Трансформатор Советский патент 1981 года по МПК H01F19/04 H01F31/00 

(54) ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к электротехнике, к; устройствам, преобразующим напряжение и токи, вг частности к импульсным широкополосным трансформаторам.

Известен высокочастотный трансформатору преимущественно для транзисторных двухтактовых усилителей мощности, состоящий из тороидального сердечника с расположенными на нем первичной и втори шой обмотками, выполненными медной лентой, покрытой слоем диэлектрика. В данном трансформаторе, в частности, с целью уменьшения индуктивности рассеяния, каждая полуобмотка первичной цепи выполнена в виде параллельно соединенных частей, а каждый виток вторичной обмотки расположен межод двумя витками первичной, т.е. слой витка вторичной обмотки располагается между слоями первичной 1J.

Недостатками такого трансформатора являются сложность конструкции и невозможность получения любого коэффициента трансформации, отличного от единицы, что ограничивает применение подобных трансформаторов лишь для

2

согласования выходных усилительных каскадов с различными видами нагрузок.

Известны также высокочастотные широкополосные трансформаторы, состоящие из тороидального сердечника с намотанными на нем первичной и вторичной обмотками, выполненными изолированным проводом. Витки вторичной обмотки подобных трансформаторов, с целью уменьшения индуктивности рассеяния, располагаются между витками первичной. КоfOэффициент трансформации таких трансформаторов определяется отношением количества витков обмотки высокого напряжения к количеству витков обмотки низкого напряжения. Б зависимости от того, какая из обмоток бу15дет первичной, трансформатор будет повышающим или понижающим 2.

Однако известные трансформаторы с коэффициентом трансформации, значительно отличающимся от единицы, неэффективны при

30 согласовании высокоомных оконечных усилительных каскадов, например транзисторных с низкоомной нагрузкой, ввиду недостаточно высокой степени магнитной связи между мно3говитковой обмоткой высокого напряжения и маловитковой обмоткой низкого напряжения. Особенно неэффективна подобная конструк ция обмоток в трансформаторах, работающих на частотах свыше 1 мГц, когда количество витков обмотки низкого напряжения (в данном случае вторичной) не должно превышать одного-двух витков при коэффициеите трансформации порядка десяти и более. Цель изобретения - повышение КПД трансформатора и упрошение конст{ кции. Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторе, содержащем сердечник, обмот ки высокого и низкого напряже 1ий, выполненные изолированным проводом, обмотки вы сокого и низкого напряженш намотаны совместно скрученными и одинаковыми по длине изолированными проводами и составленным из п секций, каждая из которых разделена на две грзшпы: группы обмоток высокого напряжения и группы обмоток низкого напряжения, при этом группы обмоток высокого напряжения соединены между секциями последовательно, а группы обмоток низкого напряжения соединены между секциями параллельно На чертеже представлен предлагаемый трансформатор, конструктивная схема с коэффицие том трансформации п . Трансформатор состоит из сердечника с намотанными на нем секциями (количество секций должно быть равным величине нужного коэффициента трансформации). Каждая из сек ций намотана скрученными проводниками (на чертеже изображена намотка двумя скрученными изолированными проводами). Начала, обмоток по секциям обозначаются индексами Н , концы обмоток по секциям - индексом К . Проводники, используемые для обмотки высокого напряжения, обозначаются индексом 6 , для низкого - индексом Н Для обозначения принадлежности проводников к секщшм используются индексы от единицы до п соответственно.. Проводники, используемые для обмоток высокого напряжения, подключаются между собой по секциям последовательно, т.е. конец проводника предыдущей секции подключается к началу проводника последующей секции. Начало первого и конец последнего проводников образуют вь1воды обмотки высокого напряжения трансформатора. Проводники, используемые для обмоток низкого напряжения, подключаются между собой по секциям параллельно, т.е. соединяются между собой все начала и все соответствен но концы проводов, образуя выводы обмотки низкого напряжения трансформатора. Предлагаемая конструктивная схема позволяет изготовить трансформатор с любым коэффициентом трансформации, с высокой степенью магнитной связи между обмотками и простой ПО; конструкции. Величина коэффициента трансформации предлагаемого трансформатора, согласно приведенной схеме подключений обмоток, определяется количеством секций обмоток, размещенных на сердечнике. Количество секций определяется геометрическими размерами сердечника и используемых проводников. Высокая степень магнитной связи между обмотками осуществляется за счет одновременной намотки скрученными, одинаковыми по длине изолированными проводами обмоток высокого и низкого напряжения, в которых количество витков по обмоткам одинаково (без учета соответствующих подключений в обмотках ВЫСОКОГО и низкого напряжения) при любом коэффициенте трансформации Пу, н за счет равномерного распределения всех витков обмоток по поверхности сердечника. Если намотка в каждой из секции произведена не двумя, а несколькими скрученными проводами, то после разделения проводников в секциях на группы и соответствующих подключениях в трансформаторе получается по нескольку (по количеству проводников, принадлежащих каждой из групп) обмоток высокого и низкого напряжения. В дальнейшем, комбинируя подключения обмоток, можно использовать предлагаемый трансформатор в различных целях. Так, например, при параллельном подключении между собой обмоток высокого и соответственно низкого напряжения можно использовать трансформатор в однотактных усилителях мощности. При соответствующем последовательном подключении парных обмоток высокого напряжения (в этом случае число обмоток вь1сокого напряжения должно быть четным) можно использовать трансформатор также в оконечных двухтактных усилителях мощности. Изготовленный подобным образом трансформатор обладает и повышенной симметрией. Предлагаемый трансформатор несложен при конструировании и изготовлении и не требует дефицитных комплектующих материалов. Формула изобретения Трансформатор, содержащий сердечник, обмотки высокого и низкого напряжений, выполненные изолированным проводом, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД трансформатора и упрощения конструкции, обмотки высокого и низкого напряжений намотаны совместно скрученными и одинаковыми по длине изолированными проводами и составлены из Т| секций,. каждая из которых разделена на две группы: группы обмоток высокого напряжения и группы обмоток низкого напряжения, при этом группы обмоток высокого напряжения соединены между секциями последовательно, а группы обмоток низкого напряжения соединены между секциями параллельно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1976, с. 73.