Охлаждение блока питания компьютера.
...одновременно участвовать в двух темах на разных форумах мне трудновато.
У меня отмазка ещё серьёзнее - в десятке тем на 4-х форумах... 
...напряжение питания 300В, выходное напряжение 5В...
Коэфф. трансформации 1/10.
Результаты:
Стандартный БП
Обратное напряжение на диодах = 21В
Эфф. ток через ключи = 1.24A
Коэфф. заполнения = 68%
Что то я не пойму...
При питании 300В, за вычетом 1В падения на транзисторе, амплитуда напряжения на первичной обмотке будет 300/2-1=149В.
При коэффициенте трансформации 10, амплитуда напряжения на вторичной обмотке 149/10=14,9В. Как эту цифру связать с напряжением нагрузки 5В?
Пусть на диоде упадёт 0,9В (и дросселе фильтра), значит, после выпрямителя 14В. 5/14=0,36. Отсюда коэффициент заполнения 0,36/2=0,18.
Как связать с этим Вашу цифру 68%?
При полученном значении напряжения вторичной обмотки, обратное напряжение на диодах будет 14,9*2=29,8В. У Вас - 21В.
Переделанный БП
Обратное напряжение на диодах = 21В
Размах напряжения на конденсаторе фильтра №1 = 200В
Размах напряжения на конденсаторе фильтра №2 = 300В
Коэфф. заполнения = 50%
То же самое и здесь.
Каким получилось напряжение на первичной обмотке трансформатора 200Вили 300В?
При коэффициенте трансформации 10, амплитуда напряжения на вторичной обмотке будет либо 20В, либо 30В... соответственно, обратное напряжение на диодах 40В, либо 60В???
После фильтра, напряжение первичной и вторичной обмоток синусоидальное.
Эффективное значение меньше в корень из двух - 20/1,41=14В, или 30/1,41=21В. За вычетом падения напряжения на диодах напряжение на нагрузке получается 14-1=13В, или 21-1=20В...???
Из за того, что форма синус, напряжение на обмотках трансформатора нужно снизить. Для этого коэффициент заполнения импульсов нужно уменьшить. У Вас же указано 50%, а это... не знаю с чем связать. Как Вы получили эти проценты? Приведите обычные значения коэффициента заполнения импульсов, пожалуйста.
Если же цифры правильные, то понятно почему токи выросли - напряжение на нагрузке то больше 5В.
Повторюсь с расчётом:
При 5В на нагрузке амплитуда импульса напряжения на вторичной обмотке с учётом падения на диоде (1В) равна: (5+1)*1,41=8,5В. А напряжение на первичной будет 8,46*10=85В. Повторяю - напряжение синусоидальное.
Что бы привести его к прямоугольному, вычислим эффективное значение: 85/1,41=60В. При амплитуде прямоугольного напряжения 149В, коэффициент заполнения импульсов должен быть 60/149/2=0,2.
Пусть на диоде упадёт 0,9В (и дросселе фильтра), значит, после выпрямителя 14В. 5/14=0,36. Отсюда коэффициент заполнения 0,36/2=0,18.
Как связать с этим Вашу цифру 68%?
Элементарно, Ватсон 
! В модели учитывается индуктивность рассеяния (коэфф. связи обмоток) и присутствует конденсатор емкостью 1мкФ, включенный последовательно с первичной обмоткой. Эти факторы дают существенное уменьшение среднего напряжения на выходе выпрямителя - примерно до 10В (даже чуть меньше). А коэфф. заполнения Вы неправильно считаете, делить на 2 не надо (подразумевался коэфф. заполнения на выходе выпрямителя). Отсюда цифра 68%. С индуктивностью рассеяния я м.б. малость перебрал, так что коэфф. заполнения может быть поменьше, где-то в районе 55%. Результаты от этого качетвенно не изменятся.
Каким получилось напряжение на первичной обмотке трансформатора 200Вили 300В?
Это размах, а не амплитуда. Все Ваши дальнешие рассуждения ошибочны.
Повторяю - напряжение синусоидальное.
Расскажите это симулятору Напряжение на первичной обмотке далеко не синусоидальное. Никаких оснований не доверять OrCAD PSPICE у меня нет. Вы, очевидно, модель в симуляторе не гоняли, так что разговор беспредметный.
В модели учитывается индуктивность рассеяния (коэфф. связи обмоток)...
Хорошо, что напомнили. Какой коэффициент связи Вы указали?
Эти факторы дают существенное уменьшение среднего напряжения на выходе выпрямителя...
...С индуктивностью рассеяния я м.б. малость перебрал, так что коэфф. заполнения может быть поменьше...
Приведите, пожалуйста полностью все цифры - напряжения, индуктивности, длительности импульсов, номиналы сопротивлений в цепи затворов транзисторов, параметры источников сигналов и т.д.
Каким получилось напряжение на первичной обмотке трансформатора 200Вили 300В?
Это размах, а не амплитуда. Все Ваши дальнешие рассуждения ошибочны.
Тогда точно оговаривайте характер цифры. В расчётах то, используется амплитудные значения, а не размах.
Повторяю - напряжение синусоидальное.
Расскажите это симулятору Напряжение на первичной обмотке далеко не синусоидальное.
И сильно отличается от синуса? Осфциллограммку сбросьте, пожалуйста.
Никаких оснований не доверять OrCAD PSPICE у меня нет.
Не работал с ним (кроме ранних версий), но не доверять ему нет оснований, так как прога довольно серьёзная.
Вы, очевидно, модель в симуляторе не гоняли, так что разговор беспредметный.
Любите же Вы делать безапеляционные заявления...
У меня было два подхода... как при качании в спортзале.
Подходы длились пару месяцев.
Сначала появилась идея. Начал проверять с моделирования, не пошло что то, и я забросил. Что не пошло уже не помню... хотя, кажется, вспомнил! При уменьшении коэффициента заполнения напряжение не уменьшалось. То есть, ШИМ не позволял регулировать напряжение, только ЧИМ.
Второй подход начался где то через пол года, когда наткнулся на статью, в которой авторы утверждали о перспективности регулирования яркости ЛДС в электронных балластах, именно, с помошью ШИМ. Я приводил ссылку. Из статьи следовало, что ШИМ - обеспечивает самое лучшее регулирование... или нет, самое лучшее отношение качества регулирования к стоимости решения. Что то в этом роде.
И я понял, на чём прокололся. После этого всё пошло.
Потом пробные натурные испытания и эксперименты и использование для своих нудж. Постепенно зрело решение попробовать ето перенести в комповый блок, ну и предложил...
Какой коэффициент связи Вы указали?
0.99
Приведите, пожалуйста полностью все цифры - напряжения, индуктивности, длительности импульсов, номиналы сопротивлений в цепи затворов транзисторов, параметры источников сигналов и т.д.
В модели стандартного БП - индуктивность первичной обмотки 10мГн, сопротивление 0.1ом, индуктивность каждой из вторичных полуобмоток 100мкГн, сопротивление 0.01ом. Остальное см. на схемах:
Если считаете, что я специально, или по глупости, или еще по какой причине сделал неправильные модели -- делайте свои, гоняйте в симуляторе, выкладывайте результаты. Посмотрим.
Тогда точно оговаривайте характер цифры. В расчётах то, используется амплитудные значения, а не размах
Русским языком было сказано:
Размах напряжения на конденсаторе фильтра №1 = 200В
Размах напряжения на конденсаторе фильтра №2 = 300В
И сильно отличается от синуса? Осфциллограммку сбросьте, пожалуйста
Да пожалуйста:
Начал проверять с моделирования, не пошло что то, и я забросил. Что не пошло уже не помню... хотя, кажется, вспомнил!
На предыдущей странице Вы утверждали следующее: "Моделирование на компе показало, вроде бы, что всё в порядке, но есть тонкости, игнорировать которые нельзя." Путаетесь в показаниях
-
-
Ха, оказывается модель трансформатора с отводом в OrCAD-е кривая. Коэфф. трансформации с какого-то хрена считается как sqrt(2*L1/L2), отсюда напряжение на вторичных обмотках занижено в 1.41 раза. Составителям библиотеки надо руки поотрывать.. Поправил я это, заодно увеличил коэфф. связи до 0.999. Результаты см. в отредактированном сообщении выше. Впрочем, температура в среднем по больнице изменилась мало, переделанный блок проигрывает катастрофически, если делать расчет по Вашей методике. Осциллограмма стала еще меньше похоже на синус Для верности прогнал модель еще в двух симуляторах (CircuitMaker и MicroCap) -- то же результат.
Не отвечаю, так как пока нечем крыть. Если бы я сначала переделал комповый блок для компа и запустил комп от него, тогда хоть данные были бы, а так...
Пока могу согласиться только с тем, что причиной нецелесообразности такой переделки может стать необходимость разборки силового трансформатора и низкие выходные напряжения питания (5В).
Но я работаю в этом направлении, так что о результатах сообщу.
Сейчас нужно переделать комповый блок под "гаражный" блок питания (12В, 15А). В наличии старый АТХ-й блок на 230Вт. Правда, трансформатор в нём, что то, слабоват для такой мощности и дроссель фильтра - что один, что другой, очень маленькие. И частота всего 23кГц.
На самой печатке есть что то типа фирмового значка, и написано "АТХ- 200РА". Так что, блок явно не более 200Вт.
Начал с того, что просто собираю для него фильтр.
К стати, информация к размышлению.
В этом блоке все выходы нагружены на резисторы, по этому даже без нагрузки блок потребляет некоторую мощность.
+12В - 470 Ом, 12/470*12=0,3Вт,
-12В - 470 Ом, 12/470*12=0,3Вт,
+5В - 150 Ом, 5/150*5=0,17Вт,
-5В - 150 Ом, 5/150*5=0,17Вт,
+3,3В - 15 Ом, 3,3/15*3,3=0,73Вт.
Итого: 1,67Вт. Немного...
Стабилизатор +3,3В собран по принципу компенсационного на полевике, и запитан от +5В. Максимальный ток - 14А (указан на лейбе).
Получается, падение на полевике 5-3,3=1,7В. При токе 10А, на нём будет рассеиваться мощность 1,7*10=17Вт!
Итого, потери получаются примерно 18Вт. При мощности блока 200Вт, КПД будет не более 200/(200+18)=0,92.
То есть, с учетом только этих "незначительных" фактов КПД блока, в принципе, не может быть больше 90% А ведь ещё нужно учитывать кучу потерь. Это значит, что устранив только эти указанные потери, можно увеличить КПД обычного блока на 5-8%
Первые эксперименты.
С начала, просто запитал блок от НЧ генератора Г3-109. Он умощнён, так что тянет около 10Вт.
Напряжение, правда не больше 200В амплитуды. При запитке блока от него, получается как бы, работа блока при пониженном напряжении сети (~140В). Правда, генератор садится. Его выходное напряжение имеет форму ограниченной на уровне 150В синусоиды. Напряжение после выпрямителя 177В.
Всё работает, цепь +5В нагружена резистором 5 Ом. Напряжение на нём 4,8В. ШИМ работает, хотя и на пределе.
Теперь, отключаю инвертор (выпаиваю один вывод конденсатора 1мкФ), и подаю напряжение генератора прямо на первичную транса через этот же конденсатор. Естественно, увеличил частоту с 50Гц до его родных 23кГц. Так как ШИМ в первом случае была почти на пределе, то сейчас, получается отличие в том, что на трансформатор подаётся не меандр, а синус. Напряжение генератора пришлось сразу уменьшить до 100В (амплитудное), а то напряжение на выходе +5 стало 10В...
То есть, напряжение переменки выставлено таким, что бы на выходе осталось прежнее напряжение - 4,8В на той же нагрузке. Форма - искажённый немного синус. На расстоянии метра от осциллографа - синус...
Последовательно с первичной обмоткой трансформатора стоит токоизмерительный резистор на 1 Ом. При запитке трансформатора меандром, ток имел форму пилы с амплитудой 0,22А и выбросами в начале пилы 0,65А.
При запитке трансформатора синусом, ток имел форму синуса (так же искажён как и напряжение) амплитудой то же 0,22А, даже чуть меньше.
И естественно, без выбросов тока при коммутации.
Амплитуда обратного напряжения на диодах вторичных выпрямителей в обоих случаях, практически, одинаковая - 15В на диодах выпрямителя +5.
Это из за того, что фильтр начинается с дросселя, а не с конденсатора.
Если поставить конденсатор фильтра и перед дросселем, то обратное напряжение на диодах становится меньше 10В. Это я к тому, что бы потом можно было использовать в выпрямителе +12 Шоттковские диоды.
При этом, правда, увеличивается ток первичной обмотки трансформатора до 0,28А, но он перестаёт быть синусоидальным, а имеет форму полусинуса с паузой на нуле, длительностью почти что сам импульс.
То есть, при запитке первичной обмотки синусом, амплитудное значение тока первичной обмотки стало больше - 0,28А, по сравнению с запиткой меандром (0,22А). Правда, если не ставить конденсатор фильтра сразу после выпрямителя, перед дросселем, то амплитуда остаётся той же - 0,22А, и в этом случае, разницы по току между запиткой синусом или меандром нет. Но, при запитке синусом пропадают выбросы тока (при меандре - 0,65А). Так как запитка идёт прямо на трансформатор, то эти выбросы - результат рассасывания зарядов в диодах выпрямителя. Так что, динамические потери всех вторичных цепей пропадают при запитке трансформатора синусом... забыл отключить демпфирующие цепочки на трансформаторе, ведь при запитке синусом они не нужны, а потери вносят...
Теперь немного по моделированию.
Во первых, поставьте в затворные цепи полевиков резисторы. От них сильно зависит появление-пропадание коммутационных потерь в транзисторах при работе с фильтром. То есть, для уменьшения потерь на переключение при работе без фильтра, эти резисторы должны быть маленькими, что бы не увеличивать время переключения транзисторов. При работе же с фильтром, нужно эти резисторы, наоборот, увеличить, что бы время переключения транзисторов было равно времени нарастания синусоиды (примерно). При соответствии этих времён динамические потери в транзисторах пропадают полностью.
Не знаю, как это отразится на биполярных транзисторах, ведь я, при переделке блоков, сразу заменял их на полевики. А в комповом блоке их пока не трогаем, ведь переделка должна быть минимальной. Пока, минимальной...
На счёт формы. При индуктивности дросселя, равной индуктивности первичной обмотки транса, синусоида, конечно, не очень, ведь фильтрующие свойства пропорциональны отношению индуктивности бросселя к индуктивности первички. Увеличьте индуктивность дросселя раза в 2-4, соответственно, уменьшив ёмкость последовательного конденсатора, и форма станет больше похожа на синус.