полей обусловливает необходимость помещения дросселя в магнитный экран, расположенный на таком расстоянии от дросселя, чтобы предотвратить насыщение этого экрана. Конструкция дросселя (трансформатора), имеющего минимальные массу и размеры, изображена на рис. 7.18. Обмотки в этом случае действуют как экранирующий виток, поскольку окружают магнитный зазор. Из-за магнитного экрана в такой конструкции внешнее поле дросселя или трансформатора примерно на 45 дБ меньше, чем у обычных Ш-образных трансформаторов.

Другим, но не очень надежным, способом уменьшения взаимных наводок между трансформаторами и (или) дросселями является установка их под прямыми углами друг к другу. Этот способ позволяет уменьшить связь между трансформаторами до 20 дБ.

Выключатели и переключатели. При замыкании и размыкании цепей питания с помощью механических контактов возникают помехи ,.в виде электромагнитных колебаний, возбуждаемых скачками в реактивных элементах цепей, связанных с этими устройствами. Кроме того, при случайном замыкании и размыкании цепи, обусловленными вибрацией контактов, появляются высокочастотные колебания с большим числом гармонических составляющих. При резком разрыве цепи возникают переходные процессы, обусловленные э. д. с. самоиндукции, искрение, пробой диэлектриков и другие явления. Все эти процессы - источники помех.

При разрыве цепи с помощью механических контактов между ними возникает искра, представляющая собой дуговой разряд, при котором выделяется энергия, накопленная в распределенных и сосредоточенных реактивных элементах цепей. Искра разрушает поверхность контактов и приводит к появлению сильной широкополосной

Рис. 7.18. Магнитное экранирование трансформато-ра (дросселя):

1 - экран из материала с высокой магнитной проницаемостью (например, из стали);

2 -. экранирующий - виток (медь); 3 - воздушные зазбры (в дросселе).

помехи. Энергия, рассеиваемая в искре, зависит от характера нагрузки разрываемой црпи.

Нагрузка может иметь активный, емкостной или индуктивный характер. Различают два типа реактивных нагрузок: первый характеризуется значительными скачками тока в момент включения относительно установившегося значения (емкостные нагрузки, люминесцентные лампы и электродвигатели); второй отличается значительными скачками напряжения относительно установившегося значения (индуктивные нагрузки). Электродвигатель, например, может вызвать скачок тоКа при запуске и скачок напряжения при остановке. Активные нагрузки не вызывают скачков тока и напряжения (значения тока и напряжения при переключении не отличаются от установившихся).

Искрение (из-за износа контактов) снижает надежность переключателя. При размыкании цепей постоянного тока длительность дуги можно уменьшить быстрым разрывом цепи, однако обычно время существования дуги в индуктивной цепи постоянного тока превышает 5 мс. При размыкании цепей переменного тока длительность дуги зависит от мгновенного значения напряжения в момент размыкания. Выключатель должен быть сконструирован так, чтобы дуга не возникала вновь после того,- как напряжение* прошло нулевое значение.

Применение для коммутации полупроводниковыхприборов позволяет устранить дуговые явления, но в этом случае возникают помехи типа переходных процессов, которые также требуют специальных средств для их подавления.

Механические выключатели следует изготовлять так, чтобы, с одной стороны, удовлетворить эксплуатационным требованиям, а с другой - не допустить значительного уровня помех при переключении. Это достигается введением специальных цепей для подавления искрения Когда прерываемый ток велик, для подавления помех эффективно использование фильтров, экранов и проводников малой длины.

Важен выбор и. изоляционных материалов, используй емых в выключателях. В высокочастотных переключателях используют обычно керамические материалы.

* Такие цепи могут быть введены изготовителем непосредственно в выключатель. (Прим. пер.)

в некоторых типах переключателей применяют скользящий или пакетно-пластинчатый контакт, позволяющий значительно уменьшить искрение, а также связанные с ним эрозию и загрязнение контактов. Пакетно-пластин-чатые контакты создают лишь небольшие помехи благодаря постепенному изменению сопротивления контакта в процессе переключения (в течение небольшого промежутка времени,с момента вхождения в контакт до полного замыкания и наоборот).

Наилучшими контакторами являются ртутные, поскольку, им не свойственны загрязнение и вибрация контактов. Однако такие контакторы должны располагаться только в горизонтальной плоскости. В бортовой (самолетной) аппаратуре применяют вакуумные коммутирующие устройства, замыкающиеся под действием магнитного поля соленоида. В этих устройствах контакты заключены в вакуумированный объем.

Широко распространенным способом исключения помех, обусловленных размыканием контактов, является замена. механических переключателей полупроводниковыми вентилями, тиристорами и триаками. Отсутствие помех при этом обусловлено тем, что вольт-амперная характеристика упомянутых приборов подобна вольт-амперным характеристикам тиратрона. Тиристор закрывается лишь тогда, когда переменный ток, проходящий через него, становится равным нулю независимо от сдвига фаз между током и напряжением. Это выгодно отличает тиристор от механических средств коммутации, которые разрывают цепь независимо от мгновенного, значения тока в ней в момент коммутации. Разрыв цепи именно при нулевом мгновенном значении тока позволяет значительно уменьшить возникающие помехи.

Поскольку тиристор проводит ток лишь в одном на--правлении, то для двухполупериодной работы необходимо встречно-параллельное включение двух тиристоров, при соответствующем включении управляющих цепей. Как и диодам, тиристорам свойственны паразитные выбросы напряжений и тока. При открытии тиристора такой скачок возникает, когда прямое смещающее напряжение становится равным напряжению пробоя его р-п-перехода. Обратный импульс тока, возникающий при закрытии прибора, так же как и в обычных полупроводниковых диодах, обусловлен рассасыванием неосновных носителей в р-п-переходах. Длительность этого импуль-