Jump to content

    
Sign in to follow this  
Lost_Viking

Реальны ли бесконденсаторные источники питания?

Recommended Posts

Соглашусь с концепцией, "сделано, что бы сломаться". Я работаю на оборонку, так вот, у нас электролиты выходят из строя только тогда, когда ЗАВЕДОМО неправильно применены. В схемах, где они работают по всем правилам и рекомендациям отказы единичны!!!!!

 

А что значит "неправильно применены"? По каким параметрам?

Share this post


Link to post
Share on other sites
А что значит "неправильно применены"? По каким параметрам?

 

В изделиях, которые изготавливают для вероятного противника электролиты впаивают в обратной полярности :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
пример такого решения

https://www.google.ru/search?q=electrolytic...itor+less+ac-dc

 

В общем, алюминиевые сохнут из-за больших импульсных токов, а подача оных на них зависит от разработчика. К примеру, в дешёвых компьютерных БП чаще всего высыхает толпа выходных алюминиевых конденсаторов, после чего выгорает всё, что от этих цепей питалось.

 

Буферная ёмкость сетевых БП в целом зависит от требуемого времени удержания ("hold-up time"), т.е. как долго требуется от БП продолжать выдавать номинальную мощность после пропадания электросети — обычно это период частоты электросети минимум.

 

Если требуется большое время удержания, то обойтись без алюминиевых, т.е. плёночными, будет дорого. Для исключения же алюминиевых из рабочих импульсных цепей требуется трёхстадийный БП, т.е. сперва ККМ на плёночном конденсаторе, затем промежуточный стабилизатор буферного запаса энергии на алюминиевом и в конце выходной понижающий стабилизатор.

Share this post


Link to post
Share on other sites
А что значит "неправильно применены"? По каким параметрам?

Ну например в руководящем документе по проектированию коэффициент нагрузки по рабочему напряжению конденсаторов в изделиях ВТ (военной техники) должен быть не более 0,5. Мы же берём ещё больший запас для увеличения надёжности и расчётного ресурса изделия. Есть и другие параметры, которые прописаны в этих документах, но этот самый наглядный.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну например в руководящем документе по проектированию коэффициент нагрузки по рабочему напряжению конденсаторов в изделиях ВТ (военной техники) должен быть не более 0,5. Мы же берём ещё больший запас для увеличения надёжности и расчётного ресурса изделия. Есть и другие параметры, которые прописаны в этих документах, но этот самый наглядный.

Интересно, для чего тогда у военных конденсаторов указывают номинальное напряжение, если их надо использовать при половинном и меньше? Писали бы сразу эту половину в качестве номинального, не надо было бы мудрить с руководящими документами.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я работаю на оборонку, так вот, у нас электролиты выходят из строя только ...

...по приказу командующего :biggrin:

 

А вообще Вы правы, для оборонки (поправьте если не прав) обязателен такой документ как КРР (карты рабочих режимов), после заполнения которого (где в том числе просчитываются коэффициенты нагрузки всех элементов) считается надежность изделия в целом или вероятность безотказной работы, и не важно с "ВП" там стоят ЭРИ или с "ОТК", вероятность отказа всё равно есть (не нулевая), но учитывая что военные любят когда коэф.нагрузки не более 0,1 :blink: ... ну короче вы сами понимаете какая выходит надежность :disco:

По поводу огорчений ТС, совсем недавно ремонтировал очень не дешевый БП от майнера -коротнул электролит на входе, после замены которого всё нормально работает, долго пытался найти такой электролит и не нашел -все имеющиеся в продаже на несколько мм больше габаритами, выходит изготовитель БП в погоне за компактностью (а компоновка там весьма и весьма плотная) взял электролит не просчитав его коэф.нагрузки, в итоге тот ссохся или его пробило... но в общем както не верится, что это было сделано намерянно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Интересно, для чего тогда у военных конденсаторов указывают номинальное напряжение, если их надо использовать при половинном и меньше? Писали бы сразу эту половину в качестве номинального, не надо было бы мудрить с руководящими документами.
Маркетинг. Зачем указывают типовой потребляемый ток для ОУ, а не мах, пиковую выходную мощность усилителей, а не rms и т.д.? Зачем Панасоник изменила макс мощность всех своих 0402 резисторов с 1/16W до 1/10W? Глупость несусветная.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
...по приказу командующего :biggrin:

:biggrin:

А вообще Вы правы, для оборонки (поправьте если не прав) обязателен такой документ как КРР (карты рабочих режимов), после заполнения которого (где в том числе просчитываются коэффициенты нагрузки всех элементов) считается надежность изделия в целом или вероятность безотказной работы, и не важно с "ВП" там стоят ЭРИ или с "ОТК", вероятность отказа всё равно есть (не нулевая), но учитывая что военные любят когда коэф.нагрузки не более 0,1 :blink: ... ну короче вы сами понимаете какая выходит надежность :disco:

Да, всё так (ещё только мелочей всяких куча, что дух захватывает) :rolleyes:

 

Интересно, для чего тогда у военных конденсаторов указывают номинальное напряжение, если их надо использовать при половинном и меньше? Писали бы сразу эту половину в качестве номинального, не надо было бы мудрить с руководящими документами.

А вот тут интереснее. При НОМИНАЛЬНОМ напряжении они ГАРАНТИРУЮТ среднюю наработку на отказ (значения из ТУ на один из электролитов с ВП) 5000 ч. А при U=0,5Uном уже 150000 ч. Чувствуете разницу. И вот в изделиях, которым, например, нужна наработка 1000 ч смело можете ставить на номинальное напряжение, с одной оговоркой, если нет ограничения на коэффициент нагрузки (у нас оно, например, есть). Сам расчёт надёжности штука не совсем простая, но на пальцах так.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, в этом есть логика. Но все же.. Как можно получить стабильное постоянное напряжение без пульсаций, не применяя конденсаторы? Ставить как-то хитро дроссели?

Не страдать фигнёй. Для надёжной (и дорогой) аппаратуры и комплектующие выбирают надёжные. И схемотехнику не упрощают до крайности. Но это оправдано там, где оправдано. Не в телевизорах.

 

P.S. И следите за лексикой. Сообщение отредактировал.

 

Вообще-то с понижением температуры окружающей среды на 10 градусов срок службы электролитов увеличивается в 2 раза.

И? Понижайте, кто мешает? Америку Вы не открыли. Факт известный, но с ним приходится мириться.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, в этом есть логика. Но все же.. Как можно получить стабильное постоянное напряжение без пульсаций, не применяя конденсаторы? Ставить как-то хитро дроссели?

Есть два пути, первый это заменить конденсатор, как элемент сохраняющий энергию, и тут на замену только индуктивность. Поискал по быстрому в интернете, то ли запросы плохо составляю,

то ли инженеры конкретно деградировали, всем пофиг что у нас, что у них.

Второй путь это сделать многофазный DCDC, настолько многофазный, чтобы пульсации были допустимы, ну скажем 16384 фазный конвертер. И никаких пульсаций.

Осталось каждый из 16384 ступеней заставить работать без конденсаторов. И вот так по рекурсии дойдете до розетки :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Второй путь это сделать многофазный DCDC, настолько многофазный, чтобы пульсации были допустимы, ну скажем 16384 фазный конвертер. И никаких пульсаций.

Осталось каждый из 16384 ступеней заставить работать без конденсаторов. И вот так по рекурсии дойдете до розетки :)

А вот подскажите мне господа теоретики.

ведь дроссель фильтрует пульсации только в том случае, когда есть ток. А когда высокочастотный ток мал? Что там на выходе получится? А получится абсолютно плавающее напряжение.. И кому нужен такой источник? Ведь речь то идет об источниках НАПРЯЖЕНИЯ, а не ТОКА...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для надёжной (и дорогой) аппаратуры и комплектующие выбирают надёжные. И схемотехнику не упрощают до крайности. Но это оправдано там, где оправдано. Не в телевизорах.

У меня был старый японский телек, который проработал 18+ лет без единого замечания. Даже кинескоп не "сел". Пока его не убил скачек напряжения в сети.

После вскрытия, более всего поразило состояние электролитов - как новые! Так, что "качество компонентов + правильное применение = добросовестность производителя". ;)

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
В ремонте аппаратуры бОльшая часть неисправностей приходится на полярные конденсаторы. Существуют ли в нашей вселенной какие-либо варианты исполнения AC-DC источников, в которых нет электролитов/танталов/и прочих полярных вкусностей?

 

Конечно существуют. Можно накапливать энергию не в первичке, а во вторичке малыми порциями.

Догда для AC-DC 24Вт достаточно 0.1мкФ на входе, лучше конечно пленочного.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Совсем без конденсаторов обойтись не выйдет.

Во первых, входное напряжение меняется и надо сглаживать переходной процесс.

Во вторых, меняется нагрузка. И это более критично, так как, если нагрузка изменится резко, надо будет куда то деть энергию, запасенную в индуктивностях преобразователя. К примеру, компания TI рекомендует к некоторым сериям своих импульсных стабилизаторов конденсатор 10... 47 мкФ. Если, после номинальной нагрузки, внезапно сильно уменьшить ток потребления, выходное напряжение стабилизатора удвоится, что приведет к выгоранию цифровых цепей. Так что, внимательно считайте такой вариант сценария.

Идеально, если сначала стоит ККМ повышающего типа, а после него инвертор типа тяни-толкай. Тогда достаточно пленки в повышающей части. А на выход инвертора достаточно керамики, для фильтрации пичков в диодах.

К слову, ни одного реального ВИП с такой архитектурой я не встречал. У меня самого везде стоят аллюминиевые банки, исходя из доп. условий в ТЗ (пропадание питания, броски тока в нагрузке).

 

Конечно существуют. Можно накапливать энергию не в первичке, а во вторичке малыми порциями.

Догда для AC-DC 24Вт достаточно 0.1мкФ на входе, лучше конечно пленочного.

Произведение емкости на напряжение, это почти константа для одного типа конденсатора с одним и тем же габаритом. А вот энергия, это произведение квадрата (!) напряжения на емкость. Проще говоря, выгодно задирать напряжение для экономии габаритов емкости накопителя энергии.

В Вашем случае, конденсатор по выходу должен фильтровать 50 Гц. Иначе, будет высокий КНИ такого преобразователя. По вышеназванным причинам, габариты вырастут пропорционально коэффициенту понижения напряжения. При 5 В выходном напряжении потребуется банка на несколько тысяч мкФ. Если не соблюсти это условие, в сеть от ВИП пойдут четные гармоники тока 50 Гц. По всем нормативам такой ВИП не пройдет сертификации.

Edited by Corner

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насчет замены - помню в институте по основам электроники нам рассказывали про такую штуку на ОУ, как гиратор. Теоретически с ее помощью возможно сымитировать и любую емкость. Или я проспал ту лекцию?

Ну насчет работы такого устройства в силовых цепях - помоему не будет оно работать, да?

Для работы гиратору нужно уже постоянное питание, а его-то и нет. Т.е. это гвоздь не от той стенки.

 

Вообще, проблема в хранении энергии в промежутках между импульсами.

Ее можно хранить где угодно (в поле электрическом (конденсатор), магнитном (дроссель), химических веществах (аккумулятор), механическом (маховик) и т.д. но где-то хранить надо обязательно.

И в конденсаторах в данном случае удобнее всего. Вот и все.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this