[варп 16]

Тема чисто информационная, но если кто захочет поправить или дополнить сказанное - добро пожаловать.

На днях проверял возможность использовать в конденсаторных БП встречно включенных электролитических конденсаторов в качестве балластных конденсаторов. Но неожиданно, при моделировании, причина выхода из строя резистора на входе БП стала очевидной. Это уже обсуждалось не раз, но вот - заключительная точка. Возникли подозрения,что резистор выходит из строя не в установившемся режиме, а именно при переходных процессах...- моменты включения и выключения, искрение при включении в сеть, и прочее.

В модели - источник переменного напряжения подключается к конденсаторному БП с частотой НЕ кратной частоте сети.И вот что происходит - при отключении БП от сети,  конденсаторы остаются заряженными до некоего случайного напряжения. Бывают моменты, когда разница напряжений на конденсаторах и напряжение входящего синуса - максимальны (например - напряжение на конденсаторах = +200 В, а синус в этот момент = - 300 В). Именно эти 500 Вольт приложенные к резистору на входе приводят к огромной перегрузке по импульсной мощности (1 Квт в модели).

На графике- 

зелёным - импульсная мощность на R2;

красным - входной синус;

голубым - напряжение на конденсаторах C1,C2 (сумма напряжений).

 

 

Изменено 18 июня, 2019 пользователем варп

[Myron 0]

20 minutes ago, варп said:

Бывают моменты, когда разница напряжений на конденсаторах и напряжение входящего синуса - максимальны (например - напряжение на конденсаторах = +200 В, а синус в этот момент = - 300 В). Именно эти 500 Вольт приложенные к резистору на входе приводят к огромной перегрузке по импульсной мощности (1 Квт в модели).

В далекие времена, когда конденсаторы были в дефиците, параллельно конденсаторам, при их встречном включении, подключали резисторы. Они решали несколько задач, в том числе и разряд конденсаторов в перерывах работы. Параллельно вашему многострадальному резистору можно попытаться подобрать его защиту, хотя это и не просто. Проще поставить несколько больших (по размерам) резисторов последовательно. Например, резисторы 2512 вашего номинала держат до 500В. Ну, и конечно, пиковые мощности лучше держат выводные (аксиальные) большие резисторы - МЛТ-2, например.

Но, конечно, у каждого "решения" есть и недостатки. Судя по вашим сообщениям, вы их понимаете. Обсуждать их не имеет сиысла, так как ваши разработки не для массового применения.

[варп 16]

1 minute ago, Myron said:

, параллельно конденсаторам, при их встречном включении, подключали резисторы. Они решали несколько задач, в том числе и разряд конденсаторов в перерывах работы. .

Myron, в модели,упомянутые Вами резисторы не подключены сознательно... - при номиналах  в сотню Ком они в модели останутся не замеченными.

Как с этим сгоранием резистора бороться - отдельный вопрос. Пишу об этом лишь потому, что впервые удалось смоделировать сам процесс перегрузки...

[варп 16]

19 minutes ago, Myron said:

...Обсуждать их не имеет сиысла, так как ваши разработки не для массового применения.

Myron, Вы большой оптимист... - конденсаторные БП сейчас плодят сотнями миллионов в светодиодных лампочках и миллионами в бытовой технике (для питания микроконтроллеров). А то что конденсаторные БП зло в чистом - и так очевидно....

[Myron 0]

2 hours ago, варп said:

Myron, Вы большой оптимист...

Отвечу тем же, ведь я давно знаю, что для вас наиболее приятен и важен переход с техники на личность. Тут мало что можно изменить - менталитет.

2 hours ago, варп said:

- конденсаторные БП сейчас плодят сотнями миллионов в светодиодных лампочках и миллионами

И они не горят (как правило).

Но конечная цель вашей разработки мне не известна.

 

 

[Bobi 0]

Цитата

конденсаторные БП сейчас плодят сотнями миллионов в светодиодных лампочках и миллионами в бытовой технике

И всё же, если речь не о потребляемом токе порядка нескольких десятков милиампер, а сучётом наличия современных компонентов и инструментов, подобных

https://ac-dc.power.com/design-support/pi-expert/pi-expert-suite/

не совсем понятно стремление к конденсаторным творениям

[варп 16]

14 hours ago, Myron said:

...И они не горят (как правило).

Myron, горят, горят..., Вы просто не в курсе... И простите, если обидел - ни планов ни повода не было...

 

14 hours ago, Bobi said:

 

не совсем понятно стремление к конденсаторным творениям

Bobi, я к ним и не стремлюсь... С чего Вы взяли? Я лишь показал модель, которая поясняет причину выхода их из строя. Если у Вас есть подобная модель - покажите...

[Егоров 0]

Конденсаторные источники имеют смысл при мощностях до ватта. В этом случае можно применять не электролиты, а пленку.
 Мне кажется, тема лет на 20-30 опоздала.

[варп 16]

Егоров, как опоздала-то? , если эти блоки питания применяют до сих пор, и даже умудряются в серийные БП небольшие планарные резисторы на входе ставить. Да и симуляторов 20-30 лет назад ещё не было.  :) 

И никаких препятствий использованию встречно включенных электролитических конденсаторов вместо плёночных ни в модели ни в макете я не выявил.

[wim 6]

4 часа назад, варп сказал:

как опоздала-то?

Опоздала не идея сама по себе, а схемотехника, которую Вы показываете. Люди давно уже используют коммутируемые шунтовые регуляторы типа такого.

[варп 16]

4 hours ago, wim said:

Опоздала не идея сама по себе, а схемотехника,

wim, за ссылку спасибо. Но, регулятор по вашей ссылке определяет СПОСОБ стабилизации выходного напряжения. Но ведь моя модель не об этом, а о ПРИЧИНАХ сгорания резистора на входе.... И в схемах по ссылке проблемы с Rlim останутся прежними. 

[Bobi 0]

18 минут назад, варп сказал:

модель не об этом, а о ПРИЧИНАХ сгорания резистора

Простите, этот момент я прозевал. Я думал, что это типа базы для разработки, что, я думаю, не интересно. а как дидактический элемент Ваша модель просто прекрасна.

 

[wim 6]

46 минут назад, варп сказал:

моя модель не об этом, а о ПРИЧИНАХ сгорания резистора на входе...

Причина сгорания резистора в том, что нужно гасить избыточную мощность при максимальном напряжении сети. Что особенно актуально при широком диапазоне входных напряжений. Так вот коммутируемый шунтовый регулятор эту проблему решает в принципе.

[Plain 166]

21 час назад, варп сказал:

Именно эти 500 Вольт приложенные к резистору на входе приводят к огромной перегрузке

Нет, к ней приводит неправильный расчёт и неправильный же выбор его модели.

[Егоров 0]

33 минуты назад, wim сказал:

Причина сгорания резистора в том, что нужно гасить избыточную мощность при максимальном напряжении сети. Что особенно актуально при широком диапазоне входных напряжений

Так вроде бы конденсатор и есть тот резистор. Его реактивное сопротивление.
Рассчитывается такой источник на мощность при минимальном входном напряжении, а все лишнее - шунт в нагрузке или в тепло. Разрядный резистор параллельно конденсатору - да, полезная нашлепка для неустойчивого контакта по входу. Но общие характеристики такого источника это не меняет.