磁性觸發(fā)器

為了使磁放大器在交流電源的正負兩個半周都有輸出，并且在交流輸出時消除交流工作繞組對直流控制繞組的影響，因而采用了雙鐵芯的雙工作繞組的結(jié)構(gòu)。圖中負載是可控硅控制極回路和100Ω電阻并聯(lián)后的等效電阻。磁放大器工作在直流輸出狀態(tài)。在電源電壓u的正半周時，鐵芯Ⅰ工作(增磁)，回路電流方向用"→"表示;在電源電壓u的負半周時，鐵芯Ⅱ工作，回路電流方向用"--→"表示。而在負載電阻上，也就是可控硅控制極回路的電流是方向不變的直流。

這一電路的特點是:兩個工作繞組各在不同的半個周期內(nèi)工作，工作繞組電流，即送到可控硅控制極的電流iG1及iG2,具有"正反饋"作用。這是因為iG1及iG2的直流成分IG1和IG2分別產(chǎn)生與控制給定繞組電流iR所產(chǎn)生的磁密B0方向相同的反饋磁密，使鐵芯容易進入飽和區(qū)，因而所需的控制電流較小，即提高了磁放大器的電流放大倍數(shù)。

全波內(nèi)反饋磁放大器提高放大倍數(shù)的情況可以用圖5的工作特性來說明。磁放大器的電流放大倍數(shù)用輸入的變化量△iR與引起輸出的變化量△IG二者之比來表示，即:

KA=△IG/△iR

內(nèi)反饋的變化量△IG較大，而無反饋的△IG很小，可近似等于零。

在工作特性的左側(cè)區(qū)域，內(nèi)反饋的特性反而比無內(nèi)反饋的低了，這是因為較大的反方向給定電流使負載電流的反饋作用轉(zhuǎn)變成"負反饋"所致。

內(nèi)反饋磁放大器在給定電流為零時仍然有輸出，這就失去了通常習(xí)慣上的放大器零點。為了得到零點，可用另外一個控制繞組作為偏移繞組，WB給它通入一個固定偏移電流，其極性與給定的極性相反，而電流的大小要剛好把給定為零時的工作繞組的內(nèi)反饋安匝數(shù)抵消掉，使iR=0時IG=I0≈0，這樣便得到了零點。

磁放大器是一種靜止的磁性放大器，它的工作原理是基于套在鐵芯上的工作繞組線圈阻抗在鐵芯飽和時將大大下降。

磁放大器的鐵芯是高導(dǎo)磁率的磁性材料所制成。當磁路中的磁場強度(安匝/厘米)有微小的變化時，鐵芯磁通密度(高斯)就可以達到飽和磁通密度(+BS或-BS)，而在磁場強度H為零的附近(+BS與-BS之間)近似為直線變化。

當磁放大器工作繞組接通交流電源時，如果將二極管短路，交流電壓加在繞組兩端，鐵芯內(nèi)產(chǎn)生交變磁通，磁通的變化將在繞組內(nèi)感應(yīng)一交變電勢uG,其相位與外加電壓反相(差180°)。由變壓器原理可知，正弦波感應(yīng)電勢在相位上滯后磁通90°。所以，交變磁密B~在相位上滯后外加電壓90°。交變磁密B~的最大磁密Bm一般取0.9BS~0.95BS,以保證在交流單獨作用時，即在直流控制繞組電流為零時，鐵芯不飽和，工作繞組有較大地電感L。

L=ω.△φ/△i,為一常量。

因而其電抗XL=ω.L=2πfL較大，則在負載RZ內(nèi)沒有電流流過，

IZ=u/√RZ+XL≈u/XL≈0,

這是工作繞組的空載狀態(tài)。交變磁密的一個周期變化，相當于在磁化曲線+Bm→0→-Bm→0→+Bm直線區(qū)間的變化

如果再在直流控制繞組中通入直流電流，則在鐵芯中又出現(xiàn)一直流磁密B0,這便是交直流同時磁化的狀態(tài)，其合成磁密B

B=B0+B~=B0+Bmcosωt,

即直流的控制作用相當于把交變的B~抬高了B0,這就可能使合成磁密B從某一瞬間起達到飽和磁密BS,例如在圖3中的t1瞬間。鐵芯飽和后，即使交流工作繞組電流仍有△i變化，而這時的磁密B=BS是不變的，也就是.△φ≈0,使繞組的電抗降到接近等于零。

L=ω.△φ/△i=ω.0/△i≈0,

這時外加電壓全部加在負載上，工作繞組內(nèi)有較大地電流i=u/RZ,相當于工作在短路狀態(tài)。與磁密開始進入飽和區(qū)的瞬間相對應(yīng)的相位角稱為飽和角α，它與可控硅的觸發(fā)角相似，即磁放大器是工作在開關(guān)放大狀態(tài)。當控制繞組直流電流增大時，B0就增大，則合成磁密B將會提前進入飽和區(qū)，也就是飽和角前移(α角減小)。因此，改變控制繞組直流電流的大小就可以前后移動飽和角α，形成移相控制的原理。合成磁密B的波在t1瞬間進入飽和區(qū)，相應(yīng)的飽和角為α，而當電壓正半周過零時，磁密B已離開飽和區(qū)，工作繞組的感抗變得較大，電流降到零，相當于開關(guān)的斷開。所以在負載RZ上的波形uZ是脈動的直流電壓，是交流電源電壓的對應(yīng)部分。

如果把負載RZ上的電壓uZ作用到可控硅的控制極回路，那么在鐵芯開始飽和點出現(xiàn)在負載兩端的電壓uZ將去觸發(fā)可控硅。實際的磁放大器具有多個直流控制繞組，觸發(fā)角決定于控制繞組中電流安匝的代數(shù)和，即凈安匝。

觸發(fā)器的外殼用薄鋼板彎制。磁放大器、脈沖變壓器、半導(dǎo)體器件及印刷電路板，用QD-231硅橡膠密封，再置于外殼內(nèi)。接線座在上部便于接線。揭開銘牌，可調(diào)節(jié)電位器。