Стеклянные и стеклокерамические конденсаторы заменяют дорогостоящие слюдяные. При изготовлении стеклокерамн - ческих конденсаторов в стеклянную массу добавляют керамику с высокой диэлектрической проницаемостью. К основным ти­пам стеклянных конденсаторов относятся, например, конден­саторы K2I-5, К21-7 и т. д., а к стеклокерамическим— К22У-І, К22-5 и др.

Электролитические и оксиднополупроводниковые конденса­торы при значительной емкости имеют малые размеры. В таких конденсаторах одной обкладкой является металл, на котором образован слой окиси, а другой — электролит (в электроли­тических конденсаторах) или слой полупроводника (в оксидно­полупроводниковых конденсаторах).

Оксидная пленка обладает полупроводниковой проводи­мостью, поэтому при включении электролитических и оксид­нополупроводниковых конденсаторов необходимо соблюдать полярность включения. Неполярные конденсаторы могут ра - ботаїь в цепях как переменного, так и постоянного тока.

Широкое распространение получили сухие электролитиче­ские конденсаторы. Наиболее часто применяются электроли­тические алюминиевые конденсаторы К50-3, К50-ЗА, К50-ЗБ, К50-6; электролитические танталовые объемно-пористые кон­денсаторы К52; оксиднополупроводниковые К53-1А, К53-6А; оксиднополупроводниковые ниобиевые К53-4; оксиднополу­проводниковые для печатного монтажа КОПП и др.

Конденсаторы переменной емкости бывают с воздушным и твердым диэлектриком и представляют собой пакеты парал­лельных пластин, перемещающихся относительно друг друга.

В них неподвижная система пластин называется статором, а подвижная — ротором. При изменении взаимного положения пластин изменяется емкость конденсатора.

Диоды полупроводниковые — это приборы, состоящие из одного р — л-перехода с двумя выводами от р- и «-областей, главной частью которых является полупроводниковый эле­мент. К полупроводникам относятся материалы, которые по свойствам занимают промежуточное положение между про­водниками и диэлектриками.

В полупроводниковой технике наибольшее применение получили кремний, германий, галлий, селен, арсенид галлия, карбид кремния, сульфид кадмия и другие. От остальных кристаллических материалов полупроводники отличаются электропроводностью, энергетическим состоянием кристаллов, зависимостью их электрических свойств от температуры, от - излучений и других внешних воздействий.'

Электропроводность характеризуется движением свобод­ных электронов, которые утратили валентную связь с ядром атомов. Оказывая влияние на электронные процессы в полу­проводниковых приборах, можно управлять электрическим то­ком. Для использования полупроводников в диодах, транзи­сторах и других приборах, к чистым полупроводникам добав­ляют определенные примеси. В зависимости от вида примесей могут получаться две разновидности полупроводников, ус-

ловно получивших название /7-полупроводники и «-полупро­водники. Электронная проводимость любого «-полупроводни­ка обусловлена наличием в нем свободных электронов Элек­тронная проводимость /7-полупроводника обусловлена наличи­ем в кристаллических решетках свободных мест от валентных электронов, или, как их именуют, «дырок».

Важнейшим свойством р - и «-полупроводников является их односторонняя проводимость в месте спайки, которая на­зывается р — «-переходом. Подключив «плюс» источника к /7-области, а «минус» к «-области, говорят, что переход включен в прямом направлении. В этом случае его сопротив­ление незначительно, а следовательно, в цепи будет протекать электрический ток. Когда с /7-областью соединен «минус» исто­чника тока, переход включен в обратном направлении и называ­ется «—р-переходом. При таком включении сопротивление перехода весьма велико и электрический ток в цепи почти не протекает.

Свойство односторонней проводимости положено в основу работы полупроводниковых диодов, служащих для выпрямле­ния переменного напряжения. На этом свойстве р - и «-пере­хода основано также действие транзисторов, тиристоров и дру­гих полупроводниковых приборов. В сварочной аппаратуре применяются различные типы полупровфдниковых диодов, которые бывают малой, средней и большой мощности. В зависи­мости от свойств полупроводниковые диоды делятся на выпря­мительные, универсальные, высокочастотные, стабилитроны, туннельные диоды, варикапы и др.

Выпрямительные диоды малой мощности до 1 Вт, рассчи­танные на токи до 0,3 А, бывают плоские поточечные. Такие диоды в цепь включаются с помощью гибких выводов, присое­диненных к его электродам. Диоды средней мощности приме­няются на токи от 0,3 до 10 А и напряжение до 600 В. Они име­ют в качестве одного из выводов стержень с резьбой для уста­новки на металлическом каркасе. Выпрямительные диоды большой мощности используются на токи до 2000 А и применя­ются в сварочных выпрямителях. Для поддержания темпера­туры в. допустимых пределах применяется воздушное или жид­костное охлаждение. Воздушное охлаждение осуществляется за счет передачи теплоты радиатору, изготовленному из метал­ла с большой теплопроводностью, например сплавов алюминия.

К основным параметрам выпрямительных диодов относятся максимально допустимый выпрямленный ток, максимально допустимое обратное напряжение и максимальный обратный ток при максимально допустимом обратном напряжении. Для надежной работы диодов обычно ограничивают эти параметры на 70—80 % от максимально допустимых значений. При работе электрических схем падение напряжения на переходах ди­одов при протекании через них прямых токов составляет для германиевых Диодов 0,2—0,5 В, а для кремниевых 0,6—1,5 В.

Высокочастотные диоды служат для выпрямления тока в диапазоне частот до нескольких сотен мегагерц, для моду­ляции, детектирования и других нелинейных преобразований. Высокочастотные диоды имеют такие же свойства, как и выпря­мительные, однако с более высоким диапазоном частот.

Стабилитроны применяются для стабилизации уровня на­пряжения при изменении силы протекающего через них тока. В стабилитронах быстро - развивается и устанавливается электрический пробой, при котором значительное увеличение силы тока пробоя происходит при сравнительно низком и при­мерно постоянном обратном напряжении. С помощью ста­билитронов стабилизируют напряжение от 3,3 В и выше.

Применяются также двухсторонние стабилитроны, которые могут одновременно стабилизировать положительное и отрица­тельное напряжения. Стабилитроны включают так, чтобы к «плюсу» источника подключался его катбд, а к ^минусу» — анод. При включении двухстороннего стабилитрона полярность включения не соблюдают. Для стабилизации малых напря­жений используют стабисторы, которые являются разновид­ностью стабилитронов. При включении стабисторов анод под­ключают к «плюсу», а катод к «минусу» источника напряжении-.

В электрических схемах сварочного оборудования применя­ются также туннельные диоды, варикапы, светодиоды и др. Туннельные диоды имеют характеристику с отрицательным дифференциальным сопротивлением, которое выражается как отношение приращения напряжения к приращению тока. Варикапы используются там, где требуется в широких преде­лах изменять их емкость. Светодиоды превращают электри­ческую энергию в световую путем рекомбинации пар электрон - дырка при протекании через них определенной силы тока. Этим свойством обладают полупроводниковые материалы, ос­новой которых служит карбид кремния, мышьяк или галлий, излучающие инфракрасное, видимое или ультрафиолетовое из­лучение.

Комбинация из спаренного светодиода и светоприемника, помещенных в одном корпусе, называется оптронами. В ка­честве светоприемника в этом случае применяются фоторези - сгоры, фотодиоды, фототранзисторы или фототиристоры. При работе оптронов световая энергия излучается светодиодом и попадает на свегоприемник, в котором световой сиг нал пре­образуется в электрический.

В маркировке диодов в первом элементе буква или цифра обозначает исходный материал: Г или 1 — германий, К или 2 — кремний, А или 3 — соединения гелия. Второй элемент в обозначении указывает подкласс прибора: А — сверхвы­сокочастотный, Б — приборы с объемным эффектом, В — вари­капы, Г — генераторы шума, Д — диоды выпрямительные, универсальные и импульсные, И — туннельные и обращенные, К — стабилизаторы тока, Л — излучающие, Н — тиристоры диодные, С — стабилитроны и стабисторы, У — тиристоры триодные, Ц — выпрямительные блоки и столбы. Диодные сборки дополнительно обозначаются буквой С.

Третий элемент маркируется в виде числа, первая цифра которого обозначает классификационный номер.

Выпрямительные диоды: 1 — диоды малой

мощности (прямой ток до 0,3 А); 2 — диоды средней мощности (прямой ток от 0,3 до 10 А); 3 — магнитодиоды; 4 — универ­сальные диоды с рабочей частотой до 1 Гц; 5 — импульсные диоды с временем восстановления обратного сопротивления более 150 не; 6 — то же, от 30 до 150 не; 7 — то же, от 5 до 30 не; 8 — то же, от 1 до 5 не; 9 — то же, менее 1 не.

Стабилитроны и стабисторы; 1 —"мощно­стью не более 0,3 Вт с напряжением стабилизации до 10 В; 2 — мощностью не более 0,3 Вт с напряжением стабилизации от 10 до 99 В; 3 — мощностью не более 0,3 Вт с напряжением стабилизации от 100 до 199 В; 4 — мощностью от 0,3 до 5 Вт с напряжением стабилизации до 10 В; 5 — мощностью от 0,3 до 5 Вт с напряжением стабилизации от 10 до 99 В; 6 — мощ­ностью от 0,3 до 5 Вт с напряжением стабилизации от 10 до 199 В; 7 — мощностью более 5 Вт с напряжением стабилизации до 10 В; 8 — мощностью более 5 Вт с напря­жением стабилизации от 10 до 99 В; 9 — мощностью более 5 Вт с напряжением стабилизации от 100 до 199 В. На дру­гие диоды обозначения даны в соответствующей справоч­ной, литературе.

Варикапы: 1 — подстроенные; 2 — умножительные.

Туннельные и обращенные диоды: 1—уси­лительные; 2 — генераторные; 3 — переключательные; 4 — обращенные.

Выпрямительные столбы: 1 — малой мощности, прямой ток до 0,3 А; 2 —средней мощности, прямой ток от 0,3 до 10 А.

Выпрямительные блоки: 3 — малой мощности, прямой ток до 0,3 А; 4 — средней мощности, прямой ток от 0,3 до 10 А.

Последние две цифры от 1 до 99 В в третьем элементе обозначения в выпрямительных диодах и варикапах Пока' зывают номер разработки, а в стабилитронах и стабисто - рах — напряжение стабилизации. Четвертый элемент обо­значает группу разработки.

Пример. КС-133А — стабилитрон крем* ниевый, классификационный номер разработ - ки — 1, напряжение стабилизации 3,3 В, мощностью не более 0,3 Вт, группа разработ­ки А. Предназначен для устройств широкого применения; КВ-102А—варикап кремние­вый, широкого применения, подстроенный, номер разработки 02, группа разработки А.

Для полупроводниковых диодов с малыми размерами испойьзуется цветная маркировка. В диодах большой мощ­ности буквы обозначают: В — вентиль, Б — с водяным охлаждением, Л — с лавинной характеристикой, X — обрат­ная полярность диода. Цифры обозначают максимальный ток (А) и напряжение (В).

Пример. ВВ2-1000Х-І2-1.65У2 — вен­тиль обратной полярности с водяным охлаж­дением второго конструктивного варианта, рассчитан на силу предельного тока 1000 А, напряжение 1200 В с прямым падением на­пряжения на вентиле 1,65 В, исполнения У, группы 2.

В электронных схемах сварочного оборудования широ­кое применение нашли селеновые выпрямители, в которых также имеется р — n-переход. Такие выпрямители называют плоскостными диодами. Они представляют собой столбики или пакеты, состоящие из заданного числа ячеек. Каждая такая ячейка состоит из алюминиевой пластины с нанесен­ным слоем селена и затем специального сплава на основе кадмия, висмута и олова. В них р—«-переход образуется между селейом и. сплавом. Иногда селеновые выпрямители имеют соответствующие выводы от ячеек для их включения по мостовой схеме.

Максимально допустимая сила тока в прямом направ­лении зависит от площади ячейки и обычно не превышает 50 мА на 1 см2. Так, например, если ячейка Имеет площадь 3x3 см, допустимая максимальная сила тока составляет 450 А.

Максимальное обратное напряжение не зависит от пло­щади ячейки и наиболее часто по амплитудному значению "Равно 20 В. Общее напряжение, второе может выдержать

селеновый выпрямитель, равно сумме всех р. п.р напряжений на отдельных ячейках. Так, если выпрямительный столбик состоит из десяти ячеек, максимальное обратное напряжение равно 200 В.

Диоды на схемах обозначаются в виде треугольника с поперечной линией. Сторона треугольника, от которой имеется вывод, Рис. 4.4. Обо- называется анодом, противолежащий ей угол значение транзи - с поперечной линией называется катодом. Сц°Рп1_яТ—рТУи Корпус диода электрически соединен с одним Я— р~ П на из электродов. Диодные столбы, блоки и принципиальных другие диодные группы обозначаются симво - электронных лами диода.

схемах Транзисторы — это полупроводниковые

приборы, состоящие из двух взаимодействую­щих переходов и трех и более выводов. Наиболее широкое применение получили биполярные и униполярные, или поле­вые транзисторы. Основным материалом для изготовления кристаллов транзисторов служат германий и кремний с при­месями мышьяка, фосфора, сурьмы, индия, бора, галлия и др.

Состоит транзистор из трех областей полупроводника и имеет два взаимодействующих р — n-перехода. Когда край­ние области транзистора обладают электропроводностью p-типа, а средняя область — электропроводностью «-типа, его называют транзистором структуры р— п — р (рис. 4.4 ). Если крайние области являются полупроводниками «-типа, а средняя область p-типа, то его называют транзистором структуры п — р — п. В транзисторах одну из крайних об­ластей называют эмиттером (поставщиком носителей за­ряда), вторую крайнюю область называют коллектором (собирателем носителей зарядов), а среднюю область пла­стинки биполярного транзистора называют базой. Базу транзистора обозначают короткой черточкой, эмиттер — наклонной линией со стрелкой, а коллектор — наклонной линией без стрелки.

Переход между эмиттером и базой называется эмиттер - ным переходом, а между коллектором и базой — коллектор­ным р—«-переходом. Для того чтобы транзистор мог уси­ливать электрические сигналы, нужно к эмиттерному пере­ходу приложить прямое напряжение, а к коллекторному — обратное.

В транзисторах структуры р—п—р-перехода стрелка на­правлена к изображению базы, а при структуре п—р—п стрелка имеет направление от базы. Один из электродов, ча -

ще коллектор транзистора, иногда соединяют с металличе­ским корпусом. На условном изображении это обозначается жирной точкой, где вывод эмиттера пересекается с символом корпуса. В транзисторных каскадах сварочной аппаратуры применяют три основные схемы включения транзисторов] с общей базой ОБ, с общим коллектором ОК и с общим эмиттером ОЭ (рис. 4.5).

^ Для усилительных^каскадов основными параметрами яв­ляются входное сопротивление RBX и коэффициенты усиления По току к/, по напряжению кц, по мощности kP:

Rax ~ UbxIIbx'i kj = Л/вых/А/вх; ku = Л£/вых/Л£/вх; kp = АРвых/ЬРвх.

Значения коэффициента усиления по току для трех основных схем равны: для схем с ОБ

Л/-с 1; ku > 1; kp = kiku> 1;

для схем с ОК

6/ > I; &с/ < 1; kp = kiku^> 1;

для схем с ОЭ

ki > 1; ku> 1; kP = kik >1.

Схемы с общим эмиттером имеют максимальный коэффици­ент усиления по мощности, поэтому они применяются наиболее часто. Изменяя потенциал вывода базы относительно эмиттера, можно менять проводимость эмиттерно-коллекторного пере­хода, а следовательно, и силу выходного коллекторного тока. Колебания коллекторного тока на нагрузочном резисторе вызывают значительные изменения выходного напряжения, соответствующие небольшим изменениям напряжения базы — эмиттера. На этом основан процесс усиления транзисторного каскада.

Напряжение на базе транзистора, приводящее к увеличе­нию проводимости эмиттерно-коллекторного перехода, или

иначе к открытию транзистора, называется открывающим. Для транзистора структуры р—п—р Открывающим является отрицатель­ный потенциал базы относительно эмиттера, а для транзистора структуры п—р—п — по­ложительный.

Кроме биполярных транзисторов широко применяются также полевые транзисторы с управляемым р-п-переходом (ПТ) и со структурой металл — диэлектрик — полупро­водник (МДП) с изолированным затвором. Полевые МДП-транзисторы бывают со встро­енным и индуцированным каналами (рис.4.6).

По сравнению с биполярными у поле­вых транзисторов большее входное сопротив­ление, меньшая потребляемая мощность, зна­чительно большая помехоустойчивость и меньшие габариты. МДП-транзисторы обладают высоким входным сопротивлением и сохраняют его неизменным независимо от полярности и зна­чения входного напряжения на затворе.

Электрод полевого транзистора, на который подается управ­ляющий сигнал, называется затвором. Электрод, с которого носители зарядов попадают в проводящий канал, называет­ся истоком, а электрод, к которому носители перемещаются, называются стоком. Область между истоком и стоком назы­вается каналом.

Принцип работы полевых транзисторов аналогичен прин­ципу работы биполярных транзисторов. В этом случае за­твор соответствует базе, исток — эмиттеру, а сток выполняет роль коллектора.

%- Транзисторам присваиваются обозначения из четырех эле­ментов. Первый элемент — буква или цифра, указывающая

сходный материал (Г или 1— германий, К или 2 — кремний, > или 3 — соединения галлия); второй элемент — буква, определяющая подкласс прибора (Т — транзистор, П — по­левой); третий элемент — цифры, первая из которых обозна­чает классификационный по назначению номер, а последую­щие цифры от I до 99 — порядковый номер разработки. Для третьей цифры приняты следующие обозначения:

при малой мощности (до 0,3 Вт): низкой частоты до 3 МГц— 1, средней частоты от 3 до 30 МГц — 2, высокой частоты свыше 30 МГц — 3;

при средней мощности (от 0,3 до 1,5 Вт): низкой частоты до 3 МГц — 4, средней частоты от 3 до 30 МГц — 5, высокой частоты свыше 30 МГц — 6;

»

при большой мощности (свыше 1,5 Вт): низкой частоты до 3 МГц — 7, средней частоты от 3 до 30 МГц — 8, высокой частоты свыше 30 МГц — 9.

Четвертый элемент — буква, указывающая разновидность из данной группы приборов.

Пр и м е р. ГТ 605 А —1 германиевый транзистор широкого назначения, средней мощности, высокочастотный, номер разработ­ки 0,5, разновидность А; КТ 802 А — кремние­вый биполярный, большой мощности, сред­ней частоты, разновидность А; КП 306 А — транзистор полевой кремниевый малой мощ­ности с рабочей частотой 30 МГц, номер раз­работки 306, группа А.

Лавинный транзистор является разновидностью биполяр­ного транзистора. При его изображении исйользуется допол-. нительный значок в виде уголка.

Тиристоры — это управляемые полупроводниковые вен­тили, имеющие три или более р—п - переходов. Тиристоры бывают диодные (динисторы) и триодные (тринисторы)' в от­крытом и закрытом состоянии.

У диодных тиристоров два вывода. Они переводятся в от­крытое состояние подачей напряжения, большего по значению, чем напряжение, которое остается постоянным для данного типа тиристоров.

У триодных тиристоров три вывода: анод и катод — из крайних областей, управляющий электрод — из средней р - или я-области. Такие тиристоры переводятся в открытое состояние подачей напряжения включения, которое зависит от величины сигнала на управляющем электроде, т. е. чем большее напряжение подается на управляющий электрод, тем при меньшем подведенном на­пряжении открывается тиристор. Обо­значения тиристоров показаны на рис. 4.7. Тирисгоры широко приме­няются в сварочных автоматах, источ­никах питания дуги и других аппа­ратах.

В цепях постоянного тока тиристор огкрывается постоянным или импульс­ным напряжением, в цепях перемен­ного тока — преимущественно им­пульсным напряжением. Обычно на Управляющий электрод тиристора от йлока формирования импульсов (БФИ)

подаются импульсы, с помощью которых можно регулировать угол открытия тиристора q>. Это позволяет изменять среднее значение выпрямленного напряжения нагрузки Ur„ (рис. 4.8).

Тиристоры малой и средней мощности обозначаются бук­венно-числовыми шифрами из шести элементов. Первый эле­мент — буква или цифра, обозначающая исходный полу­проводниковый материал; второй элемент — в виде букв, обо­значающих: Н —'динисторы, У — тринисторы и симисторы. Для симисторов после буквы Т добавляется буква С, осталь­ные элементы остаются те же.

Шифр тринисторов большой мощности на токи от 10 до 2000 А состоит из букв и цифр. Первым элементом является буква Т — тринистор, вторым — цифры, указывающие мак­симальную силу тока в амперах. После значения тока стоят буквы, обозначающие: Л - тиристор с лавинной характери­стикой, В — тнрнстор с водяным охлаждением, X — тири­стор с обратной полярностью, С — симистор.

Пример. КН 102 А — динистор крем­ниевый, малой мощности, номер разработки 02, группы А; КУ 214 В—трцнистор крем­ниевый незапираемый, средней мощности, но­мер разработки 14, группа В; ТВ2-1000-6- 141 — тринистор с водяным охлаждением, второго типа, на предельный ток 1000 А, с повторяющимся напряжением 600 В.