[AML 0]

Честно говоря, уже и не собирался возвращаться в эту тему. Но, поскольку получил ответ на свой вопрос по поводу параметров схемы, решил ее опробовать. Теория теорией, но практика - критерий истины.

 

Результат меня обескуражил... При предложенной частоте и параметрах силового контура схема РАБОТОСПОСОБНА. Более того, имеет очень даже неплохие характиристики. Поэтому ВСЕ свои слова о ее крайней ненадежности и непредсказуемости беру обратно. Вашему схемотехнику - респект. Давненько меня никому не удавалось так посадить в лужу. Стыдно даже...

 

А вдвойне стыдно потому, что даже сейчас не понимаю, ПОЧЕМУ она работает. Поскольку процессы в схеме коренным образом отличаются от моих предположений. Понятно только, что очень сильно влияет индуктивность рассеяния. Настолько сильно, что процессы в схеме больше напоминают работу обратноходового преобразователя в дисконте. В частности, ток ключа - чистый треугольник, а выход на режим - экспонента. Введение индуктивности в выходной фильтр приводит токи к классике, но создает создает массу друхих проблем. С ней явно хуже.

Пока вижу только маленькую проблему с токами при выходе на режим - их амплитуда в несколько раз превышает установившееся значение. Но это - типовая проблема и назвать ее недостатком схемы не рискну. Плавный пуск никто не отменял.

 

В общем, когда разберусь, что и как - обязательно напишу.

 

И еще. Схему я не паял, а исследовал в симуляторе MicroCAP8. Однако, многолетний опыт работы с программами этого семейства не дает оснований усомниться в достоверности полученных результатов. Переобразователи моделировал регулярно и с высокой точностью. Причем, самые корявые и экзотические.

[javalenok 0]

Конечно все это можно считать различием в терминологии, что на буржуи и делают. :)

Но трансформатор потому так и называется что служит для преобразования - трансформации какого либо параметра (тока, напряжения ...), а дроссель - индуктор - служит для накопления энергии и дальше в каких то условиях ее возвращает. Количество обмоток значения не имеет. В данном случае, одно из свойств такого многообмоточного дросселя - развязка источника энергии и потребителя.

 

Да, в последнее время, прихожу к выводу, что люди в сети говорят на непонятном языке. Кажется, что в сетях тусуются группы, зацикленные на своих определениях, не приемлющие альтернативных, общепринятых толкований. Например, как-то спрашивал, почему в библиотеках явы нет тривиальной функции получить расширение файла. Мне начали объяснять, что я требую MS-specific feature, а ява-программы, дабы оставаться platform-independent, должны беспокоиться о том, что Юникс резервирует имена файлов, начинающиеся с точки, под системные нужды. После того как я им привёл кучу определений "file extension" с google define'a (The portion of a filename, following the final point, which indicates the kind of data stored in the file), объяснил разницу между системой файловой и операционной, объяснил, что каждый нормальный человек на вопрос о расширении xxx.jpg ответит jpg, независимо от файловой системы, на которой лежит файл, о том, что даже Win определяет расширения парсингом имени файла введённого пользователем, что та же ява-библиотека получает имена присовокупляя расширение к базовому через '.' и следовательно определение (The portion of a filename, following the final point) единственно правильное и универсальное и не имеет отношения к Windows, так что даже мультиплатформенная ява-машина ищет файлы классов присовокупляя .class к названию класса и наконец, в протрвовес Юниксу есть программа, требующая файлы вида .filename делать всегда видимыми, был предан компашкой завсегдатаев анафеме, а топик удалён. Я так и не понял, может ли ява-программист пользоваться понятием расширений файлов для фильтрации и поиска в ява программах.

 

Боясь в очередной раз быть признаным мороном, даже сейчас побаиваюсь делать то замечание, что обычно, стрелками в кружках обозначают источники тока (которые прекрасно комутируются на ёмкость). А источники эдс нас с первого класса учили обозначать параллельными чёрточками, подобно кондёрам, только одна (+) длиннее другой. Ведь мне же здесь эдс предъявляют, немотря на индуктивные обмотки во всех цепях.

 

 

Теперь о дросселях. Если делать как вы - давать названия устройства по способу применения, а не по его устройству (строению), то получится, что камень, которым забивают гвозди, правильно называть молотком. Не бред?

 

Я уточнил у человека, который мотал катушку, и тот подтвердил, что мотал транс, а не дроссель. При этом, он не спрашивал, что мы делаем с катушкой, как используем. Вы же сами говорите, что дроссель = индуктор. Индукция = электрическая инерция/масса - носитель кинетической энергии, посредник переноса потенциала. Это турбина, сопротивляющаяся изменениям тока. На принцыпиальных схемах имеет единсвенный параметр L. Вы же сами говорите: "накопляет и возвращает энергию". А трансформатор переносит энергию в другрую цепь. Поэтому, у него есть дополнительный параметр - передаточное число, определяемое отношением числа обмоток. Я так думаю, что любой трансформатор обладает индукцией во всех обмотках, он не может не обладать. Даже если рассмотреть обозначения, то для трансформатора всегда рисуется более одной обмотки, а дроссель - одиночная. При этом на схемах выделяется первичная обмотка - источник мощности, которая переходит во вторичные. Преобразования как такового может и не быть - в случае изоляции коэффициент передачи = 1. В нашем случае имеет месть 4-х кратное умножение.

 

Вы про импульсные трансформеры слыхали? Мне казалось, это как раз штуки, используемые во флейбэках, работающие не от синуса 50Гц, а от транзисторных прерывателей. Как раз наш случай. Разве не так? Зачем путаница? Зачем дроссель к трансформатору? Я предлагаю, во избежании путаницы, давать название не по приминению, а по обозначению элемента, по его устройству.

 

 

 

Google define:Transformer

- Inductor with two or more windings. Through mutual inductance, current in one winding called a primary will induce current into the other windings called secondaries.

- A device which through electromagnetic induction transforms alternating electric energy in one circuit into energy of similar type on another circuit, used to change the voltage of an AC circuit from one value to another or to isolate portions of the circuits from others.

 

Вики-дроссель нащёл в катушках индуктивности

Дроссели - Это катушки индуктивности, обладающие высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному. Обычно включаются в цепях питания усилительных устройств. Предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов. На низких частотах они используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические сердечники.

 

Совершенно очевидно, что у дросселя только одна обмотка, больше для накопления энкргии в виде тока не требуется. У трансформатора - минимум две: та, из которой энергия берётся и та в которую передаётся. Не вижу смысла придумывать многообмоточный дросель для передачи ему развязывающих (изолирующих) функций трансфорамтора. Тем паче, что "в данном случае", мы не пользуемся развязывающими свойствами, а повышаем напряжение. Кстати нащёл эквивалентную схему первичной обмотки (там где у нас ключ стоит). Её индуктивность вполне «полезная», помимо паразитных. Почитайте, разделительная - функция трансформатора, а не дросселя.

 

 

Извините, что пишу длинно. Просто где-то понятия поставлены с ног на голову, я в таких ситуациях теряюсь.

Изменено 19 марта, 2006 пользователем javalenok

[Herz 4]

Нет, не всё так просто. Есть именно двух- и более-обмоточные дроссели, и наоборот, есть однообмоточные трансформаторы (автотрансформатор). Терминология здесь действительно больше увязана с назначением. Кроме того, существуют и конструктивные отличия. Самое простое: дроссель можно представить себе , как индуктивность, накапливающую энергию, и возвращающую её (не обязательно через ту же обмотку). Дроссель характеризуется, в первую очередь, величиной его индуктивности. Задача трансформатора, как Вы правильно подметили, передача энергии из одной цепи в другую. С разделительными целями либо трансформирующими (повышение/понижение напряжения/тока). Здесь другие параметры важны. И индуктивность обмотки - уже уже фактор "вредный", она должна быть как можно меньше. В идеале, если одну из обмоток закоротить, то индуктивность остальных должна упасть до нуля. Это при хорошей индуктивной связи. А то, что осталось - это и есть индуктивность, связанная с индукцией рассеяния. Она характаризует потери, т.е. то, "что из обмотки А в обмотку Б не попадёт".

[AML 0]

Отвечу кратко. Во флайбеках стоит двухобмоточный дроссель (по принципу действия.

Аргумент - флайбек (обратноходовой преобразователь) может иметь гальваническую развязку, а может не иметь. Если гальванической развязки нет - то там стоит классический дроссель. Если нужна гальваническая развязка - дроссель двухобмоточный. В советской литературе этот моточный элемент никогда не назывался трансформатором. Только дросселем-трансформатором или многообмоточный дросселем. Трансформатором он называется в импортной литературе. Причем, не просто трансформатором, а флайбек-трансформатором (эквивалент понятия дросселя-трансформатора). Причина путанницы - некооректный перевод. Считаю, что флайбек-транчформатор надо переводить как дроссель-трансформатор. Тогда многое становится на свои места. Переводчики же, часто не являющиеся специалистами именно в этой области, переводят термин как просто трансформатор. И этим вводят в заблуждение.

Я тут пару месяцев назад уже поднимал этот вопрос. И тогда прозвучала разумная мысль надо использовать международное название - флайбек-трансформатор, не забывая при этом, что он является дросселем. Каша полная, но что поделаешь. Таковы реалии.

 

Аналогичная путанница и с "кружочками и стрелочками". В отечественной школе и классических курсах ТОЭ так обозначается источник ЭДС. А источник тока обозначается двумя вертикальными галочками.

В импортых источниках источник ЭДС обозначается как батарея (две полоски разной длины), а стрелочка - источник ЭДС.

Опять каша.

Вот таковы последствия наличия "железного занавеса".

[javalenok 0]

Нет, не всё так просто. Есть именно двух- и более-обмоточные дроссели, и наоборот, есть однообмоточные трансформаторы (автотрансформатор). Терминология здесь действительно больше увязана с назначением. Кроме того, существуют и конструктивные отличия. Самое простое: дроссель можно представить себе , как индуктивность, накапливающую энергию, и возвращающую её (не обязательно через ту же обмотку). Дроссель характеризуется, в первую очередь, величиной его индуктивности. Задача трансформатора, как Вы правильно подметили, передача энергии из одной цепи в другую. С разделительными целями либо трансформирующими (повышение/понижение напряжения/тока). Здесь другие параметры важны. И индуктивность обмотки - уже уже фактор "вредный", она должна быть как можно меньше. В идеале, если одну из обмоток закоротить, то индуктивность остальных должна упасть до нуля. Это при хорошей индуктивной связи. А то, что осталось - это и есть индуктивность, связанная с индукцией рассеяния. Она характаризует потери, т.е. то, "что из обмотки А в обмотку Б не попадёт".

 

Ага, значит ток во вторичной "убивает" индуктивность первичной. Я догадывался об этом, зная что трансформатор можно оставлять без нагрузки, тогда как закорачивание вторичной его убивает. Только фраза "индуктивность - вредный параметр трансформатора" не понятна. Ведь его же по классике прямо к 220 вольт подключают, с другой стороны - диодный мост с кондёром. И что такое импульные трансформаторы в таком случае?

 

Когда говорят, что в эквивалентной схеме. ключи работают на ёмкостную нагрузку, то под Zн имеют ввиду конденцатор во вторичной цепи, который получается стоит параллельно индукции первичной обмотки? Тогда ваше удивление логично. Возможно секрет работоспособности в данном случае заключается в том, что две первичные работают строго в противофазах? Особое внимание обращалос на то, что обмотки должны иметь одинаковые длины (наматываться бок-о-бок) и импульсы ключей должны строго чередоваться (например, N% с начала периода открыт первый, второй - полностью закрыт, затем следующий период - наоборот).

 

 

Трансформатором он называется в импортной литературе. Причем, не просто трансформатором, а флайбек-трансформатором (эквивалент понятия дросселя-трансформатора). Причина путанницы - некооректный перевод. Считаю, что флайбек-транчформатор надо переводить как дроссель-трансформатор. Тогда многое становится на свои места. Переводчики же, часто не являющиеся специалистами именно в этой области, переводят термин как просто трансформатор. И этим вводят в заблуждение.

Ну в руководстве National Semiconductions никаких указаний на другой тип тр-ра нет... Может не переводчики виноваты?

 

 

 

Аналогичная путанница и с "кружочками и стрелочками". В отечественной школе и классических курсах ТОЭ так обозначается источник ЭДС.

В нашей советской школе, во всех книжках для начинающих радиолюбителей и вообще по жизни, батарейка постоянного напряжения только двумя параллельными полосками разной длины обозначалась. Стрелка в кружочку током всегда была. Купленая мамой "Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ" для восмикласников под редакцией Богатырёва 1990-го года на обложке перечисляет основные элементы, включая гальванический. Под лежит рукой Хоровец-Хилл (учебник российских вузов). Да и вообще, добрая половина всей советской литературы по электронике имеет инстранное происхождение. У нас в универе тоже были основы электротехники. Мы там систему источников эдс с резисторами рассчитывали. Стрелочек на схеме не было.

 

Вот таковы последствия наличия "железного занавеса".

Поэтому к тем, кто уточняет ваши обозначения, нужно относиться свысока?

[zltigo 0]

Купленая мамой "Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ" для восмикласников под редакцией Богатырёва 1990-го года на обложке перечисляет основные элементы, включая гальванический.

Перестаньте морочить голову себе и людям "батарейками", речь идет не о них.

 

http://www.ets.ifmo.ru:8101/tolmachev/et1/ET1_1/text.htm

[AML 0]

Хотите - обижайтесь, хотите - нет, но осень сложно объяснять тонкости электромагнитных процессах в преобразователях напряжения, когда собеседние не знаком с азами ТОЭ. Это все равно что объяснять, как взять какой-нибудь сложный интеграл человеку, не знакомому с таблицей умножения и спрашивающего, почему умножение иногда обозначается крестиком, а иногда - точкой.

 

Пример классического трактования источника ЭДС в рамках ТОЭ - http://dvoika.net/education/Golubev/lecture05.htm

[javalenok 0]

Перестаньте морочить голову себе и людям "батарейками", речь идет не о них.

http://www.ets.ifmo.ru:8101/tolmachev/et1/ET1_1/text.htm

 

Но в чём принцыпиальная разница источника постоянного напряжения (эдс, если вам угодно) от батарейки?

 

 

 

Хотите - обижайтесь, хотите - нет, но осень сложно объяснять тонкости электромагнитных процессах в преобразователях напряжения, когда собеседние не знаком с азами ТОЭ. Это все равно что объяснять, как взять какой-нибудь сложный интеграл человеку, не знакомому с таблицей умножения и спрашивающего, почему умножение иногда обозначается крестиком, а иногда - точкой.

 

Пример классического трактования источника ЭДС в рамках ТОЭ - http://dvoika.net/education/Golubev/lecture05.htm

 

Когда я пишу, что у нас был курс по электротехнике, это значит, что я знаком с её основами.

[AML 0]

Батарейка - частный случай источника ЭДС. Генератор - тоже источник ЭДС. Однако, никто не использует УГО генератора всесто УГО гальванического источника. На принципиальных электрических схемах они различны. Но УГО (условное графическое обозначение) источника ЭДС, используемое на схемах замещения и функциональных схемах, единое - стрелочка в кружочке. Так будет обозначаться и гальванический эдемент, и генератор. Во многих случаях также обозначается трасформатор, емкость, диод и некоторые ждугие компаненты. Все зависит от функциональнго назначения конкретного элемента. Короче, ЕСКД рулит.

 

Настоятельно предлагаю прекратить взаимные придирки (это и ко мне относится) и вести обсуждение более конструктивно

 

Если кому интересно, привожу результаты моделирования обсуждаемой схемы..

 

Для упрощения анализа силовые транзисторы заменил управляемыми ключами (сопротивление в открытом состоянии -1мОм, в закрытом – 1Мом). Напряжение питания – 24В, частота преобразования – 20 кГц, индуктивность первичной обмотки 2мГн, вторичной – 22мГн. Емкость фильтра 100 мкФ – уменьшил в 10 раз по сравнению с авторской, чтобы быстрее выходила на установившийся режим.

 

На прикрепленных картинках – схема для моделирования, выходное напряжение, токи одного из силовых ключей.

[zltigo 0]

Когда я пишу, что у нас был курс по электротехнике, это значит, что я знаком с её основами.

Похоже что-то типа одного семестра для непрофильных специальностей. Читали скопом целому сборному потоку от "программистов" до "химиков" и "сантехников". Обычное дело, знаком не

по наслышке :-(. Для "сдачи" в общем-то хватило школьных знаний, возможно подкрепленных радиолюбительским опытом.

Оставьте этот факт на своей и Ваших преподавателей совести и спокойно начните _осмысливать_.

[javalenok 0]

zltigo, вы ещё не ответили, в принципиальное различие между батерейкой и источником постоянного напряжения? В чём претензия? Что осмысливать? В результате падения вызванная падением "железного занавеса"у вас сохраняется атмосфера недоверия? Вы самоутверждаетесь?

[asdf 0]

трансформатор переносит энергию в другрую цепь. Поэтому, у него есть дополнительный параметр - передаточное число, определяемое отношением числа обмоток.

 

Прошу не считать невежливостью ответ только на одно Ваше замечание т.к. считаю что коллеги в предыдущих постах высказали и мое мнение. Хочу только заметить, что если Вы в своем 'трансформаторе' во вторичке оставите всего один виток , то он все равно выдаст нужное напряжение - если Вы поставите соответствующие условиям ключ и диод (фронты, время восстановления, производные I&U ...).

Для таких схем соотношение витков выбирается в большей степени из условий работы вышеперечисленных элементов.

 

Ух, какая каша получилась. Внимательно перечитал весь пост - виноват, был не прав - все мои предыдущие сообщения относятся к однотактному обратноходовому преобразователю. Его вклинили в пост для пояснения принципа и заклинились на нем.

В однотактном прямоходовом действительно стоит трансформатор, а не дроссель (зазор делают для обеспечения режима перемагничивания). А вот если Вам нужен прямоходовой преобразователь со стабилизацией напряжения, то после диода действительно ставят дроссель-регулятор.

Изменено 19 марта, 2006 пользователем asdf

[asdf 0]

Если кому интересно, привожу результаты моделирования обсуждаемой схемы..

 

Для упрощения анализа силовые транзисторы заменил управляемыми ключами (сопротивление в открытом состоянии -1мОм, в закрытом – 1Мом). Напряжение питания – 24В, частота преобразования – 20 кГц, индуктивность первичной обмотки 2мГн, вторичной – 22мГн. Емкость фильтра 100 мкФ – уменьшил в 10 раз по сравнению с авторской, чтобы быстрее выходила на установившийся режим.

 

На прикрепленных картинках – схема для моделирования, выходное напряжение, токи одного из силовых ключей.

 

Вы моделировали схему обычного прямоходового двухтактного преобразователя.

Линейное нарастание тока, как я думаю, связано с тем, что считалась схема трансформатора у которого последовательно с первичными обмотками включены индуктивности ( 2мГн+ эквивалентная трансформированная от вторичной -22мГн) - что противоречит тезису что нагруженный трансформатор имеет только индуктивность рассеяния. Если эти индуктивности оставлять, то в реальном трансформаторе нужно делать соответствующий зазор. Кстати, такая схема может работать как стабилизирующая без дросселей в случае если ключи работают с перекрытием.

[zltigo 0]

Вы самоутверждаетесь?

Нет.

[AML 0]

Ну вот, кажется разобрался что к чему. :) Оказывается это - РЕЗОНАНСНЫЙ преобразователь.

 

Предыстория. Я составил схему с привычными мне параметрами моделей. Запустил - увидел линейно-нарастающий ток. Начал ломать голову, почему это происходит. Если трансформатор сделать идеальным (связь между обмотками равна единице) - получаю прямоугольные токи (см. прикрепленные рисунки). И это - при работе на емкость! А при введении сравнительно небольшой индуктивности рассеяния (коэффициент связи обмоток 0,99999) прямоугольник скруглялся и уже при 0,999 ток становился линейно-нарастающим. Это никак не соответствовало моим представлениям о работе схемы и я начал искать ошибку. Грешил на модель трансформатора. Взял другую (заведомо рабочую) - получил то же самое. Вернулся к своей модели, сделал на ней однотактный пряоходовой преобразователь (конфигурация как раз подходит) - все работает "как учили".

Более того, приведение схемы к классическому виду (добавление дросселя на вторичную сторону) сразу картинку преобразовывала к привычному виду.(см. рис.) Т.е. ошибка в моделировании предельно маловероятна.

 

Величина индуктивности намагничивания дросселя достаточно велика и скорость нарастания тока была бы существенно меньше, если бы в модели ошибочно она начала работать на ограничение. Тем более, что в случае идеального трансформатора она никуда не девается, а фронты тока резко обостряются. Остается одно - влияние индуктивности рассеяния. Она может сглаживать фронты. Но чтобы так сильно.... С этим я не сталкивался. Еще озадачивало - введение дросселя фильтра эти фронты резко обостряло! (Что совсем не очевидно, скорее, наоборот). К тому же в схеме с дросселем индуктивности рассеяния никуда не девались, а ограничивать ток переставали.

 

Осталось предположить, что в рассматриваемой схеме индуктивность рассеяния образует с конденсатором выходного фильтра LC-контур достаточно низкой частоты. И линейно-нарастающий ток - это часть резонансного колокола. Отсюда - ограничение тока. Проверка проста. Сильно уменьшил величину этой емкости - получил классический колокол тока (см. рис.). Таким образом, имеем чудесный резонансный преобразователь со всеми его преимуществами (и недостатками).

 

Вот как бывает в жизни. Никогда б не подумал, что здесь вырисуется резонансная топология. А она здесь - во всей красе.

 

Завтра попробую понять, какая же здесь получается регулировочная характеристика. Схема меня весьма заинтересовала.

Изменено 19 марта, 2006 пользователем AML