Таблица 4.23. Характеристики некоторых кремниевых стабилитронов.

применяемых п качестве защитных эле?.1ентов РЭС

Рис. 4.13. Вольт-амперные характеристики диодов, обеспечивающих одностороннее (а) п двустороннее (б) ограничение псрепанряженнн

Схемам защиты, содержащим кремниевые диоды, присущ существенный недостаток, связанный с тем, что порог их ограничения составляет примерно 1 В, что негативно сказывается на работе защищаемой цепи, если диапазон изменения рабочих напряжений при нормальном функционировании цепи превьтщаст это значение. Данный недостаток исключается применением в качестве защитных элементов стабилитронов.

Стабилитроны (табл. 4.23)-полупроводниковые ограничители напряжения, работающие на обратной ветви вольт-амперной характеристики (рис. 4.14). Эффект ограничения перенапряжения достигается при лавинном пробое р- -пере.хода. Когда приложенное к стабилитрону обратное напряжение меньше его пробивного ((/прс). динамическое сопротивление стабилитрона становится равным десяткам мегаом, и в этом случае стабилитрон закрыт. При более высоком обратном напряжении происходит эффект обратного лавинного пробоя стабилитрона. Его динамическое сопротивление резко падает до десятков ом.

что сопровождается возрастанием обратного тока стабилитрона и ограничением воз.тенст-вуюшего на него перенапряжения до напряжения стабнлизацпн. После снятия подаваемого на стабилитрон напряжепия он возвращается к исходному состоянию.

Для защиты полупроводниковой элементной базы РЭС в основном применяют кремниевые стабилитроны с крутой обратной вольт-амперной характеристикой, малым на-пряжотем пробоя и относительно высокой пропуск1юй способностью по току. Этим свойствам в полной мере отвечают планарные стабилитроны 2С133Л-2С168А и Д808-Д814. а также двуханодные сплавные стабилитроны 2С162А-2С213Б.

OrnoBiroH недостаток кремниевых стабнли-

Рис. 4.14. Вольт-амперная характеристика стабилитрона

тронов - относительно большая собственная е.мкость прибора, зависящая от приложенного напряжеши! и температуры и достигающая значений сотен п тысяч пнкофарад. Это затрудняет, а иногда делает невозможным применение стабилитронов для защиты высокочастотных схем. Чтобы снизить неблагоприятное влияние собственной емкости стабилитрона на защищаемую цепь, последовательно с ним в схему защиты включают высокочастотный Д1юд.

Ограничите л ь н ы е диоды. В последнее время получили довольно imipoKoe распространение лавинные Д1юды. выпускаемые специально для защиты цепей РЭС от перенапряженнй. Это кремниевые диоды с р- -переходом, использующие эффект лавинного пробоя и работающие гга обратной ветви вольт-амперной характеристики, имеющей высокий показатель пелинейностн. Последнее означает, что в широком диапазоне токов перегрузки напряжение на огра-

Таблица 4.24. Основные характеристики ограничительных диодов, предназначенных для одностороннего и двустороннего ограничения импульсов напряжения в автоматических телефо1П1ых станциях и радиоэлектронной аппаратуре

Примечание * Симметричный ограничительный днод.

нячительном диоде, а следовательно, и в защищаемой цепн изменяется незначительно.

Ограничительные диоды подразделяются на симметричные (табл. 4.24), несимметричные (табл. 4.25) и с встроенными малоемкостиыми импульсными диодами.

Таблица 4 25. Основные характеристики неси.мметричиых ограничительных

диодов, предназначенных для защиты РЭА от перенапряжений, обусловленных переходными процессами, разрядами статического электричества или наведенных электромагнитными

импульсами

ми (рнс. 4.15). Они имеют широкий диапазон порога ограничения наиряжеипй в пределах 0,7... 3100 В, их применяют для защиты соответственпо цепей постоянного и переменного тока низкой и высокой частоты, а также импульсных схем.

Разъединители. Для защиты цепей первичных источников электропитания от токов перегрузки и короткого замыкания напряжением до 250 В применяют автоматические выключатели, реле, плавкие предохраиителн, прерыватель и схемы скоростной защиты. Наиболее широкое распространение в настоящее вре-

Рис. 4.15 Вольт-амперные характеристики ограничительных диодов: о - несимметричных; б - симметричных; в - малоемкостных

мя получили автоматические выключатели миопжратного действия и разрывающие цепь плавкие предохранители одноразового действия.

Автоматические в ы к л ю ч а т е л if. Системы электропитания РЭС от источников общего пользования для защиты от перснапряжен11Й комплектуются автоматическими выключателями многократного действия типа АВМ-1.

Основные электрические характеристики этих выглючателей различной модификации следующие:

Номинальный ток для различных модификации, А

Время размыкания контактов при перегрузке, равной двукратному номинальному току и изменению температуры окружающей среды

от -50 до -г50С!, с. не более..........

Время автоматического обратного включения контактов при том же интервале изменения температур окружающей среды, мин . Способность отключать без повреж.аений ток короткого замыкания прп напряжении 220 В, А............

7.5 10 15

3 75

Предохранители (табл. 4.26). Помимо аппаратов многократного действия для защиты питающих цепей, а также в цекоторых гибридных схемах за-

Таблица 4.26. Характеристики предохранителей

Примечание. См. ГОСТ 11277-75. Встапки плавкие на нормальные токи до 10 А. Ряд номинальных токов.

щиты воздушных проводных и кабельных линий связи используют плавкие предохранители однократного действия. У этих предохранителей при протека-щщ предельных токов перегрузки происходит neperopainte плавкой вставки и, как следствие, разрыв защг.щасмой цепи,

У нас в стране выпускают трубчатые предохранители типа: СН (С- спиральная нить, Н-ножевые контакты), представляющие собой стеклянную трубку с ножевыми контактами (рис. 4.16, а), внутри которой

Рис. 4.16. Предохранители: а -типа CM-I; б -типа СК-1; с-типа ПН-15

находится плавкая вставка с двумя спиралями стальной проволоки диаметром 0,4 мм, спаяннымп между собой легкоплавким сплавом;

СК (С - спиральный, К -конический контакт), отличающиеся от предохранителей типа СН лишь конструкцией контактов (рнс. 4.16.6), включаются, как правило, в рассечку провода линии связи последовательно между линией и угольными разрядниками;

ПН (П-прямая }П1ть, Н - ножевой контакт), состоящие из стеклянной трубки, внутри которой находится плавкая вставка в виде прямой нити диаметром 0,3 мм (рис. 4.16,в).

Ограничители спектра

Общие положения. Основными элементами, позволяющими довольно эффективно осуществлять огранпчепис спектра наводимых в цепях РЭС напряжений и токов, являются защитные фильтры, пазначенпе которых - пропускать без искажений и значительных ослаблений сигналы с частотами, лежащими в рабочих диапазонах РЭС, и подавлять сигналы, принад.южащие частотному диапазону помех.

На практике фильтры широко применяют для защиты цепей РЭС от неблагоприятного влияния радиочастотных помех и их наводок, создаваемых источниками гармонических помех, которые сосредоточены по частоте. Этот факт су-щсстве1П10 упрощает расчет, выбор типа и применение защитных фильтров.

Использование фильтров для защиты цепей РЭС от грозовых влияний сопряжено со значительными трудностями:

грозозащитные фильтры зачастую подвержены воздействию сигналов значительной амплитуды по сравнению с обычными фильтрами;

в грозовой помехе (наводке) большой амплитуды высокая энергия сочетается с широким частотным спектром, который зачастую перекрывается со спектром передаваемой энергии управляюн1его или полезного сигнала.

Поэтому при выборе типа защитного фильтра цепей РЭС и основных элементов, входящих в пего, необходимо прежде всего знать амплитудно-временные характеристики напряжений н токов, наводимых в этих цепях при грозовом воздействии.

Опыт эксплуатации РЭС показывает, .что для эффективной защиты цепей и схем этих сре.тств от грозовых воздействий наиболее целесообразно применять реактивные фильтры ниж1П1х частот (табл. 4.27). Эти фильтры могут содержать:

0Д1Н1 пассивный элемент (конденсатор, включен!1ый параллельно нагрузке н отв(иящий энергию помехи па землю, пли индуктивность, включенную последовательно в рассечку цепи для ограничения скорости изменения наводки);

два или более пассивных элемента, соединенных в виде Г-, И- или Т-образных фильтров.

Наибольший эффект достигается при применении помехоподавляющих фильтров совместно с другими видами защитных элементов в типовых защитных блоках пли гибридных схемах (табл. 4.28).

П о м е X о и о л а в л я ю щ и е конденсаторы. Их обо1чно используют как в качестве самостоятельных защитных устройств, так п в виде составных частей фильтров. Сами по себе помсхоподавляюшне конденсаторы являются фильтрами нижних частот. Их основное назначение - подавление 1шдустрналь-иых, высокочастотных п атмосфежых помех в цепях РЭС постоянного пере-

Таблица 4.27. Основные типы фильтров нижних частот и формулы для

оценок вносимых ими затуханий

Эквива.леппшя схема фи.1ьтра

Влоспмое затухание

Z -hZh

9 -

z z

Zh+Z

Z -fZ z

-r-Zr Zr-r-

7777777777777777777777

Zh+Zh Z/-

z -z,

Zn-Zn z

mH-z z..

Примечание

при Z <Zh

при Zy,<Z,x SbZx/Z

при ZZ

при Z Z

при ZnZt,

прп Z,i<Zu