SU1094076A1

SU1094076A1 - Toroidal transformer electrostatic screen

Info

Publication number: SU1094076A1
Application number: SU833553200A
Authority: SU
Inventors: Маргарита Александровна Кислякова; Надежда Александровна Савкина
Original assignee: Предприятие П/Я А-3325
Priority date: 1983-02-23
Filing date: 1983-02-23
Publication date: 1984-05-23

Abstract

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ЭКРАН ТОРОИДАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА, выполненньй в виде кольцевой обмотки, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции экрана и Ловьшени эффективности путем исключени наводимого в нем паразитного напр жени , кольцева обмотка образована двум одновременно намотанными проводниками, начало первогс) из которых и конец второго заземлены, при : этом проводники расположены в один слой без зазора. @ELECTROSTATIC SCREEN OF TOROIDAL TRANSFORMER, made in the form of an annular winding, characterized in that, in order to simplify the design of the screen and Lovshenski efficiency by eliminating the parasitic voltage induced in it, the annular winding is formed by two simultaneously wound conductors, beginning of the first of which) and the end of the second ground wire , with: this the conductors are located in a single layer without a gap. @

Description

Изобретение относитс к трансформ торам, примен емым в приборостроении радиоэлектронике и автоматике дл пи тани различной аппаратуры, чувствительной к паразитным электрическим наводкам, например различных электронно-оптических фокусирукидих устройств . Известно защитное устройство, выполненное в виде металлического заземленного, т.е. имеющего нулевой потенциал, разрезного кожуха, установленного между обмотками трансформатора Cl i3. Это устройство, надежно защищакнце обмотки трансформатора от электрического взаимодействи между собой, имеет существенный недостаток, закпючаницийс в том, что экран значительно увеличивает габариты и вес трансформатора, а также осложн ет технологию его изготовлени . Этот недостаток затрудн ет исполь зование таких экранов в радиоэлектронике дп современных высокочастотных миниатюрных трансформаторов. Известен экран трансформатора в виде обмотки, выполненной из изолиро ванного проводника с одним заземленным кондом или средней точкой. В это экране проводник намотан в один слой после первичной обмотки трансформато ра, а экран представлен в виде элеме тарного витка, из последовательного соединени которых состоит экранирую ща обмотка С23. Хот такой экран технологичен и практически не увеличивает его габариты , однако он оказываетс недостаточно эффективным в случае, если н учитываетс индуктивность самой экранирующей обмотки, так как при ВЫСОК1РС частотах, особенно при импульсных режимах питани , в самой экранирующей обмотке наводитс высокое напр жение, создак цее вторичные паразитные помехи. С ростом частоты питани трансфор матора вторичные помехи, создаваемые экранирующей обмоткой, растут пропорционально не первой, а второй степени частоты. Действительно, плотность токов смещени пропорциональнаскорости измерени электрического пол , созда ваемого экранирующей обмоткой в окружающем ее пространстве. В свою очередь, паразитные магнитные потоки, развиваемые токами смещени , пропорциональны значени м этих токов, т.е. и, следовательно, паразитные напр жени , индуктируемые этими помехами и пропорциональны второй производной значени электрического пол по времени Параэ I: dt Дл периодических функций это означает пропорциональность паразитного напр жени } дру квакрату частоты тока, питающего трансформатор. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс экранирующее устройство, учитывающее индуктивность экранирующей обмотки, котора наматываетс в нем на магнитопровод с первичной обмоткой и выполн етс из любого числа пар единичных кольцевых разомкнутых витков. Начала четных витков и концы нечетных витков электрически соединены между собой и заземлены , а их противоположные концы изолированы. Такое экранирующее устройство представл ет собой модификацию сплошного экрана с устранением его элементарного витка 1з. Однако использование этой конструкции в тороидальном трансформаторе представл етс практически невозможным из-за трудности одновременного ввода в его окно большого числа проводников экрана, последующего их распределени по внешнему диаметру трансформатора, пропайки и их изол ции, В применении же к миниатюрным трансформаторам така конструкци экрана вообще технологически неприемлема. Таким образом, дл тороидальных трансформаторов, практически вытеснивших в насто щее врем в радиоэлектронике броневые и стержневые трансформаторы, вопрос экранировани во многих случа х оставалс до сих пор нерешенным.The invention relates to transformers used in instrumentation electronics and automation for powering various devices that are sensitive to parasitic electric pickups, for example, various electron-optical focusing devices. A protective device is known, made in the form of a grounded metal, i.e. having zero potential, split casing installed between the windings of the transformer Cl i3. This device, reliably protecting the transformer winding from electrical interaction with each other, has a significant disadvantage, which is that the screen significantly increases the size and weight of the transformer, and also complicates its manufacturing technology. This disadvantage makes it difficult to use such screens in the electronics electronics of modern high-frequency miniature transformers. A transformer screen is known in the form of a winding made of insulated conductor with one grounded cond or midpoint. In this screen, the conductor is wound in a single layer after the primary winding of the transformer, and the screen is presented as an elementary turn, from the series connection of which is the shielding winding C23. Although such a screen is technologically advanced and practically does not increase its dimensions, however, it is not effective enough if it does not take into account the inductance of the shield winding itself, since at HIGHC1PC frequencies, especially in pulsed power modes, a high voltage is induced in the shield winding secondary spurious interference. With an increase in the frequency of the power supply of the transformer, the secondary noise produced by the shielding winding grows in proportion not to the first, but to the second power of the frequency. Indeed, the bias current density is proportional to the speed of measurement of the electric field created by the shielding winding in its surrounding space. In turn, the parasitic magnetic fluxes developed by the bias currents are proportional to the values of these currents, i.e. and, therefore, the parasitic voltages induced by this interference are proportional to the second derivative of the electric field with respect to time Parae I: dt For periodic functions, this means that the parasitic voltage is proportional to the square of the frequency of the current supplying the transformer. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a shielding device that takes into account the inductance of the shielding winding, which is wound in it on the magnetic circuit with the primary winding and is made of any number of pairs of single ring open turns. The beginnings of even turns and ends of odd turns are electrically interconnected and grounded, and their opposite ends are insulated. Such a shielding device is a modification of a solid screen with the elimination of its elementary coil 1h. However, using this design in a toroidal transformer is almost impossible due to the difficulty of simultaneously inserting a large number of screen conductors into its window, then distributing them over the external diameter of the transformer, soldering and isolating them. As applied to miniature transformers, this screen design unacceptable. Thus, for toroidal transformers, which practically displaced armor and rod transformers in radio electronics at the present time, the question of shielding has still remained unsolved in many cases.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции экрана тороидального трансформатора и повышение эффектив кости путем исключени наводимого в нем паразитного напр жени . The aim of the invention is to simplify the design of the toroidal transformer screen and increase the efficiency of the bone by eliminating the parasitic voltage induced in it.

Указанна цель достигаетс тем, что электрический экран тороидального трансформатора выполнен в виде кольцевой обмотки, образованной двум одновременно намотанными проводниками , начало первого из которых и конец второго заземпены, при зтом проводники расположены по внешнему диаметру тороида в один слой без зазора .This goal is achieved by the fact that the electrical screen of the toroidal transformer is made in the form of an annular winding formed by two simultaneously wound conductors, the beginning of the first of which and the end of the second are copied, and the conductors are located around the outer diameter of the toroid in one layer without a gap.

На чертеже представлен экран, обций вид.The drawing shows the screen, obtion view.

Электростатический экран тороидалного трансформатора выполнен в виде кольцевой обмотки, расположенной на магнитопроводе 1 с первичной обмоткой 2. Экран образован двум одновременно намотанными проводниками 3 н 4. Начало первого из которых 5 и конец второго 6 заземпены, при этом The electrostatic screen of the toroidal transformer is made in the form of an annular winding located on the magnetic core 1 with the primary winding 2. The screen is formed by two simultaneously wound conductors 3 n 4. The beginning of the first of which 5 and the end of the second 6 are instances,

оба проводника 3 и 4 расположены по внешнему диаметру тороида в один слой без зазора.Both conductors 3 and 4 are located on the outer diameter of the toroid in one layer without a gap.

При подаче напр жений в первичную обмотку 2 трансформатора электрические силовые линии этой обмотки замыкаютс на экран, образованный проводниками 3 и 4, не достига вторичных обмоток трансформатора. Таким образом, экран электростатически защищает вторичные обмотки трансформатора от первичной обмотки.When voltage is applied to the primary winding 2 of the transformer, the electrical power lines of this winding are closed on the screen formed by conductors 3 and 4, not reaching the secondary windings of the transformer. Thus, the shield electrostatically protects the secondary windings of the transformer from the primary winding.

Одновременно при подаче напр жени в первичную обмотку трансформатора в одной половине витков экрана, выполненной первым проводником 3, наводитс потенциал какого-то знака, а во второй половине витков экрана, образованной вторым проводником 4, наводитс равный потенциал противоположного знака.At the same time, when voltage is applied to the primary winding of the transformer, one half of the screen windings made by the first conductor 3 is induced, the potential of a certain sign is induced, and in the second half of the screen turns formed by the second conductor 4, an equal potential of the opposite sign is induced.

Таким образом, эти потенциалы практически компенсируютс и токов смещени на другие обмотки не возникает.Thus, these potentials are practically compensated and no bias currents to other windings occur.

Claims

ELECTROSTATIC SCREEN OF A TOROIDAL TRANSFORMER, made in the form of an annular winding, characterized in that, in order to simplify the design of the screen and increase efficiency by eliminating spurious voltage induced in it, the annular winding is formed by two simultaneously wound conductors, the beginning of the first of which and the end of the second are grounded, : This conductors are arranged in one layer without a gap.