Dmitry_Ternovsky 0 15 февраля, 2013 Опубликовано 15 февраля, 2013 (изменено) · Жалоба Здравствуйте, уважаемые коллеги. Сейчас предо мной стоит задача подавать синусоидальное напряжение на гидроаккустическую антенну. Схема замещения элемента антенны приведена на рисунке ниже. Количество элементов в антенне может изменяться (сейчас 6 шт.). Рабочая частота 200кГц. Эффективное напряжение - не менее 18В. Работаю от источника 30В DC. Антенну включаю в мостовую схему. Если бы частота была на порядок меньше, то использовал бы принцип усилителя D-класса. Но частота высокая и подаю напряжение с моста частотой 200кГц. Моделирую схему в MicroCap. Если никакой дополнительной схемы соглассования не использовать, то на антенну будет подаваться миандр частотой 200кГц и напряжением 30В, что не очень хорошо - хочу получить синсоиду. Да и напряжение на анетенне не регулируется кроме чем напряжением источника питания. Ставлю согласующий дроссель. Но импеданс антенны таков, что синусоиды на антенне все равно не получается, а появляются искажения и синусоида далека от идеальной. Выбор номинала дросселя произвожу подбором, а это очень неприятно, хотелось бы стоять на крепкой почве науки. Область для меня новая, поэтому прошу помощи. Уверен, что есть определенные методы решения этой задачи, и согласование нагрузки (в моем случае емкостной) с источником сигнала. Прошу подсказать литературу и информацию по вопросу согласования. Может кто-то подскажет какую схему согласования применить в моем конкретном случае...буду очень благодарен! И какие схемы вообще используются. Вынужден просить помощи чтобы в кротчайшие сроки решить задачу. Большое спасибо за внимание к теме! Изменено 15 февраля, 2013 пользователем Dmitry_Ternovsky Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
MikeSchir 1 16 февраля, 2013 Опубликовано 16 февраля, 2013 · Жалоба Прошу подсказать литературу и информацию по вопросу согласования. Большое спасибо за внимание к теме Думаю лучшая литература это "курс радиопередающих устройств". А про передатчики для подводной ультразвуковой связи очень много всего, достаточно порыть в Гугле. Эквивалентная схема антенны "слегка" идеализирована, спорить не буду, занимался давно, тогда же когда и дайвингом. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
vlad3156 0 16 февраля, 2013 Опубликовано 16 февраля, 2013 · Жалоба Подводные электроакустические преобразователи(расчёт и проектирование) Ленинград."Судостроение"1983г. под ред.Богородского В.В. Скребнёв Г.К. Комбинированные гидроакустические приёмники.СПб..."Элмор"...1997г. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
НЕХ 4 16 февраля, 2013 Опубликовано 16 февраля, 2013 · Жалоба Поищите тут http://www.psb-gals.ru/forum/viewforum.php...aafdf1e9e319244 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Dmitry_Ternovsky 0 18 февраля, 2013 Опубликовано 18 февраля, 2013 (изменено) · Жалоба Поищите тут http://www.psb-gals.ru/forum/viewforum.php...aafdf1e9e319244 Спасибо за ссылку, подчеркнул для себя несколько моментов. Правда все ставят дроссель для компенсации емкостной нагрузки. Это подходит для работы на одной выбранной частоте, а для работы в диапазоне частот (в моем случае 190-210кГц) этот вариант не подходит. Для прояснения привожу некоторую схему на рис.1 - работа антенны в мостовой схеме. L1 и L2 - согласующие дроссели. На рис.2 приведен расчет cosФ... в засисимости от частоты он различен. Я выделил интересующий меня диапазон частот. Как можно получить cosФ=1 в приведенном диапазоне частот 190-210кГц ? В идеале ступеньку или ее подобие. вопросы те же - литература или ссылка на схемы. Спасибо. 1.pdf 2.pdf Изменено 18 февраля, 2013 пользователем Dmitry_Ternovsky Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
vlad3156 0 18 февраля, 2013 Опубликовано 18 февраля, 2013 · Жалоба ...подключайте пьезоэлемент через согласующий трансфоматор... ..ваши рисунки(2.pdf) приведены из симулятора..???....они же изменятся при погружении в воду...надо же симуляцию делать с эквивалентом нагрузки... Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Dmitry_Ternovsky 0 18 февраля, 2013 Опубликовано 18 февраля, 2013 (изменено) · Жалоба ...подключайте пьезоэлемент через согласующий трансфоматор... Спасибо за рекомендацию. Но трансформатора хотелось избежать как раз... почему? потому что это лишний моточный элемент и он всегда не желателен, да и работает схема на 200кГц, а следующая задача будет на 600кГц и не охота бороться с паразитами трансформатора. Но если иного выхода не найду, то, конечно, смирюсь и поставлю его. Правда ожидал что есть более изящное решение, и поэтому открыл эту тему :) ..ваши рисунки(2.pdf) приведены из симулятора..???....они же изменятся при погружении в воду...надо же симуляцию делать с эквивалентом нагрузки... Да, рисунки приведены из симулятора. Свойства антенны действительно изменяться при погружении в воду, но пока мне не узнать в какую сторону - тема для нас новая и пока работаю с тем, что есть. Не исключаю что это эквивалентная схема уже погруженной антенны. Думаю так: "вода сама является хорошим фильтром и излучаемый антенной сигнал будет ближе к синусоиды за счет свойств воды." К сожалению, на данный момент, у меня нет знаний в этой области, поэтому если кто-то располагает такими - просьба подтвердить или опровергнуть. Изменено 18 февраля, 2013 пользователем Dmitry_Ternovsky Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
тау 29 18 февраля, 2013 Опубликовано 18 февраля, 2013 · Жалоба Как можно получить cosФ=1 в приведенном диапазоне частот 190-210кГц ? "cosФ=1 в приведенном диапазоне" получить с таким излучателем нельзя. Но зачем он Вам ? Вы чубайс ? если не ставить этот косинус во главу угла , то вот такая схема неплохо заставляет работать излучатель в диапазоне 190-210 К. Раскачка от меандра. Конденсатор 43nF полипропиленовый. Дроссель рассчитаете. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
тау 29 18 февраля, 2013 Опубликовано 18 февраля, 2013 · Жалоба немного увеличив потери можно пригладить неравномерность коэффициента передачи (от входа до эквивалента активной нагрузки излучателя ==84 Ом) в полосе 190-210 , оставив коэффициент передачи около 5. Dmitry_Ternovsky, впрос можно ? а зачем вам вообще полоса 20 килогерц? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Dmitry_Ternovsky 0 19 февраля, 2013 Опубликовано 19 февраля, 2013 · Жалоба "cosФ=1 в приведенном диапазоне" получить с таким излучателем нельзя. Но зачем он Вам ? Вы чубайс ? если не ставить этот косинус во главу угла , то вот такая схема неплохо заставляет работать излучатель в диапазоне 190-210 К. Раскачка от меандра. Конденсатор 43nF полипропиленовый. Дроссель рассчитаете. Спасибо за внимание к вопросу! Приведенный способ решения кажется мне не приемлемым. Представляете как увеличится реактивный ток на заряд-разряд внесенной емкости? К тому же таких элементов в излучаетеле 6!!! Увеличив емкость в несколько раз мы: 1. увеличим нагрузку на источник в несколько раз. 2. потери в контуре на актичном сопротивлении 3. наверное, самое главное - коммуктационные потери на переключение транзисторов, а следовательно и размер пропорционально потерям. ищу более изящное решение... Dmitry_Ternovsky, впрос можно ? а зачем вам вообще полоса 20 килогерц? В излучателях, работающих в такой шумной среде как вода, используют сложный частотно изменяющийся сигнал для шумоподавления (в том числе эхоподавления)... всех тонкостей мат обработки, к сожалению, не знаю Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
тау 29 19 февраля, 2013 Опубликовано 19 февраля, 2013 · Жалоба Увеличив емкость в несколько раз мы: 1. увеличим нагрузку на источник в несколько раз. ну это не совсем так. Например с номиналами по последнему рисунку на частоте основного резонанса пьезика мощность из источника 7 Вт , на 0,7 Омах 2,1 Вт на нагрузке 5.5 Вт на частотах 190 и 210 мощность на демпфирующем резисторе увеличивается , ессно. Но зато сохраняется активная излучаемая из пьезика. А что там с трансформатором получится ? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Dmitry_Ternovsky 0 20 февраля, 2013 Опубликовано 20 февраля, 2013 · Жалоба ну это не совсем так. Например с номиналами по последнему рисунку на частоте основного резонанса пьезика мощность из источника 7 Вт , на 0,7 Омах 2,1 Вт на нагрузке 5.5 Вт на частотах 190 и 210 мощность на демпфирующем резисторе увеличивается , ессно. Но зато сохраняется активная излучаемая из пьезика. А что там с трансформатором получится ? трансформатор - это как запасной вариант, использовать его хочется меньше всего...особенно на 600кГц. А по мощности: 7Вт - это номинальная мощность источника, если смотреть по среднему току. Но посмотрите амплитуду тока от источника - она может достигать десятков ампер реактивного тока, который сначала забрали от источника, а потом вернули в источник, и мне кажется что это мощность не учтена в расчетах. Ну а представляете как возрастут коммутационные потери на переключение транзистора на 600кГц!!! и все это плата за увеличение емкости... не лучший вариант ((( Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
wim 6 20 февраля, 2013 Опубликовано 20 февраля, 2013 · Жалоба ... а представляете ... А как Вы себе представляете решение этой задачи? Абстрагируясь от акустики и прочих сущностей, cosФ=1 - это характеристика резистора. А у Вас там неизвестно какое активное сопротивление параллельно с емкостью. Вы это питаете через дроссель, т.е. по сути от источника тока. Но питаете меандром, а хотите получить синус. Т.е. Вы хотите, чтобы этот чудо-дроссель одновременно и фильтровал, и фазу тока подгонял под фазу напряжения. Это Вам с такой задачкой надо к кандидокторам каких-нибудь наук обращаться. Таки я согласен с тау - надо получить синус, ну так сделайте источник напряжения с хорошим LC-фильтром. Если бы частота была на порядок меньше, то использовал бы принцип усилителя D-класса. Но частота высокая и подаю напряжение с моста частотой 200кГц. А чем IRS2092+IRF6645 не устраивают? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Dmitry_Ternovsky 0 20 февраля, 2013 Опубликовано 20 февраля, 2013 (изменено) · Жалоба А как Вы себе представляете решение этой задачи? ... cosФ=1 ... Систему, состоящую из двух частей - фильтр и компенсатор емкостной нагрузки. cosФ=1 - не обязательное, а желательное условие...только чтобы упростить жизнь источнику питания, уменьшить токи и коммутационные потери на высокой частоте. "Чудо-дроссель" с этим точно не справиться, спасибо за идею. А чем IRS2092+IRF6645 не устраивают? Работать на 800кГц, в мостовой схеме? я старался избегать высокой частоты по причине все тех же коммутационных потерь...стоит провести эксперимент, но пока хочу разобраться с задачей на 200кГц - может есть решение задачи в том виде, как она стоит сейчас. А для "IRS2092+IRF6645" получается что частота работы усилителя всего в 4 раза больше частоты подаваемого сигнала. Не мало? (приступлю к моделированию) Изменено 20 февраля, 2013 пользователем Dmitry_Ternovsky Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
wim 6 20 февраля, 2013 Опубликовано 20 февраля, 2013 · Жалоба Работать на 800кГц, в мостовой схеме? Зачем в мостовой? Полумост - классический усилитель класса D. Можно попробовать и без обратной связи - подавать ШИМ на что-нибудь типа LM5104. А для "IRS2092+IRF6645" получается что частота работы усилителя всего в 4 раза больше частоты подаваемого сигнала. Не мало? Так у Вас сейчас с меандром 200 кГц фильтр пропускает 3-ю гармонику, т.е. это уже не синус. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться