[Microwatt 2]

Да все оно заманчиво и красиво, пока токовую петлю или RS232 питать. Как только мы перейдем к 10-20 ваттам картинки побледнеют....

Как зарядить несколько тысяч или десятков тысяч микрофарад без токоограничения неясно. Тепла на переходах будет выделяться очень много.

Это как генератор Ройера. Красиво, пока 1-3 ватта. Транзисторы сами из насыщения выходят и не горят.

[Waso 1]

На днях, в поисках оптимальной частоты работы для своего проектируемого dcdc преобразователя, полез в матан и с удивлением обнаружил тот факт, о котором тут выше уже говорилось - что при заряде конденсатора 50% энергии рассеивается и никакая супер-высокая скорость включения ключа тут не спасет. Хочу поинтересоваться: а вот если мы замкнем конденсатор на источник через дроссель и отключим последний в тот момент, когда ток через него будет близок к нулю? Понятно что будет колебательный процесс, но вот мы возьмем и сделаем хитрую схему, которая выдернет дроссель, когда он отдаст свою энергию. Тогда энергия, отобранная у источника будет приблизительно равна той, что запасена в конденсаторе или половина все-равно будет потеряна?

 

Промоделировал в LTspice. Последовательно соединены: источник напряжения 100В, резистор 10мОм, индуктивность 1мкГн, емкость 1мкФ.

Если катушку выкинуть и замкнуть, то все получается как по калькулятору: на конденсаторе энергия 5мДж, а с источника утекло 10мДж. Ну, приблизительно.

А вот с катушкой, если интегрировать до момента прекращения тока через катушку (3,14мкс) получается: в конденсаторе энергия ~ 20мДж (напряжение почти 200В) и с источника уехало примерно столько-же, а маленькая разница выделилась на резисторе. Потери на резисторе (который изображает активное сопротивлении цепи) зависят от пикового тока, который будет достигнут в ходе переходного процесса. С уменьшением индуктивности растет этот самый пиковый ток и соответственно потери. Увеличение индуктивности не дает особой прибавки к итоговой энергии, запасенной в емкости. Итоговое напряжение стремится к удвоенному напряжению источника. Надо будет вывести формулу для расчета такого сглаживающего дросселя при заданной емкости нагрузки и допустимого максимального тока. Наверняка же она уже где-то есть?

 

Извините, если отвлек этими рассуждениями сам с собой.

[Tanya 4]

Наверняка же она уже где-то есть?

 

Извините, если отвлек этими рассуждениями сам с собой.

Формула такая есть - это закон сохранения энергии.

[Alexashka 0]

А вот с катушкой, если интегрировать до момента прекращения тока через катушку (3,14мкс) получается: в конденсаторе энергия ~ 20мДж (напряжение почти 200В) и с источника уехало примерно столько-же

...

Надо будет вывести формулу для расчета такого сглаживающего дросселя при заданной емкости нагрузки и допустимого максимального тока. Наверняка же она уже где-то есть?

Всё верно. Весь Ваш цикл - это пол периода резонансной частоты LC контура, поскольку период T=2pi*sqr(LC), то Т/2 = pi*10E-6 (сек) или 3,14 мкс. Далее можно заметить, что ток в цепи представляет собой пол периода синуса, т.е четверть периода (пока конденсатор заряжается до напряжения источника) ток растет, а следующую четверть периода он падает. Поскольку эти половинки тока симметричны, количество заряда которое пройдет через конденсатор в первую половину цикла и во вторую - одинаково, значит суммарно конденсатор зарядится до удвоенного напряжения.

Ну а удвоение напряжения означает учетверение энергии. Т.е катушка позволяет пропихнуть в кондер в 4 раза больше энергии :laughing:

 

Да, макс.ток в контуре можно оценить приравняв энергии конденсатора к энергии в катушке в середине цикла, это будет Imax = U*sqr(C/L), где U -напряжение источника. Для Вашего случая Imax=100А (примерно, т.к без учета омических потерь).

[Plain 201]

Вообще-то, автор возжелал обойтись вообще без моточных, ну и изобретать велосипед на надо, резонансная помпа придумана очень давно — например, её работа в недавней теме: