Технические характеристики приборов.

[Гость]

Итак, уровень спутникового сигнала очень слаб, его нельзя поднять при помощи обыкновенных устройств. Суть действия такова – сигнал, после того, как он попадет на тарелку, отражается от нее и, в конце концов, сходится в единой точке. Эта точка и есть апогеем сигнала, а название точки не иначе, как фокус. Для приема такого сигнала нужно поставить в упомянутом фокусе специализированное устройство – это конвектор. Он будет не только сигналы принимать, а так же дополнительно облучит антенну для собрания всего без исключения полезного материала.

На приложенной ниже картинке можно наглядно лицезреть то, как именно сигнал проходит сверху со спутника, а после этого его улавливает конвертер:

 

Вот поэтому при постановлении циркулярной головки на прямофокусную антенну и нужен облучатель он и играет очень большую роль в сборе сигнала. Особенно слабого.

[Гость]

Спутниковый сигнал отправляют со спутника – он воспринимается привычной спутниковой антенной, на которой закрепляется конвертор. Последний передает полученный сигнал по упомянутому выше кабелю в специальный спутниковый ресивер – он, в свою очередь, отправляется на наши телеэкраны.

Необходимо так же дополнить, внести своего рода уточнение. Логические размышления приводят к вопросу – как именно в привычном телевизоре (работающем в формате ДМВ и МВ спутниковый сигнал передают в Kг или же С диапазоне (основные спутниковые форматы). И, главное, как здесь может присутствовать линейная либо же круговая поляризация. Если мы не будем вдаваться в азы науки, а сократим все объяснения до минимума, получим – для того, чтобы принять тот или же другой направленный сигнал необходим конвертор, разработанный специально для данного диапазона. Название их – конвертор диапазона С, а так же конвертор Ku. Какие именно конверторы необходимы вам! это смотря какая антенна у вас стоит офсет или же прямофокус.

 

[Гость]

                                                                           А теперь самое главное!!!И в первую очередь надо винить самих себя!!!!

 

«Поправьте антенну!» или «пропал сигнал со спутников»

В случае если сигнал со спутника не проходит и картинка на вашем телевизоре не появляется, не спешите ругать околоземный спутник и арендовать космический корабль с целью отправить соседа-настройщика на орбиту – чтобы он "поправил спутник". Что же делать в таком случае и в чем может быть причина того, что пропал сигнал со спутников?

Запомните, что такие действия необходимо предпринимать в том случае, если сигнал пропал сразу с нескольких, или просто с одного спутника. Симптомы, как правило, у всех одинаковы – буквально день назад все работало, а уже сегодня все пропало.

Проблема возникает после того, как ресивер оказался подвержен самостоятельной перепрошивке пользователем. Помните, что в длинной цепочке «спутник - телевизор» важнейшим звеном является именно ваш ресивер, посему, за неимением опыта работы с его операционной системой к нему лучше вообще не подходить.

Раз уж вы взялись за обновление программного обеспечения ресивера, после окончания обновления необходимо вернуться в меню под названием «Установка антенны» и вбить сюда собственные рабочие позиции портов под названием DiseqC/ Узнать вы можете у своего установщика.

 

Так же такое происходит после САМОВОЛЬНОГО ( канал подвисает пойду подправлю. "сволочь настроил слабо")поворачивания антенны. Ведь установщик настраивает все на максимум возможного.

[Гость]

                                                      что мешает развитию спутникового ТВ?

Не смотря на то, что спутниковое телевидение уже давно не новинка, даже в нашей стране, множество людей с ним так и не знакомы. Более того, некоторые его представляют, как дорогое и недоступное телевидение, да и еще с множеством закодированных каналов. Согласитесь, у большинства потенциальных клиентов, особенно вдали от крупных городов, представление о спутниковом телевидении весьма скудное. Что же мешает ему уверенно развиваться?

 

Недобросовестные мастера установщики.

Как показывает опыт, очень многие установщики работают не добросовестно  . Другая схема подразумевает сознательное завышение количества своих клиентов. Как следствие, такой установщик готов сделать работу и установить или настроить за значительно меньшие суммы. Все это тоже негативно влияет на динамику развития  спутникового телевидения и замедляет его распространение.

[Гость]

Факторы, влияющие на прием сигнала со спутника

Работа спутниковых приемных ТВ систем зависит от ряда физических параметров, перечень которых приводится ниже.

1. Эффективная изотропно-излучаемая мощность
2. Диаметр действующей антенны.
3. Коэффициент шума малошумящего блока или шумовая температура.
4. Переходные затухания в волноводах и поляризаторах.
5. Потери из-за неточного наведения (нацеливания) антенны:

    начальная ошибка наведения;
    устойчивость антенны под воздействием ветра или других условий окружающей среды;
    точность удержания станции спутника на орбите.

6. Потери поляризации.
7. Старение транспондера.
8. Затухание в условиях дождя для заданной вероятности получения (доступности) сигнала (номинальное значение 99,5% для среднего года). Например, в затоках базы принимают сигнал с многих спутников, но при дожде наблюдается сильное искажение сигнала.
9. Возрастание шумов в осадках при приеме сигнала в Ku- и Ка-диапазонах (дождь, снег или град).
10. Поглощение сигнала в атмосфере кислородом и парами воды (в зависимости от влажности).
11. Изменения температуры.
12. Параметры приемника (порог демодулятора).
13. Характеристики модуляции сигнала.
14. Рассеивание сигналов из-за затенения антенны деревьями, зданиями, стаями птиц и летательными аппаратами (самолетами).
15. Потери на расходимость луча при прохождении через атмосферу.

Временные воздействия, такие как затенение пролетающими стаями птиц, по большей части непредсказуемы, и при вычислениях их можно не принимать в расчет. Другие факторы могут иметь значительное долговременное воздействие, хотя при приеме в С-диапазонах факторами 8, 9 и 10 можно пренебречь.

[Гость]

                                                                      что такое КОНДЕНСАТОР

 

 

  Показать

 

Конденсатор - это элемент обладающий электрической емкостью

Емкость проводников, удаленных от других предметов (уединенных проводников), зависит от размеров и формы самих проводников. Чем больше размеры проводника, тем больше его емкость.

Но в практике нам не приходится иметь дело с уединен­ными проводниками. Поэтому важно знать, как влияют на ем­кость расположенные вблизи данного провод­ника предметы и в ча­стности другие провод­ники.

Представим себе два металлических шара одинаковых размеров, заряженных одинако­выми количествами электричества разного знака и удаленных один от другого на значи­тельное расстояние (рис.1.). Заряды на обоих шарах будут рас­положены равномерно по их поверхностям вследствие того, что одноименные заряды на каждом из шаров от­талкиваются друг от друга. Потенциал каж­дого из шаров будет определяться его раз­мерами и тем количест­вом электричества, которое ему сообщено. Потенциал одного шара будет положителен, другого — отрицателен, так что между шарами будет существовать некоторая разность потен­циалов.

Рисунок 1. Заряженные металлические шары находятся на большом удалении один от другого. Емкость шаров зависит только от их размеров.

Приблизим шары друг к другу (рис. 2.). Разноименные заряды шаров станут притягиваться. Вследствие этого они окажутся распределенными уже не равномерно по поверхностям шаров, а частично переместятся на те их стороны, которыми они обращены друг к другу. Большинство силовых линий выходящих из положительных зарядов первого шара, бу­дет оканчиваться на отрицательных зарядах второго шара. При этом потенциал каждого шара будет определяться не только зарядом, находящимся на нем, но и зарядом соседнего шара. Так как заряды обоих шаров разноименные, то потен­циал положительно заряженного шара будет понижен вслед­ствие влияния второго шара, заряженного отрицательно и создающего в окружающем пространстве отрицательный по­тенциал. Наоборот, потенциал второго шара будет повышен вследствие влияния первого шара, создающего в окружаю­щем пространстве положительный потенциал.

Рисунок 2. Металлические шары сближены.

Таким образом, по сравнению с тем, что было до сбли­жения шаров, потенциал положительно заряженного шара понизится, а отрицательно заряженного шара повысится, и разность потенциалов между шарами уменьшится. Следова­тельно, при сближении заряженных проводников, если заряд их остался неизменным, разность потенциалов понижается. Но при той же разности потенциалов проводники могут «вме­стить» большие количества электричества так как C=Q/U. Значит, при сбли­жении проводников их емкость увеличивается.

Емкость проводников зависит не только от расстояния между ними и от их размеров и формы, но и от свойств окру­жающей среды. Приборы, в которых емкость между провод­никами используется для накопления электрических зарядов, называются - конденсаторы. Простейший кон­денсатор состоит из двух параллельных металлических пла­стин, разделенных слоем воздуха (рис. 3 слева). Емкость такого конденсатора будет тем больше, чем больше поверхность пла­стин и чем меньше расстояние между ними.

Рисунок 3. Простейший конденсатор с воздушным (слева) и твердым (справа) диэлектриком.

Часто для увеличения емкости конденсатора между его пластинами помещают какой-либо диэлектрик (рис.3 справа). Увеличение емкости в этом случае объясняется тем, что при заряде конденсатора на поверхностях диэлектрика, располо­женных против пластин, появляются электрические заряды, знак которых противоположен знаку зарядов пластин (рис.4.). Эти заряды диэлектрика, взаимодействуя с зарядами конденсатора, уменьшают разность потенциалов между ними при неизменной величине зарядов на обкладках, т. е. увеличивают емкость конденсатора.

Рисунок 4. Увеличение емкости конденсатора в результате поляризации диэлектрика.

Вносимые различными диэлектриками изменения емкости конденсаторов связаны с их диэлектрическими постоянными. Чем больше диэлектрическая постоянная данного диэлектри­ка, тем более он увеличивает емкость конденсатора.

Емкость плоского конденсатора, состоящего из двух пла­стин, при условии, что расстояние между пластинами мало по сравнению с размерами пластин, определяется согласно следущему выражению:

C = 0,09*S*e/d

где:

С—емкость конденсатора в пикофарадах (пф);

S—активная площадь одной пластины в см²;

е—диэлектрическая постоянная диэлектрика, разделяю­щего пластины;

d—расстояние между пластинами или, что то же самое, толщина диэлектрика в см.

 

 

[Гость]

Полупроводниковые приборы 

  Показать

 

применялись в радиотехнике еще до изобретения электронных ламп. Изобретатель радио А. С. Попов использовал для обнаружения электромагнитных волн вначале когерер (стеклянную трубку с металличеокими опилками), а затем контакт стальной иглы с угольным электродом. Это был первый полупроводниковый диод — детектор. Позже были созданы детекторы с использованием естественных и искусственных кристаллических полупроводников (галена, цинкита, халькопирита и т. д.). Такой детектор состоял из кристалла полупроводника, впаянного в чашечку-держатель, и стальной или вольфрамовой пружинки с заостренным концом. Положение острия на кристалле находили опытным путем, добиваясь наибольшей громкости передачи-радиостанции.

В 1922 г. сотрудник Нижегородской радиолаборатории О. В. Лосев обнаружил замечательное явление: кристаллический детектор, оказывается, может генерировать и усиливать электрические кол*цензура*ия. Это было настоящей сенсацией, но недостаточность научных познаний, отсутствие нужного экспериментального оборудования не позволили в то время глубоко исследовать суть процессов, происходящих в полупроводнике, и создать полупроводниковые приборы, способные конкурировать с электронной лампой.

 

 

Полупроводниковые диоды обозначают символом, сохранившимся в общих чертах со времен первых радиоприемников. Вершина треугольника в этом символе указывает направление наибольшей проводимости (треугольник символизирует анод диода, а короткая черточка, перпендикулярная линиям-выводам,— его катод). Этим же символом обозначают полупроводниковые выпрямители, состоящие, например, из нескольких последовательно, параллельно или смешанно соединенных диодов (выпрямительные столбы и т. п.).

Для питания радиоаппаратуры часто используют мостовые выпрямители. Начертание тажой схемы соединения диодов (квадрат, стороны которого образованы символами диодов) давно уже стало общепринятым, поэтому для обозначения таких выпрямителей стали иополикшать упрощенный символ — квадрат с  символом одного диода внутри. В зависимости от значения выпрямленного нтрмжгннн к»жд<И' плечо моста может состоять из одного, двух и более диодов. Полярность выпрямленного напряжения на схемах не указивают так как ее однозначно определяет аимвол диода внутри квадрата. Мосты конструктивно  объединенные в одном корпусе, изображают отдельно показивая принадлежность к одному изделию в позиционном обозначены. Рядом с позиционным обозначением диодов, как и всех других полупроводниковых приборов, как правило, указывают их тип.

На основе символа диода построены условные обозначения полупроводниковых диодов с особыми свойствами. ДлЯ получения нужного символа используют специальные знаки, изВбражаемые либо на самом базовом символе, либо в непосредственной близости от него, а чтобы акцентировать внимание на некоторых из них, базовый символ помещают в круг — условное обозначение корпуса полупроводникового прибора.

Туннельные диоды. Знаком, напоминающим прямую скобку, обозначают катод туннельных диодов. Их изготовляют из полупроводниковых материалов с очень большим содержанием примеси, в результате чего полупроводник превращается в полуметалл. Благодаря необычной форме вольт-амперной характеристики (на ней имеется участок отрицательного сопротивления) туннельные диоды используют для усиления и генерирования электрических сигналов и в переключающих устройствах. Важным достоинством этих диодов является то, что они могут работать на очень высоких частотах (до 10" Гц).

 

Разновидность туннельных диодов — обращенные диоды, у которых при малом напряжении на р-п переходе проводимость в обратном направлении больше, чем в прямом. Используют такие диоды в обратном включении. В условном обозначении обращенного диода черточку-катод изображают с двумя штрихами, касающимися ее своей'серединой .

Стабилитроны. Прочное место в источниках питания, особенно низковольтных, завоевали полупроводниковые стабилитроны, работающие также на обратной ветви вольт-амперной характеристики. Это плоскостные кремниевые диоды, изготовленные по особой технологии. При включении их в обратном направлении и определенном напряжении -на переходе последний «пробивается», и в дальнейшем, несмотря на увеличение тока через- переход напряжение на нем остался почти неизменным. Благодари этому свойству стабилитроны широко применяют в качестве самостоятельных стабилизирующих элементов, а также источников образцовых напряжений в стабилизаторах на транзисторах. Для получения малых образцовых напряжений стабилитроны включают в прямом направлении, при этом напряжение стабилизации одного стабилитрона равно 0,7... 0,8 В. Такие же результаты получаются при включении в прямом направлении обычных кремниевых диодов.

Для стабилизации низких напряжений разработаны и широко применяются специальные полупроводниковые диоды — стабисторы. Отличие их от стабилитронов в том, что они работают на прямой ветви вольт-амперной характеристики, т. е. при включении в прямом (проводящем) направлении.

Чтобы показать на схеме стабилитрон, черточку-катод базового символа дополняют коротким штрихом, направленным в сторону символа анода. Следует отметить, что расположение штриха относительно символа анода должно быть неизменным независимо от положения условного обозначения стабилитрона на схеме. Это в полной мере относится и к символу двух-анодного (двустороннего) стабилитрона, который можно включать в электрическую цепь в любом направлении (по сути, это два встречно включенных одинаковых стабилитрона).

Варикапы. Электронно-дырочный переход, к которому приложено обратное напряжение, обладает свойствами конденсатора. При этом роль диэлектрика играет сам р-п переход, в котором свободных носителей зарядов мало, а роль обкладок — прилежащие слои полупроводника с электрическими зарядами разного -знака — электронами и дырками. Изменяя напряжение, приложенное к р-п переходу, можно изменять его толщину, а следовательно, и емкость между слоями полупроводника.

 

 

Это явление использовано в специальных полупроводниковых приборах — варикапах [от английских слов vari(able) — переменный и cap(acitor) — конденсатор]. Их широко применяют для настройки колебательных контуров, в устройствах автоматической подстройки частоты, а также в качестве частотных модуляторов в различных генераторах.

Условное графическое обозначение варикапа , наглядно отражает их суть: дне параллельные черточки воспринимаются как символ конденсаторе. Кик и конденсаторы переменной емкости, варикапы часто изготовляют и виде блоков (их называют матрицами) с общим катодом и раздельными анодами. Для примера на показано обозначение матрицы из двух варикапов,в — из трех.

Тиристоры. На основе базового символа диода построены и условные обозначения тиристоров (от греческого thyra — дверь и английского (resi)stor — резистор). Это диоды, представляющие собой чередующиеся слои кремния с электропроводностью типов р и п. Таких слоев в тиристоре четыре, т. е. он имеет три р-п перехода (структура р-п-р-п). Тиристоры нашли широкое применение в различных регуляторах переменного напряжения, в релаксационных генераторах, коммутирующих устройствах и т. д.

Тиристоры с выводами только от крайних слоев структуры называют динисторимн и обозначают символом диода, перечеркнутым отрезком линии, паралельной черточке-катоду. Такой же прием использован и при построении обозначения симметричного динистора, проводящего ток (после включения) в обоих направлениях.

Тиристоры с дополнительным (третьим) выводом (от одного из внутрених слоен структуры) называют тринисторами. Управление по катоду в обозначении этих приборов показывают ломаной линией, присоединенной к символу катода, по аноду — линией, продолжающей одну из сторон треугольника, символизирующего анод. Условное обозначение симметричного (двунаправленного) трииистора получают из символа симметричного динистора добавлением третьего вывода.

Фотодиоды. Основной частью фотодиода является переход, работающий при обратном смещении. В его корпусе имеется окошко, через которое освещается кристалл полупроводника. В отсутствие света ток через р-п переход очень мал — не превышает обратного тока обычного диода.

 

 

При освещении кристалла обратное сопротивление перехода резко падает, ток через него растет. Чтобы показать такой полупроводниковый диод на схеме, базовый символ диода помещают в кружок, а рядом с ним (слева сверху, независимо от положения символа) изображают знак фотоэлектрического эффекта — две наклонные параллельные стрелки, направленные в сторону символа. Подобным образом нетрудно построить и условнбе обозначение любого другого полупроводникового прибора, изменяющего свои свойства под действием оптического излучения.

Светодиоды и светодиодные индикаторы. Полупроводниковые диоды, излучающие свет при прохождении тока через р-n переход, называют светодио-дами. Включают такие диоды в прямом направлении. Условное графическое обозначение светодиода *цензура*оже на символ фотодиода и отличается от него тем, что стрелки, обозначающие оптическое излучение, помещены справа от кружка и направлены в противоположную сторону.

Для отображения цифр, букв и других знаков в низковольтной аппаратуре часто применяют светодиодные знаковые индикаторы, представляющие собой наборы светоизлучающих кристаллов, расположенных определенным образом и залитых прозрачной пластмассой. Условных обозначений для подобных изделий стандарты ЕСКД не предусматривают, но на практике часто используют символы, (символ семисегмент-ного индикатора для отображения цифр и запятой). Как видно, такое графическое обозначение наглядно отражает реальное расположение светоизлучающих 'элементов (сегментов) в индикаторе, хотя и не лишено недостатка: оно не несет информации о полярности включения выводов индикатора в электрическую цепь (индикаторы выпускают как с общим для всех сегментов выводом анода, так и с общим выводом катода). Однако особых затруднений это обычно не вызывает, поскольку подключение общего вывода индикатора (как, впрочем, и микросхем) оговаривают на схеме.

 

 

[Гость]

                                                       Что такое светодиод?

  Показать

 

     Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение.
Кстати, по-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

     2. Из чего состоит светодиод?
    Из полупроводникового кристалла на подложке, корпуса с контактными выводами и оптической системы. Современные светодиоды мало *цензура*ожи на первые корпусные светодиоды, применявшиеся для индикации. Конструкция мощного светодиода серии Luxeon, выпускаемой компанией Lumileds, схематически изображена на рисунке.

     3. Как работает светодиод?
     Свечение возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Значит, прежде всего нужен p-n-переход, то есть контакт двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.
     Но не всякий p-n-переход излучает свет. Почему? Во-первых, ширина запрещенной зоны в активной области светодиода должна быть близка к энергии квантов света видимого диапазона. Во-вторых, вероятность излучения при рекомбинации электронно-дырочных пар должна быть высокой, для чего полупроводниковый кристалл должен содержать мало дефектов, из-за которых рекомбинация происходит без излучения. Эти условия в той или иной степени противоречат друг другу.
     Реально, чтобы соблюсти оба условия, одного р-п-перехода в кристалле оказывается недостаточно, и приходится изготавливать многослойные полупроводниковые структуры, так называемые гетероструктуры, за изучение которых российский физик академик Жорес Алферов получил Нобелевскую премию 2000 года.

     4. Означает ли это, что чем больший ток проходит через светодиод, тем он светит ярче?
     Разумеется, да. Ведь чем больше ток, тем больше электронов и дырок поступают в зону рекомбинации в единицу времени. Но ток нельзя увеличивать до бесконечности. Из-за внутреннего сопротивления полупроводника и p-n-перехода диод перегреется и выйдет из строя.

     5. Чем хорош светодиод?
     В светодиоде, в отличие от лампы накаливания или люминесцентной лампы, электрический ток преобразуется непосредственно в световое излучение, и теоретически это можно сделать почти без потерь. Действительно, светодиод (при должном теплоотводе) мало нагревается, что делает его незаменимым для некоторых приложений. Далее, светодиод излучает в узкой части спектра, его цвет чист, что особенно ценят дизайнеры, а УФ- и ИК-излучения, как правило, отсутствуют. Светодиод механически прочен и исключительно надежен, его срок службы может достигать 100 тысяч часов, что почти в 100 раз больше, чем у лампочки накаливания, и в 5 — 10 раз больше, чем у люминесцентной лампы. Наконец, светодиод — низковольтный электроприбор, а стало быть, безопасный.

     6. Чем плох светодиод?
     Только одним — ценой. Пока что цена одного люмена, излученного светодиодом, в 100 раз выше, чем галогенной лампой. Но специалисты утверждают, что в ближайшие 2 — 3 года этот показатель будет снижен в 10 раз.

     7. Когда светодиоды начали применяться для освещения?
     Первоначально светодиоды применялись исключительно для индикации. Чтобы сделать их пригодными для освещения, необходимо было прежде всего научиться изготавливать белые светодиоды, а также увеличить их яркость, а точнее светоотдачу, то есть отношение светового потока к потр*цензура*емой энергии.
     В 60-х и 70-х годах были созданы светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации. По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Одно было плохо — не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.
     К концу 80-х годов в СССР выпускалось более 100 млн светодиодов в год, а мировое производство составляло несколько десятков миллиардов.

     8. От чего зависит цвет светодиода?
     Исключительно от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника, и от легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

     9. Какие трудности пришлось преодолеть ученым, чтобы изготовить голубой светодиод?
     Голубые светодиоды можно сделать на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. (Помните таблицу Менделеева?)
     У светодиодов на основе SiC оказался слишком мал кпд и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару). У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и служили недолго. Оставалась надежда на нитриды.
     Нитрид галлия GaN плавится при 2000 °С, при этом равновесное давление паров азота составляет 40 атмосфер; ясно, что растить такие кристаллы непросто. Аналогичные соединения — нитрилы алюминия и индия — тоже полупроводники. Их соединения образуют тройные твердые растворы с шириной запрещенной зоны, зависящей от состава, который можно подобрать так, чтобы генерировать свет нужной длины волны, в том числе и синий. Но... проблему не удавалось решить до конца 80-х годов.
     Первым, еще в 70-х, голубой светодиод на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке удалось получить профессору Жаку Панкову (Якову Исаевичу Панчечникову) из фирмы IBM (США). Квантовый выход был достаточен для практических применений, однако руководство сказало: «Ну, это ж на сапфире — дорого и не так уж ярко, к тому же p-n-переход нехорош...» — и работы Панкова не поддержали.
     Между тем группа Сапарина и Чукичева из МГУ обнаружила, что под действием электронного пучка GaN с примесью цинка становится ярким люминофором, и даже запатентовала устройство оптической памяти. Но тогда загадочное явление объяснить не удалось.
     Это сделали японцы — профессор И. Акасаки и доктор X. Амано из университета Нагоя. Обработав пленку GaN с примесью магния электронным пучком со сканированием, они получили ярко люминесцирую-щий слой р-типа с высокой концентрацией дырок. Однако разработчики светодиодов не обратили должного внимания на их публикации.
     Лишь в 1989 году доктор Ш. Накамура из фирмы Nichia Chemical, исследуя пленки нитридов элементов III группы, сумел воспользоваться результатами профессора Акасаки. Он так подобрал легирование (Мд, Zn) и термообработку, заменив ею электронное сканирование, что смог получить эффективно инжектирующие слои р-типа в GaN-гетероструктурах. Вот как был получен голубой светодиод.
     Фирма Nichia запатентовала ключевые этапы технологии и к концу 1997 года выпускала уже 10 — 20 млн голубых и зеленых светодиодов в месяц, а в январе 1998 года приступила к выпуску белых светодиодов.

     10. Что такое квантовый выход светодиода?
     Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход.Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться). Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а ддя синих — 35%.
     Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.

     11. Как получить белый свет с использованием светодиодов?
     Существует три способа получения белого света от светодиодов. Первый — смешивание цветов по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например линзы. В результате получается белый свет. Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. Это *цензура*оже на то, как светит люминесцентная лампа. И наконец в третьем способе желто-зеленый или зеленый плюс красный люминофор наносятся на голубой свето-диод, так что два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

     12. Какой из трех способов лучше?
     У каждого способа есть свои достоинства и недостатки. Технология RGB в принципе позволяет не только получить белый цвет, но и перемещаться по цветовой диаграмме при изменении тока через разные светодиоды. Этим процессом можно управлять вручную или посредством программы, можно также получать различные цветовые температуры. Поэтому RGB-матрицы широко используются в светодинамических системах. Кроме того, большое количество светодиодов в матрице обеспечивает высокий суммарный световой поток и большую осевую силу света. Но световое пятно из-за аберраций оптической системы имеет неодинаковый цвет в центре и по краям, а главное, из-за неравномерного отвода тепла с краев матрицы и из ее середины светодиоды нагреваются по-разному, и, соответственно, по-разному изменяется их цвет в процессе старения — суммарные цветовая температура и цвет «плывут» за время эксплуатации. Это неприятное явление достаточно сложно и дорого скомпенсировать.
     Белые светодиоды с люминофорами существенно дешевле, чем светодиодные RGB-матрицы (в пересчете на единицу светового потока), и позволяют получить хороший белый цвет. И для них в принципе не проблема попасть в точку с координатами (0.33, 0.33) на цветовой диаграмме МКО. Недостатки же таковы: во-первых, у них меньше, чем у RGB-матриц, светоотдача из-за преобразования света в слое люминофора; во-вторых, достаточно трудно точно проконтролировать равномерность нанесения люминофора в технологическом процессе и, следовательно, цветовую температуру; и наконец в-третьих — люминофор тоже стареет, причем быстрее, чем сам светодиод.
      Промышленность выпускает как светодиоды с люминофором, так и RGB-матрицы — у них разные области применения.

     13. Каковы электрические и оптические характеристики светодиодов?
     Светодиод — низковольтный прибор. Обычный светодиод, применяемый для индикации, потр*цензура*ет от 2 до 4 В постоянного напряжения при токе до 50 мА. Светодиод, который используется для освещения, потр*цензура*ет такое же напряжение, но ток выше — от нескольких сотен мА до 1 А в проекте. В светодиодном модуле отдельные светодиоды могут быть включены последовательно и суммарное напряжение оказывается более высоким (обычно 12 или 24 В).
При подключении светодиода необходимо соблюдать полярность, иначе прибор может выйти из строя. Напряжение пробоя указывается изготовителем и обычно составляет более 5 В для одного светодиода.
      Яркость светодиода характеризуется световым потоком и осевой силой света, а также диаграммой направленности. Существующие светодиоды разных конструкций излучают в телесном угле от 4 до 140 градусов. Цвет, как обычно, определяется координатами цветности и цветовой температурой, а также длиной волны излучения.
      Для сравнения эффективности светодиодов между собой и с другими источниками света используется светоотдача: величина светового потока на один ватт электрической мощности. Также интересной маркетинговой характеристикой оказывается цена одного люмена.

     14. Как реагирует светодиод на повышение температуры?
     Говоря о температуре светодиода, необходимо различать температуру на поверхности кристалла и в области p-n-перехода. От первой зависит срок службы, от второй — световой выход. В целом с повышением температуры p-n-перехода яркость светодиода падает, потому что уменьшается внутренний квантовый выход из-за влияния кол*цензура*ий кристаллической решетки. Поэтому так важен хороший теплоотвод.
     Падение яркости с повышением температуры не одинаково у светодиодов разных цветов. Оно больше у AlGalnP- и AeGaAs-светодиодов, то есть у красных и желтых, и меньше у InGaN, то есть у зеленых, синих и белых.

     15. Почему нужно стабилизировать ток через светодиод?
     Как видно из рисунка, в рабочих режимах ток экспоненциально зависит от напряжения и незначительные изменения напряжения приводят к большим изменениям тока. Поскольку световой выход прямо пропорционален току, то и яркость светодиода оказывается нестабильной. Поэтому ток необходимо стабилизировать. Кроме того, если ток превысит допустимый предел, то перегрев светодиода может привести к его ускоренному старению.
типичная вольт-амперная характеристика светодиода.

     16. Для чего светодиоду тр*цензура*ется конвертор?
     Конвертор (в англоязычной терминологии driver) для светодиода — то же, что балласт для лампы. Он стабилизирует ток, протекающий через светодиод.

     17. Можно ли регулировать яркость светодиода?
     Яркость светодиодов очень хорошо поддается регулированию, но не за счет снижения напряжения питания — этого-то как раз делать нельзя, — а так называемым методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), для чего необходим специальный управляющий блок (реально он может быть совмещен с блоком питания и конвертором, а также с контроллером управления цветом RGB-матрицы). Метод ШИМ заключается в том, что на светодиод подается не постоянный, а импульсно-модулированный ток, причем частота сигнала должна составлять сотни или тысячи герц, а ширина импульсов и пауз между ними может изменяться. Средняя яркость светодиода становится управляемой, в то же время светодиод не гаснет.
     Небольшое изменение цветовой температуры светодиода при диммировании несравнимо с аналогичным смещением для ламп накаливания.

     18. Чем определяется срок службы светодиода?
     Считается, что светодиоды исключительно долговечны. Но это не совсем так. Чем больший ток пропускается через светодиод в процессе его службы, тем выше его температура и тем быстрее наступает старение. Поэтому срок службы у мощных светодиодов короче, чем у маломощных сигнальных, и составляет в настоящее время 20 — 50 тысяч часов. Старение выражается в первую очередь в уменьшении яркости. Когда яркость снижается на 30% или наполовину, светодиод надо менять.

     19. «Портится» ли цвет светодиода с течением времени?
     Старение светодиода связано не только со снижением его яркости, но и с изменением цвета. В настоящее время нет стандартов, которые позволили бы выразить количественно изменение цвета светодиодов в процессе старения и сравнить с другими источниками.

     20. Не вреден ли светодиод для человеческого глаза?
     Спектр излучения светодиода близок к монохроматическому, в чем его кардинальное отличие от спектра солнца или лампы накаливания. Хорошо это или плохо — доподлинно не известно, потому что, насколько я знаю, серьезных исследований в этой области нигде не проводилось. Какие-либо данные о вредном воздействии светодиодов на человеческий глаз отсутствуют.
     Есть надежда, что вскоре влияние светодиодов на зрение будет изучено досконально. Проблемой заинтересовался академик Михаил Аркадьевич Островский — крупный специалист в области цветного зрения. Тема, за решение которой он взялся, называется так: «Психофизическое восприятие светодиодного освещения системой зрения человека».

     21. Когда и как сверхъяркие светодиоды появились в России?
     Об этом лучше всех расскажет профессор Юнович.
   — Люминесценцию карбида кремния впервые наблюдал Олег Владимирович Лосев в Нижегородской радиотехнической лаборатории в 1923 г. и показал, что она возникает вблизи p-n-перехода. Первая научная статья о кристаллах нитрида галлия была опубликована профессором МГУ Г.С. Ждановым в 30-х гг. Люминесценцию в гетероструктурах на основе арсенида галлия впервые исследовали в лаборатории Ж.И. Алферова в 60-х гг. и показали, что можно создать структуры с внутренним квантовым выходом близким к 100%. Разработки структур и светодиодов на основе нитрида галлия велись в ленинградских Политехническом и Электротехническом институтах, в Калуге, в Зеленограде в 70-х гг., но они тогда не привели к созданию эффективных голубых светодиодов.
      В 1995 году я прочел первые статьи Накамуры и понял, что «голубая проблема» в принципе решена. Тогда же я получил грант соросовского фонда. В декабре на эти деньги я смог поехать на конференцию в США, и там профессор Жак Панков познакомил меня с Ш. Накамурой. Я забросил наживку: мол, хочу приобщить студентов Московского университета к передовым достижениям в области голубых светодиодов и рассказать им о столь замечательном изобретении. Рыбка клюнула, и в феврале я получил от д-ра Ш. Накамуры из Японии бандеролью 10 светодиодов от фиолетового до зеленого. Все потом оказалось просто — фирма Nichia Chemical начинала выпуск светодиодов на рынок и была заинтересована в научной рекламе. В лаборатории МГУ мы их досконально исследовали, сняли все характеристики и получили новые научные результаты. Д-р Ш. Накамура дал любезное согласие на совместную публикацию наших первых статей.
     Одновременно специалисты из группы Бориса Фера-понтовича Тринчука в Зеленограде продемонстрировали образцы зеленых светодиодов начальникам из ГАИ и получили положительный отзыв. Все дело в том, что эта группа сделала опытный образец светодиодного светофора, но у них не было хороших зеленых светодиодов. Светофоры с новыми сверхъяркими зелеными светодиодами намного превосходили светофоры с лампами, и московское правительство сделало заказ на 1000 светодиодных светофоров к 850-летию Москвы. Такое везение!
     Как раз тогда у нас гостила киргизская скрипачка Райкан Карагулова — выпускница Московской консерватории, ученица моей жены, которая работала в Японии первым концертмейстером симфонического оркестра в Осаке. Выяснилось, что место ее работы находится неподалеку от фирмы Nichia Chemical! Б.Ф. Тринчук дал ей тысячу долларов и попросил купить на них и прислать на мой адрес 200 зеленых светодиодов. Из них были изготовлены первые светофоры из той юбилейной тысячи. Москва стала первым в мире городом с массовым применением светодиодных светофоров.
     Наши ученые и инженеры в НИИ «Сапфир» пытались повторить достижение японцев и изготовить структуры на основе нитридов для голубых и зеленых светодиодов на старой эпитаксиальной установке, которую пришлось модернизировать, чтобы достичь более высоких температур и давлений. Но инициатива заглохла из-за отсутствия денег и интереса руководства.

     22. Какие на сегодняшний день существуют технологии изготовления светодиодов и светодиодных модулей?
     Что касается выращивания кристаллов, то основная технология — металлоорганическая эпитаксия. Для этого процесса необходимы особо чистые газы. В современных установках предусмотрены автоматизация и контроль состава газов, их раздельные потоки, точная регулировка температуры газов и подложек. Толщины выращиваемых слоев измеряются и контролируются в пределах от десятков ангстрем до нескольких микрон. Разные слои необходимо легировать примесями, донорами или акцепторами, чтобы создать p-n-переход с большой концентрацией электронов в n-области и дырок — в р-области.

     За один процесс, который длится несколько часов, можно вырастить структуры на 6 — 12 подложках диаметром 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, тр*цензура*ющая высокой культуры.
     Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24x0,24 до 1x1 мм2.
     Следующим шагом является создание светодиодов из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый свето-диод, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол. Около половины стоимости светоди-ода определяется этими этапами высокой технологии.
     Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного светодиода перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке.
     Светодиоды, выполненные по SMD- и СОВ-технологии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются светодиодные модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть 50 — 75 мм. Очень важно обеспечить и проконтролировать однородность структур на поверхности подложек. Стоимость установок для эпитаксиального роста полупроводниковых нитридов, разработанных в Европе (фирмы Aixtron и Thomas Swan) и США (Emcore), достигает 1,5 — 2 млн долларов. Опыт разных фирм показал, что научиться получать на такой установке конкурентоспособные структуры с необходимыми параметрами можно за время от одного года до трех лет. Это — технология, тр*цензура*ющая высокой культуры.
     Важным этапом технологии является планарная обработка пленок: их травление, создание контактов к п- и р-слоям, покрытие металлическими пленками для контактных выводов. Пленку, выращенную на одной подложке, можно разрезать на несколько тысяч чипов размерами от 0,24x0,24 до 1x1 мм2.
     Следующим шагом является создание светодиодов из этих чипов. Необходимо смонтировать кристалл в корпусе, сделать контактные выводы, изготовить оптические покрытия, просветляющие поверхность для вывода излучения или отражающие его. Если это белый свето-диод, то нужно равномерно нанести люминофор. Надо обеспечить теплоотвод от кристалла и корпуса, сделать пластиковый купол, фокусирующий излучение в нужный телесный угол.  Около половины стоимости светоди-ода определяется этими этапами высокой технологии.
     Необходимость повышения мощности для увеличения светового потока привела к тому, что традиционная форма корпусного светодиода перестала удовлетворять производителей из-за недостаточного теплоотвода. Надо было максимально приблизить чип к теплопроводящей поверхности. В связи с этим на смену традиционной технологии и несколько более совершенной SMD-техноло-гии (surface montage details — поверхностный монтаж деталей) приходит наиболее передовая технология СОВ (chip on board). Светодиод, изготовленный по технологии СОВ, схематически изображен на рисунке.
     Светодиоды, выполненные по SMD- и СОВ-техноло-гии, монтируются (приклеиваются) непосредственно на общую подложку, которая может исполнять роль радиатора — в этом случае она делается из металла. Так создаются светодиодные модули, которые могут иметь линейную, прямоугольную или круглую форму, быть жесткими или гибкими, короче, призваны удовлетворить любую прихоть дизайнера. Появляются и светодиодные лампы с таким же цоколем, как у низковольтных галогенных, призванные им на замену. А для мощных светильников и прожекторов изготавливаются светодиодные сборки на круглом массивном радиаторе.
     Раньше в светодиодных сборках было очень много светодиодов. Сейчас, по мере увеличения мощности, светодиодов становится меньше, зато оптическая система, направляющая световой поток в нужный телесный угол, играет все большую роль.

технология СОВ

     23. Где сегодня целесообразно применять светодиоды?
     Светодиоды находят применение практически во всех областях светотехники, за исключением освещения производственных площадей, да и там могут использоваться в аварийном освещении. Светодиоды оказываются незаменимы в дизайнерском освещении благодаря их чистому цвету, а также в светодинамических системах. Выгодно же их применять там, где дорого обходится частое обслуживание, где необходимо жестко экономить электроэнергию и где высоки требования по электробезопасности.
     В Москве в начале 2004 года была принята трехлетняя программа энергосберегающего освещения на базе светодиодных технологий. Координационный совет возглавил профессор Ю.Б. Айзенберг. Согласно этой программе предлагается использовать светодиоды в опытном строительстве, ЖКХ и других областях. Например, светодиодные светильники будут устанавливаться в подземных переходах, подъездах, на лифтовых площадках, то есть там, где не нужна большая освещенность, но тр*цензура*ется минимум обслуживания и энергозатрат, а также важна высокая вандалоустойчивость.

 

 

[Гость]

после того как от грозы сгорел мой ВАЙ-ФАЙ роутер решил написать небольшой пост про то как защитить компьютер от грозы

 

 

  Показать

Вначале постараемся понять физику процесса, как всё работает. При грозе, как известно, облака очень сильно электризуются относительно друг друга и относительно земли. Условно можно считать облака и землю разными обкладками гигантского конденсатора, который постоянно заряжается. И когда разность потенциалов (напряжение) достигает напряжения пробоя между этими «обкладками» (а это миллиарды вольт), то происходит разряд молнии. Если представить разряд молнии как первичную обмотку трансформатора окружающую среду как сердечник трансформатора а все провода вокруг как вторичные обмотки того же трансформатора то можно понять что чем мощнее разряд в первичной обмотке (молния) и чем длиннее вторичная обмотка (провод сети,телефонный провод, телевизионный кабель и т. д.) тем большее напряжение мы получим на этих проводах. Это так называемое наведённое напряжение. Бытует мнение что сетевой фильтр защитит компьютер. Это не так! Сетевой фильтр предназначен для
защиты от небольших бросков напряжения в сети из-за переключений на линиях, касаний проводов в ветренную погоду и т. д.
Но что касается молнии то здесь сетевой фильтр бессилен. Да и что представляет из себя этот фильтр. Обыкновенный удлинитель с
несколькими розетками а на входе запаян простой варистор.

Для тех кто не знает (варистор радиодеталь размером с круглешок от канфети с двумя выводами). Работает след. образом при превышении напряжения выше 220В он начинает открываться (его сопротивление падает т. е. уменьшается) уменьшаясь сопротивление вызывает падение напряжения. Если напряжение в сети будет продолжать увеличиваться варистор будет продолжать открываться и сопротивление его будет падать вплоть до короткого замыкания. В конце концов должны выбить пробки или сработать автоматы на вашем счётчике и обесточить всю цепь.

С молнией этот номер не проходит. При ударе монии высвобождается энергия в миллионы Вольт и с силой от 200 до 400 Ампер. Если
молния ударит слишком близко то во всех проводах наведётся такой ток что ваш варистор испариться не успеет (т. к. на это тоже нужно время хоть и очень малое) а комп уже горит. О прямом попадании молнии в сеть я думаю говорить не стоит.
Необходимо взять себе за правило при приближении грозы отключать от сети все электроприборы а вашего лучшего друга в первую
очередь. Да и кабель из модема тоже нужно вынуть.
На моей антенне стоит молнеотвод выполненный из неизолированного медного провода периметром 8 метров. Так вот когда зимой
идёт снег в штекере кабеля антенны начинаются прострелы (электрические разряды). Это снежинки касаясь антенны оставляют на ней часть своего электрического заряда. Постепенно заряд накарливается и происходит пробой (это статика).
Так вот от таких явлений а так-же от небольших наводок ваш ресивер и компютер нужно и можно защитить.

Для современных абонентских устройств обязательно должны применяться устройства защиты по электропитанию класса D(при накоплении  или ударе молнии должна срабатывать защита)(если не прав поправьте). В том случае, если существует вероятность возникновения перенапряжений с высокой энергией (высокое здание, неэкранированное от удара молнии другими сооружениями, питание от воздушной ЛЭП большой протяженности, наличие мощных потребителей, подключенных к ТП и т.д.), а ЭПУ здания не защищена, то, как минимум, должна быть применена защита класса С(заземление здания и так далее).

Способ установки защитных устройств должны выбираться таким образом, чтобы в случае воздействия перенапряжений максимально уменьшить разности потенциалов между корпусом компьютера и подключаемыми к нему проводами питания и связи.

 

[Гость]

Продолжаю тему про грозовые разряды и защиту от них

 

 

  Показать

Для того чтобы обезопасить аппаратуру от наведенных грозовыми раз­рядами импульсов, подвод электросети к телекоммуникационным и охранным устройствам, а также к системам видео­наблюдения, где она не может быть от­ключена по условиям эксплуатации, выполняют в соответствии с требова­ниями. И, как правило, используют источники бесперебойного питания со встроенными сетевыми защитными устройствами.

Но что делать тем, кто, например, оставляет на даче включенную аппара­туру, извещающую владельца о проник­новении на контролируемую террито­рию посторонних лиц. Для того чтобы снизить вероятность повреждения ох­ранного устройства при грозе, блок его питания нужно дополнить некоторыми элементами, резко ослабляющими им­пульсы высокого напряжения в сети, которые будем в дальнейшем называть сетевыми помехами.

Эффективность подавле­ния таких помех одними и теми же элементами различ­на Отсюда следует первая особенность — защитное уст­ройство должно быть много­ступенчатым.

Вторая особенность кон­струирования защитного устройства — необходимость наличия в нем проводника с нулевым потенциалом, “зем­лей”. Это условие легко со­блюсти в современных кварти­рах где электропроводка вы­полнена по трехпроводной схеме (”фаза” (L). “ноль” (N), “защитная земля” (РЕ)) . Если питающая элек­тросеть без защитного заземления, то придется либо самостоятельно создать контур заземления, либо смириться с тем, что подавление помех будет недо­статочно эффективным. Удовлетвори­тельно, если помехи с фазного провода отводят на нулевой, хорошо — с фазно­го провода и отдельно с нулевого про­вода на заземляющий отлично — с фаз­ного провода отдельно на нулевой и на заземляющий, а также с нулевого на заземляющий.

Для ослабления продолжительных мощных помех порождаемых грозовы­ми разрядами, в качестве поглотителей энергии импульса применяют вакуум­ные и газонаполненные разрядники. Как показывает статистика, доля таких помех составляет примерно 20 %. Ос­тальные 80 % приходятся на кратковре­менные. которые эффективно подав­ляются параллельными защищаемой цепи конденсаторами и последователь­ными заградительными элементами — дросселями. Применяют также комби­нированный метод, когда мощные по­мехи ослабляются параллельно вклю­ченными поглощающими элементами (ограничителями напряжения), а мало­мощные — последовательно.

Обобщенные характеристики наибо­лее распространенных ограничителей напряжения, используемых в защитных устройствах, представлены в таблице.Газонаполненные разрядники могут быть применены в двух- и трехэлектродном исполнении в зависимости от конструкции защитного устройства — двухпроводной или трехпроводной. Это цилиндри­ческий баллон с разрядными электро­дами в его торцах, наполненный инерт­ным газом. Недостатком разрядника яв­ляется его меньшее быстродействие по сравнению с другими защитными эле­ментами. что обусловлено необходи­мостью некоторого интервала времени для ионизации газа.

Рассмотрим трехэлектродный раз­рядник Т23-А230Х диаметром 8 и дли­ной 10 мм Несмотря на столь малые размеры, этот защитный элемент допускает пиковый разрядный ток в многократных одиночных импульсах 8/20 мкс (фронт/спад) до 20 кА или в течение 1 с выдерживает переменный разрядный ток 10 А частотой 50 Гц. Та­кая эффективность защиты обеспечена особой конструкцией разрядника, которую иллюстрирует рис 1. В исход­ном состоянии его сопротивление пре­вышает 10 Ом. Когда напряжение в разрядном промежутке создает напря­женность электрического поля, способ­ную вызвать ионизацию газа, происхо­дит электрический разряд, в результате чего сопротивление разрядника резко снижается. По завершении импульса инертный газ восстанавливает свои изоляционные свойства. Напряжение пробоя разрядного промежутка опреде­ляется как размерами и конструкцией электродов, так и свойствами запол­няющего газа — составом и давлением. Специальное компаундное покрытие электродов и керамического изолятора между ними активирует их эмиссион­ную способность. Кольцевая форма центрального электрода позволяет мак­симально использовать поверхность торцевых электродов 1 и 2, обеспечивая большой разряд­ный ток без эрозии токонесу­щих поверхностей.

Чтобы компенсировать за­паздывание в срабатывании от помехи с крутым фронтом (1 кВ/мкс и более), разрядники в многоступенчатых защитных устройствах, как правило, до­полняют варисторами и за­щитными диодами, которые отводят на себя часть энергии импульсной помехи в началь­ный момент ее появления в электрической сети.

Металлооксидный варистор аналогичен симметричному стабилитрону — при превыше­нии некоторого порогового значения прикладываемого напряжения сопротивление элемента резко падает. Классификационное напряжение варистора должно превышать максималь­ную амплитуду напряжения сети не менее чем на 5 %. Например, макси­мально допустимому повышению сете­вого напряжения 220 В на 20 % (264 В) соответствует амплитуда 374 В. Следо­вательно, классификационное напря­жение варистора должно быть не менее 393 В. Если использовать варистор. как во многих промышленно изготавливае­мых защитных устройствах, со стан­дартным классификационным напряже­нием 390 В, в силу допускаемой техно­логической погрешности данного параметра существует риск его поврежде­ния. Поэтому пунше его использовать с несколько большим классификацион­ным напряжением.

Варистор характеризуется также не­которой предельной энергией импульса, которую он может поглотить без разру­шения. Такая характеристика обладает свойством накопления. Это значит, что прибор без ухудшения параметров спо­собен поглотить одиночный импульс с некоторой максимально допустимой энергией или некоторое число импуль­сов с меньшей энергией. Например, металлооксидный варистор диаметром 20 мм поглощает импульс с максималь­но допустимой энергией 410 Дж либо 10 импульсов с энергией 40 Дж. После выработки варистором заложенного ре­сурса его классификационное напряже­ние несколько увеличится, а затем с каж­дым последующим импульсом начнет резко снижаться, в результате варистор “выгорит”. Поэтому он подлежит замене при малейшем внешнем проявлении деградации (потемнении лакокрасочно­го покрытия). Необходимость контроля технического состояния варистора. на­ходящегося внутри закрытого сетевого фильтра, является его недостатком.

Защитные диоды (Transient Voltage Suppressor), подобно стабилитронам, крайне быстро становятся проводящими при увеличении приложенного на­пряжения сверх напряжения открыва­ния. Время реакции такого прибора, осо­бенно безвыводного, составляет всего лишь несколько пикосекунд. Конечно, индуктивность выводов и подводящих проводов снижает быстродействие диода, но тем не менее оно остается самым высоким среди используемых ограничителей напряжения. Существуют как однополярные защитные диоды, так и с симметричной вольт-амперной характеристикой . что позволяет их использовать без дополнительных выпрямляющих диодов в цепях перемен­ного тока. При очень большом токе, в от­личие от газонаполненного разрядника, происходящий в защитном диоде электрический пробой становится необра­тимым. Такой элемент подлежит замене.

Промышленно изготавливаемые уст­ройства защиты от высоковольтных им­пульсов в электросети как в нашей стра­не. так и за рубежом должны соответ­ствовать требованиям международных стандартов, утверждаемых Междуна­родной электротехнической комиссией (МЭК), и по общепринятой терминоло­гии подразделяются на I, II и III класс защиты. Устройства I класса предназна­чены для защиты электросети на вводе в здание перед счетчиком электрической энергии. Основными элементами таких устройств являются вакуумные и газона­полненные разрядники, способные ней­трализовать мощные грозовые разряды до 150 кА в импульсе, что соответствует прямому попаданию молнии с учетом растекания тока по подвергнувшейся электрическому удару поверхности.

Устройства II класса ослабляют им­пульсные помехи в этажных и цеховых распределительных щитах. Наиболее часто используемый защитный элемент в таких устройствах — варистор.

Устройства III класса предназначены для защиты отдельных устройств с по­тр*цензура*емым током не более 16 А. Вы­полняют их, как правило, на защитных диодах.

Разумеется, для безопасной экс­плуатации радиоаппаратуры пользова­тель может оборудовать такими устрой­ствами промышленного изготовления распределительную электросеть на даче или в квартире, но реализация такого решения может оказаться за­труднительной в финансовом отноше­нии. Гораздо дешевле обойдется само­стоятельное изготовление сетевого защитного устройства.