Перейти к содержанию
    

Переходные процессы в катушке индуктивности

Нет тут никаких тонкостей. :)

На указанных рисунках все четко - ur и uL обозначают соответсвенно мгновенные значения напряжений на сопротивлении r и индуктивности L соответственно.

Посмотрите на рисунок 15.1, мысленно прикройте часть с ключом (рубильником "р") и клеммами источника питания "+" и "-". :). Теперь рассмотрим три случая:

1) Ток i не меняется (т.е. схема работает в установившемся режиме очень давно). uL=0.

2) Ток i увеличивается (допустим, по линейному закону - не важно как, не суть :)). В этом случае uL не равно нулю и имеет направление, как на рисунке 15.1 (т.е. потенциал верхней точки индуктивности выше, чем потенциал нижней точки). Почему? Из-за того, что в ней наводится ЭДС самоиндукции. Это значит, что схему можно заменить эквивалентной схемой - заменить индуктивность L источником ЭДС, стрелочка у которого будет направлена вверх (что демонстрирует eL на рисунке 15.1).

3) Ток i уменьшается. Рассуждения аналогичные - сами додумкаете. :)

От себя совет - книг по ТОЭ воз и маленькая тележка. Возьмите другую книгу!!! Бессонова, например. Там путаницы с uL и eL нет - только что сам проверил (вот блин прогресс! книга Бессонова у меня есть, но лень было со стула встать - из инета качнул :biggrin: ).

 

Между прочим интересно, а как Вы объясните случай, когда источник ЭДС подключается к индуктивности непосредственно, без сопротивления r? Считая, что источник ЭДС и индуктивность - идеальные. :) Разумеется не мне объясните, а сами себе. Возникнут ли у Вас сложности в понимании такого вопроса? :)

 

3) Насколько я понял при уменьшении i потенциал нижней точки индуктивности будет выше верхней следовательно Ul направлено вверх, потому что в катушке наводится ЭДС самоиндукции, которое противостоит понижению напряжения, оно направленно вниз.

 

Хммм... если это правильно, вся загвоздка была в неправильном понимание обозначений Ul и El.

Ul - фактическое измеряемое напряжение на индуктивности на рисунке 15.7б обозначается стрелочкой с направлением от плюса к минусу.

El - ЭДС самоиндукции на рисунке 15.7б обозначается стрелочкой от минуса к плюсу.

 

Приведя всё в порядок, можно сказать, что на рисунке 15.1 внешний источник ЭДС и ЭДС самоиндукции катушки, в момент включения рубильника, включены встречно, из-за чего на резисторе падение напряжение меньше напряжения внешнего источника. На рисунке 15.7(б) внешний источник ЭДС и ЭДС самоиндукции катушки, в момент размыкание рубильника, включены последовательно, из-за чего мы и имеем увелечение напряжения и искру с дугой.

 

 

Насчёт идеальных источника ЭДС и катушки индуктивности, пока не могу понять чем описание их работы будет отличатся от предыдущего.

 

Если я где-то сделал ошибки, пожалуйста поправте.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ul это и есть El (напряжение на катушке всегда равно ее индукции или самоиндукции).

Т.е El это некий источник внутри катушки (если верить Максвеллу то это вихревое электрическое поле, оно образуется изза того что ток в катушке меняется), а вот когда мы меряем напряжение на концах катушки (вольтметром), то говорим что оно равно Ul. Но поскольку внутреннее сопротивление катушки равно нулю, то Ul всегда будет равно El. Надеюсь понятно изложил?

Просто в данной ситуации El выражают через di/dt, а Ul это просто падение напряжения на катушке (по аналогии с падением напряжения на резисторе). Но оно, как я говорил, всегда равно El.

С точки зрения процессов сохранения энергии можно сказать, что Ul -

это в первом случае напряжение, которое высаживается на катушке (а поскольку у катушки нет внутреннего сопротивления, эта энергия вся идет на увеличение её магнитного поля- катушка накапливает энергию), во втором случае катушка возвращает энергию во внешнюю цепь -работая как источник ЭДС.

Вы путаете причину и следствие. Не Ul уравновешивает El, а El уравновешивает Ul -сколько вольт приложено будет к катушке, такое ЭДС самоиндукции она создаст чтобы его компенсировать (по сути-забрать энергию Ul). Во втором случае она просто создает такое ЭДС, которое соответствует текущей скорости спадания тока (di/dt), причем ее ЭДС оказывается направлена так, чтобы компенсировать уменьшение тока (тем самым "какбы стараясь" сохранить ток неизменным).

 

Свое понимание при размыкании изобразил на рисунке.

post-41684-1283798769_thumb.jpg

При размыкании el выступает в роли ЭДС. При этом ЭДС имеет свое внутренее сопротивление с падением напряжения на нем ur (исходя из исходного рисунка). Напряжение ul при этом равно напряжению ЭДС el минус падение напряжения на внутреннем сопротивлении ur.

 

При замыкании в катушки просто присутствует явление самоиндукции, которое сдерживает изменение напряжения на катушке.

Получается так, что ul - это напряжение катушки индуктивности, которое возникает в под воздействием протекания тока (Ldi/dt), а el пытается остановить -Ldi/dt. Т.е. получается, что чем выше будет ток (и соответственно падение напряжения на катушке), тем выше будет значение ul и соответственно значение ЭДС самоиндукции el.

 

Может, трудности возникают, когда мы употребляем "ЭДС" и "напряжение"?

 

Да, дело было по большей части в этом

 

Между прочим интересно, а как Вы объясните случай, когда источник ЭДС подключается к индуктивности непосредственно, без сопротивления r? Считая, что источник ЭДС и индуктивность - идеальные. :) Разумеется не мне объясните, а сами себе. Возникнут ли у Вас сложности в понимании такого вопроса? :)

 

Думаю, что при замыкании катушки с идеальным источаником ЭДС (без падения напряжения на внутреннем сопротивлении), сначала стало бы проявляться явление самоиндукции. Напряжение на катушке ul=-el или ul=-Ldi/dt. Так бы продолжалось до окончательно создания маогнитного поля катушки, после чего явление самоиндукции окончилось, ul и el станут равны нулю.

 

При размыкании катушка будет выступать в роли источника ЭДС (идеального), которое и будет вызывать дугу (т.к. el=ul, то Uдуги = el+U). Сопротилвение ur (сопротивление ЭДС) не будет, соответственно, из значения el ничего вычитаться не будет.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Интересно, я давно когда то пытался тоже разобраться с индуктивностью, и написал для себя типа памятки.

http://startcd.narod.ru/charge/trans/trans.html (сильно не пинайте :maniac: , для себя писал :smile3046: )

Сейчас взгляд немного поменялся, в сторону что основное (первичное) явление это ток.

 

Что то мне кажется, что в идеальной катушке ток не возник бы. Как и если замкнуть замкнуть идеальную катушку с током, ток в ней бы измениться не смог.

 

Вот хорошая цитата из книги "В.Л. Гинзбург Е.А. Андрюшин Сверхпроводимость"

Поднесем, например, к сверхпроводящему образцу магнит - его маг. поле проникнуть в сверхпроводник не может. Любая такая попытка приводит к возникновению тока в сверхпроводнике, маг. поле которого компенсирует внешнее поле. В итоге маг. поле в толще сверхпроводника отсутствует, а по поверхности течет как раз такой ток, какой для этого требуется. В толще обычного проводника, который вносят в маг. поле, все происходит точно так же, однако там есть сопротивление и наведенный ток довольно быстро затухает, а его энергия переходит в тепло из - за трения.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что то мне кажется, что в идеальной катушке ток не возник бы. Как и если замкнуть замкнуть идеальную катушку с током, ток в ней бы измениться не смог.

Отсутствие сопротивления еще не означает бесконечно большую индуктивность. Можно представить себе идеальную катушку в 1 Гн ?

Так вот, ток в идеальной катушке линейно нарастал бы до бесконечности. От индуктивности (и напряжения источника, конечно) зависела бы только крутизна нарастания.

Про сверхпроводник.. Да, поле внутрь провода не проникает.... А что, ВОКРУГ проводника с током магнитное поле тоже не возникает?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Понятно.

Вопрос про сверхпроводник не понял.

Магнитное поле вокруг сверхпроводника будет. Или что то не так?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Думаю, что при замыкании катушки с идеальным источаником ЭДС (без падения напряжения на внутреннем сопротивлении), сначала стало бы проявляться явление самоиндукции. Напряжение на катушке ul=-el или ul=-Ldi/dt. Так бы продолжалось до окончательно создания маогнитного поля катушки, после чего явление самоиндукции окончилось, ul и el станут равны нулю.

Давайте предварительно определимся. В начале курса теории цепей вас знакомят с идеальными объектами - источник ЭДС (генератор ЭДС), источник тока, сопротивление, индуктивность, емкость. Каждый их них обладает определенными свойствами. Следующий шаг к приближению к действительности - построение эквивалентной схемы реального прибора или устройства на основе этих идеальных объектов. Поэтому давайте договоримся, что в дальнейшем будем оперировать именно этими понятиями. Источник ЭДС - значит идеальный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением. Иного не будет по определению.

 

Возвращаясь к случае подключения источника ЭДС (с напряжением Е) к индуктивности... Во-первых, на индуктивности всегда будет напряжение Е. Что означает постоянное значение ЭДС самоиндукции... Что означает постоянный рост тока, причем по линейному закону... Вот в чем штука то!

Это все общие рассуждения на качественном уровне, которые лучше оставить в стороне и перейти к количественному анализу - решить диф. уравнение.

Уравнение составляется по второму правилу Кирхгофа для мгновенных значений (заранее предполагаем, что у нас имеются нулевые начальные условия, поэтому постоянная интегрирования С опущена):

?E=L\frac{di}{dt}

 

?Edt=Ldi

 

?\int Edt=\int Ldi

 

?Et=Li

 

?i=\frac{Et}{L}

Изменено пользователем Student Pupkin

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

?i=\frac{Et}{L}

И кто боится интегралов, вот это, последнее, так в сыром виде и употребляет, когда нужно посчитать до какого значения нарастет ток или какая индуктивность нужна для получения заданного тока. Активного сопротивления катушки или внутреннего сопротивления генератора тут нет, им, обычно, пренебрегают.

Если же сопротивление велико, то "заряд катушки током" становится похож на заряд конденсатора напряжением через резистор.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Свое понимание при размыкании изобразил на рисунке.

post-41684-1283798769_thumb.jpg

При размыкании el выступает в роли ЭДС. При этом ЭДС имеет свое внутренее сопротивление с падением напряжения на нем ur (исходя из исходного рисунка). Напряжение ul при этом равно напряжению ЭДС el минус падение напряжения на внутреннем сопротивлении ur.

 

При замыкании в катушки просто присутствует явление самоиндукции, которое сдерживает изменение напряжения на катушке.

Получается так, что ul - это напряжение катушки индуктивности, которое возникает в под воздействием протекания тока (Ldi/dt), а el пытается остановить -Ldi/dt. Т.е. получается, что чем выше будет ток (и соответственно падение напряжения на катушке), тем выше будет значение ul и соответственно значение ЭДС самоиндукции el.

Чтото вы себе сами жизнь усложняете, зачем это нужно- введение какихто источников с внутренним сопротивлением. Я же написал Вам El=Ul. А стрелочку ЭДС катушки направьте так, чтобы оно вычиталось из напряжения внешнего источника, когда цепь замыкается, и складывалось, когда цепь размыкается.

И способность к самоиндукции у катушки есть всегда, катушка не знает размыкается ключ или замыкается, она тупо реагирует на изменение тока. И представлять ее надо как нарисовано- идеальная катушка с индуктивностью L и больше ничего.

Правильно сказал Пупкин) когда вы четко поймете как работают отдельные кубики в схеме, можно будет переходить к более сложным конструкциям.

 

Думаю, что при замыкании катушки с идеальным источаником ЭДС (без падения напряжения на внутреннем сопротивлении), сначала стало бы проявляться явление самоиндукции. Напряжение на катушке ul=-el или ul=-Ldi/dt. Так бы продолжалось до окончательно создания маогнитного поля катушки, после чего явление самоиндукции окончилось, ul и el станут равны нулю.

 

При размыкании катушка будет выступать в роли источника ЭДС (идеального), которое и будет вызывать дугу (т.к. el=ul, то Uдуги = el+U). Сопротилвение ur (сопротивление ЭДС) не будет, соответственно, из значения el ничего вычитаться не будет.

1. ЭДС по определению не имеет никакого внутреннего сопротивления

2. когда наступит этот "конец"? Если имеется ввиду схема с катушкой и последовательным сопротивлением r, то поскольку ток будет расти, напряжение на катушке будет соответственно падать- большая часть энергии источника будет передаваться в тепло в резисторе r, а в поле катушки будет перепадать все меньше и меньше. Но процесс этот будет длится до бесконечности, экспоненциально приближаясь к предельной точке i=E/r.

С катушкой, подключенной к источнику ЭДС, и без сопротивления в цепи - ток в цепи будет линейно нарастать до бесконечности.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Давайте предварительно определимся. В начале курса теории цепей вас знакомят с идеальными объектами - источник ЭДС (генератор ЭДС), источник тока, сопротивление, индуктивность, емкость. Каждый их них обладает определенными свойствами. Следующий шаг к приближению к действительности - построение эквивалентной схемы реального прибора или устройства на основе этих идеальных объектов. Поэтому давайте договоримся, что в дальнейшем будем оперировать именно этими понятиями. Источник ЭДС - значит идеальный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением. Иного не будет по определению.

 

Возвращаясь к случае подключения источника ЭДС (с напряжением Е) к индуктивности... Во-первых, на индуктивности всегда будет напряжение Е. Что означает постоянное значение ЭДС самоиндукции... Что означает постоянный рост тока, причем по линейному закону... Вот в чем штука то!

Это все общие рассуждения на качественном уровне, которые лучше оставить в стороне и перейти к количественному анализу - решить диф. уравнение.

Уравнение составляется по второму правилу Кирхгофа для мгновенных значений (заранее предполагаем, что у нас имеются нулевые начальные условия, поэтому постоянная интегрирования С опущена):

?E=L\frac{di}{dt}

 

?Edt=Ldi

 

?\int Edt=\int Ldi

 

?Et=Li

 

?i=\frac{Et}{L}

 

 

Да, я понимаю, что использование идеальных элементов упрощает ситуацию, но в моем случае мне нравится разбираться в реальных элементах. Так конечно труднее, но, поняв сложные, легкие кажутся гораздо проще. И понятно, что и как сделали и почему. Если конечно получилось разобраться в сложном.

 

Изначально понимал явление самоиндукции поверхностно, не задумываясь, что и по чему. Сейчас, пробуя разобраться, как работает схема импульсного преобразова-теля напряжения с топологией SEPIC, решил разобраться более подробно.

 

За основу взял следующую статью:

http://www.kit-e.ru/articles/powersource/2006_9_126.php

 

post-41684-1283888929_thumb.jpg

 

Изначально в статье предлагается упрощенная схема данной топологии, показан-ная вверху на моем рисунке. Я прочитал описание, сначала не понял некоторые мо-менты и попробовал изложить описание самостоятельно.

При замкнутом ключе ток i1 течет через индуктивность и замкнутый ключ на ми-нус. Так, ток течет по пути наименьшего сопротивления. Какая-то часть тока от I от-деляется и идет через диод на нагрузку (ток i2). Идет накопление магнитного поля в катушке, накапливается магнитное поле.

После размыкания ключа ток i1=0. По закону Кирхгофа ток в узле равен нулю. Ранее ток i2 был очень мизерным (им можно было пренебречь), но он был. Так i2 идет на нагрузку. Нагрузка будет брать тот ток, который ей нужен + потери. Т.к. i1=0, то ток i2 теперь может увеличиваться, та часть i1, которая нужна нагрузка, переме-щается в i2. Оставшаяся лишняя часть тока i1 просто вычитается из i. Т.е. ток в ка-тушке уменьшается. При этом создается ЭДС самоиндукции el (на графике не обо-значил) и равное ему напряжение ul (в случае идеального источника ЭДС). Это на-пряжение ul сложится с входным U и пойдет на нагрузку.

 

В статье в принципе написано то же самое.

Возникло небольшое непонимание из-за того, что при размыкании ключ i2 через диод не начинает течь, он уже тек и до этого (при замкнутом ключе). Но он был ми-зерным, основная часть текла с катушки на минус, а после размыкания ключа ток i1=0, что дает возможность увеличения тока i2. Приняв это, понять работу получи-лось легче. А ведь я прав – i2 есть и он очень мизерный?

 

post-41684-1283889038_thumb.jpg

 

Чтобы убрать возможность высокого напряжения на нагрузке в статье написано, что необходимо ставить конденсатор Ср последовательно с диодом D1, а между ними ставить катушку L2 на минус. Конденсатор убирает постоянную составляющую, т.е. он будет проводить ток лишь в моменты разряда и заряда. L2 представляет собой ма-ленькое сопротивление для постоянной составляющей напряжения и большое для изменяющегося. Ср и L2 можно назвать CL-фильтром от постоянной составляющей, как LC-фильтр от переменной составляющей. Хотелось бы еще дописать, что и в L2 возникает явление самоиндукции. При этом происходит просто ее заряд и разряд без слаживания с каким-либо напряжением.

 

post-41684-1283888950_thumb.jpg

 

На рисунке показал напряжения во время работы данной топологии, как я их понимаю. Правильно ли мое понимание топологии SEPIC?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, я понимаю, что использование идеальных элементов упрощает ситуацию, но в моем случае мне нравится разбираться в реальных элементах. Так конечно труднее, но, поняв сложные, легкие кажутся гораздо проще.

ИМХО, не поняли...

Такшта удачи Вам.

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

post-41684-1283888929_thumb.jpg

 

Изначально в статье предлагается упрощенная схема данной топологии, показан-ная вверху на моем рисунке. На рисунке показал напряжения во время работы данной топологии, как я их понимаю. Правильно ли мое понимание топологии SEPIC?

Это не SEPIC, это бустер, повышающий преобразователь.

А что до копания в мизерном токе i2.... Для того и придуманы упрощенные модели, чтобы отсечь все несущественное , не имеющее особого значения при рассмотрении сложной проблемы в целом.

Вы упрямо потратите две недели на исследование природы этого i2, так и не понимая общих принципов работы SEPIC или иной топологии. Самое смешное, что когда-нибудь выяснится, что тока такого вообще нет, надуманная сложность. Попробуйте при замкнутом ключе определить полярность напряжения на диоде. Он заперт выходным напряжением, тока нет.

Только не стоит сразу искать монографии по обратным токам диодов и их потаенной природе. Так от природы индуктивности быстро скатимся к уравнению Шредингера и попыткам его тонкого анализа.

При изучении чего-то нельзя перескакивать на следующие темы, не уяснив полностью текущую.

В SEPIC, как и во флае, есть две четких фазы

-накопление энергии (в двух индуктивностях) при этом ключ замкнут

- передача ее в нагрузку при размыкании ключа.

Контура циркуляции токов немного другие и осциллограммы заметно отличаются. Есть свои плюсы и минусы у топологии.

Но сначала разберитесь с двумя фазами работы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ИМХО, не поняли...

Такшта удачи Вам.

 

Спасибо. Было приятно пообщаться.

 

Это не SEPIC, это бустер, повышающий преобразователь.

А что до копания в мизерном токе i2.... Для того и придуманы упрощенные модели, чтобы отсечь все несущественное, не имеющее особого значения при рассмотрении сложной проблемы в целом.

Вы упрямо потратите две недели на исследование природы этого i2, так и не понимая общих принципов работы SEPIC или иной топологии. Самое смешное, что когда-нибудь выяснится, что тока такого вообще нет, надуманная сложность. Попробуйте при замкнутом ключе определить полярность напряжения на диоде. Он заперт выходным напряжением, тока нет.

Только не стоит сразу искать монографии по обратным токам диодов и их потаенной природе. Так от природы индуктивности быстро скатимся к уравнению Шредингера и попыткам его тонкого анализа.

При изучении чего-то нельзя перескакивать на следующие темы, не уяснив полностью текущую.

В SEPIC, как и во флае, есть две четких фазы

-накопление энергии (в двух индуктивностях) при этом ключ замкнут

- передача ее в нагрузку при размыкании ключа.

Контура циркуляции токов немного другие и осциллограммы заметно отличаются. Есть свои плюсы и минусы у топологии.

Но сначала разберитесь с двумя фазами работы.

 

Нашел статью, в которой описана работа SEPIC с графиками напряжения. Там на графике показано, что заряд индуктивностей происходит одновременно, что я не совсем понял. Ведь как я понимаю, при открытом ключе ток через конденсатор очень мал, и даже отсутствует (если принебречь).

 

http://focus.ti.com/lit/an/slyt309/slyt309.pdf

 

Я так понимаю работу:

1) Первый этап - ключ открыт. В первой индуктивности происходит накопление энергии, при этом происходит в ней увеличение тока. Ток в остальной схеме при этом равен нулю (считая, что это первый такт источника).

2) Во втором этапе происходит закрытие ключа. В этом момент, как я понимаю, должна произойти зарядка входного конденсатора повышенным напряжением (сумма напряжения первой индуктивности и входного напряжения) Как я понимаю, в этот момент должна происходить зарядка второго дросселя (первая индуктивность заряжает конденсатор через вторую индуктивность на землю), но это не совпадает с графиком в статье.

 

post-41684-1283972433_thumb.jpg

 

3) Начинается снова первый этап. Он будет таким же как и ранее описанный первый такт, но только в этот момент начнет разряжаться входной конденсатор до уровня входного напряжения, после чего проводить ток он не будет.

 

В статье указано, что режим работы схемы ССМ (continuous conduction mode, т.е. постоянный режим). Постоянный проводящий режим – это режим в течении которого передаваемый ток в индуктивности не падает до нуля. В дифференциальном режиме DCM (discontinuous-conduction-mode) происходит падение тока до нуля в течении каждого цикла переключения. Прочитал, что в SEPICе, как и в флайбеке возможны оба этих режима.

 

Нашел в Интернете статью с схемой, которая показывает вроде заряд, как я его понимаю (раздельный заряд индуктивностей, т.е. первая заряжает вторую)…

 

post-41684-1283972378_thumb.jpg

 

http://www.wseas.us/e-library/conferences/...ers/534-953.pdf

 

Тут же замечу еще одну деталь. Ранее, когда впервые раз читал про SEPIC, обратил внимание, что люди часто задумываются о том, как правильно делать индуктивности - на одном сердечнике или на двух отдельных.

 

Владимир Иванович, если я не ошибаюсь, то я читал на форуме, что Вы советуете делать на одном сердечнике, т.к. это более технологично (удобнее).

В одной статье прочитал, что намотка на одном сердечнике помогает тем, что связь между катушками в трансформаторе обеспечивает снижение пульсаций входного напряжения.

 

Но опять же - попалась на глаза одна статья (www.powersystemsdesign.com/design_tips_nov06.pdf). В ней в последнем абзаце написано:

 

«Thirdly, some engineers do not build a proper Sepic. In some application notes, the two inductors are wound on a single toroidal core, which provides almost unity coupling between the two. In this case, the circuit no longer works as a proper Sepic. Don’t fall into this design trap - the circuit will be far from optimum.»

 

Если я не ошибаюсь, то он убеждает, что намотка на одном сердечнике - это плохо.

 

К чему это я говорю - дело в том, что, пытаясь понять, как работает схема и почему в первой статье показано, что две индуктивности накапливают энергию одновременно, я подумал, что это возможно при намотке их на одном сердечнике. Т.е. магнитное поле одной индуктивности влияет на вторую индуктивность. Возможно, я не прав, но все же интересно, как происходит накопление энергии в индуктивностях.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вы рассматриваете только первый такт.

А ведь в установившемся режиме одна индуктивность заряжается током через ключ от источника, другая - через ключ от конденсатора. При разомкнутом ключе несколько сложнее. первая заряжает конденсатор и часть энергии еще и передает на выход через открытый диод. Вторая - отдает энергию в нагрузку через диод.

Хотя теоретически SEPIC - топология работает и в режиме разрывных токов, наибольший интерес она представляет в режиме непрерывного тока. при этом хорошо используется ключ и индуктивности. А вопрос с переходными процессами, индуктивностями рассеивания в этой топологии снят, так как в любой момент времени мы не зависим от скорости коммутации активных приборов, все контура постоянно замкнуты на линейные компоненты. Картинки SEPIC удивительно чистенькие, как в учебнике, почти без всяких загогулинок.... пульсации тока в индуктивностях , по входу и выходу намного меньше, чем в других однотактных топологиях.

Конструкция индуктивности.

Есть незначительные различия при раздельных и связанных индуктивностях. В первом приближении ими можно пренебречь.

Раздельные индуктивности в ряде случаев удобны, можно взять стандартные.

Совмещенная индуктивность меньше конструктивно. Она берется ВДВОЕ меньше, чем при раздельных. Но мотать ее нужно аккуратно, одинаковое количество витков. Это значит - в два провода, что для высоковольтных применений не всегда приемлемо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Так вроде получается более системно и понятнее то, что до этого было не понятно. Да и с графиками больше сходится.

 

Изобразил на рисунке два этапа:

 

post-41684-1284059030_thumb.jpg

 

Перескажу еще раз по рисункам.

1 этап. Ключ замкнут. Ток от источника питания течет через индуктивность и ключ на минус. Конденсатор (предварительно заряженный разряжается на индуктивность).

2 этап. Ключ разомкнут. В катушке наводится ЭДС самоиндукции при этом повышенное напряжение (сумма ЭДС самоиндукции + входное напряжение) заряжает конденсатор до напряжения равного этой сумме. При этом заряде через конденсатор протекает ток, который идет на нагрузку. Вторая индуктивность в этот момент тоже попадает под закон ЭДС самоиндукции. Напряжение с нее подается на нагрузку.

 

А вопрос с переходными процессами, индуктивностями рассеивания в этой топологии снят, так как в любой момент времени мы не зависим от скорости коммутации активных приборов, все контура постоянно замкнуты на линейные компоненты.

 

Извините, но что-то я не совсем понял. Вы пишете, что все контура замкнуты на линейные компоненты. Но ведь вроде, как я понимаю, линейные компоненты - это резисторы, т.е. активный элемент. Его график U/I вроде линеен. А вот у конденсаторов и индуктивностей, по-моему, заряд и разряд происходит по экспоненциальному закону. Точнее сначала график линеен, но потом он становится экспоненциальным.

 

Возможно этот вопрос уже не для данной темы. но все же задам вопрос - он по поводу расчета SEPIC. Я понимаю, что лучше считать из понимания, но все же хотелось бы затронуть этот вопрос и узнать, как Вы на него прореагируете. Обращал внимание, что Вы советовали на форуме одному человеку этот апноут:

http://wwwd.national.com/national/PowerMB....ile/AN-1484.pdf

 

Я пробовал в первый раз разбираться предварительно по статье, которая очень часто встречается в интернете:

http://www.kit-e.ru/articles/powersource/2006_9_126.php

Там вроде бы понятно объяснено.

 

Человек в статье начинал расчет данной топологии с выбора микросхемы. Для своего случая (входное напряжение 13,65 В и выходное 4,3 В; выходной ток 0,9 А, т.е. мощность с учетом КПД 80 % равна 4,65 Вт) я примерно наметил микросхему ту же микросхему LM3488MM. Правда, у нее очень маленький шаг ножек, но попробую справиться, если что.

 

В флайбеке, как я помню, основной деталью был трансформатор, относительно которого и производится расчет. Правильно ли начинать построения топологии SEPIC с выбора микросхемы?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Да, теперь контура циркуляции энергии прорисованы Вами верно.

Под линейными компонентами понимают резистор, конденсатор, дроссель. Т.е. такие компоненты, у которых нет времени реакции и значительного скачкообразного изменения параметров, как у ключа или диода. Конечно, в определенных пределах. И дроссель может насыщаться и резистор выгорать и конденсатор пробиваться....

Расчет всегда начинают с мощностей, токов, напряжений. Потом - моточные и силовые компоненты.

Микросхема.. В последнюю очередь. Смотрят - подходит ли под топологию и требуемые величины токов, напряжений, частот?

Ну, можно представить, правда, и задачу "наоборот"- что можно выжать из данной микросхемы?

Литература.. сейчас одна библиотека - гугл. Кроме криминальной хроники и астрологических прогнозов сейчас ничего на бумаге не печатают.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...