Свежие обсуждения
Удачный опыт

Удачный опыт запуска ЛДС от аккумулятора

1 13 18

vnv: Не понятно по сравнению с чем...

По сравнению с трансформаторным вариантом с резонансным контуром.
В этом случае на КПД влияют транзисторы преобразователя, повышающий трансформатор и дроссель контура.

В варианте без трансформатора (с автотрансформатором), на КПД влияют, в основном, транзисторы и дроссель контура.
Вклад автотрансформатора уже явно меньше или вообще отсутсвует, если преобразователь мостовой и (или) с повышенным напряжением питания (24В).

vnv: ...у меня получился 11,6а (ср.квадратичного) меня интересует амплитудный (насыщениемагнитопроводов), он равен 16,36а.

Ну и цифры у Вас... Аж страшно.
В общем, понятно - Вы, просто, не имеете всех данных.
Тогда я сейчас набросаю пример расчёта контура для подобного преобразователя со всеми данными...

 

DWD: общем, понятно - Вы, просто, не имеете всех данных.
Я взял, ваши данные мне их хватило.
DWD: Ну и цифры у Вас... Аж страшно.
А вы что, не умеете считать ток конденсатора, при заданном напряжении (1000в), частоте (50кгц) и емкости (36950пф) .
все это ВАШИ данные, не забудьте про вторую ветку (Скат), токи для дросселя=сумма токов Скат и С рез.

И чтобы не было "экивоков" повторю: vnv: просто прикинем ток Cрез, к концу первой секунды, перед зажиганем лампы, формулу знают все,

Да, все вы понимаете!

 

Пример расчёта контура.

Данные:
ЛДС - Т8 18Вт
Напряжение зажигания - 500В максимум (амплитуда).
Напряжение горения - 98В (амплитуда).
Рабочий ток - 17Вт*2/98В=0,35А (амплитуда).
Сопротивление холодных спиралей - 2*4Ом=8Ом.
Сопротивление прогретых спиралей в рабочем режиме - 8Ом*5=40Ом.
Ток прогрева спиралей перед запуском - 0,7А (амплитуда).
Ток прогретых спиралей в рабочем режиме - 0,7А/2...3=0,35...0,23А.

Напряжение питания - (12,9В+14,5В)/2=13,8В.
Амплитуда напряжения перед контуром - 13,8В*2=~27В.

Рабочая частота - 50кГц.

1) Находим эквивалентное сопротивление ЛДС при номинальной мощности: 98В/0,35А=280Ом.

2) Определяем нагруженную добротность контура.
Напряжение на входе контура 27В, а на ЛДС нужно 98В. Повышение напряжения получаем добротностью за счёт повышения потребляемого тока. Требуемая добротность 98В/(27В*1,27)=2,86.

3) Определяем реактивные сопротивления элементов контура.
Так как требуется умножение напряжения, то волновое сопротивление контура должно быть меньше эквивалентного сопротивления ЛДС пропорционально добротности: 280Ом/2,86=98Ом.
Работаем в резонансе, по этому индуктивное и емкостное сопротивления контура имеют такое же значение.

4) Индуктивность дросселя: 98Ом/6,28/50е3=312мкГн.

5) Суммарная мкость контура: 1/98Ом/6,28/50е3=32481пФ.

6) Находим ёмкость конденсатора, включенного последовательно со спиралями ЛДС (конденсатор прогрева). Максимальный ток прогрева спиралей 0,7А должен быть обеспечен при максимальном напряжении на лампе 500В. Конденсатор должен иметь емкостное сопротивление 500В/0,7А=714Ом. Емкость конденсатора: 1/714Ом/6,28/50е3=4458пФ.
Выбираем стандартный конденсатор на 4700пФ.

7) Емкость конденсатора, подключенного параллельно лампе равна разности между суммарной ёмкостью контура и емкостью конденсатора прогрева: 32481пФ-4700пФ=27780пФ ~28000пФ.

Результаты моделирования.

В режиме зажигания (считаем, что лампа не зажглась):
Амплитуда напряжения на лампе 750В, затем спадает и держится на уровне 400В. (колебательный процесс)
Ток спиралей 1,1А, затем спадает и держится на уровне 0,64А
Ток контура 8А, затем спадает и держится на уровне 4,4А
Ненагруженная добротность контура получилась 12...22.

В режиме горения:
Амплитуда напряжения на лампе 97В, тока - 0,346А.
Мощность на лампе (97В*0,346А)/2=16,8Вт.
Ток спиралей в рабочем режиме 0,143А.
Ток контура 1А.

При моделировании учитывалось сопротивление потерь:
Активное сопротивление дросселя - 0,1Ом
ESR конденсатора Срез - 0,1Ом (К78-2, тангенс потерь 0,001).
ESR конденсатора Скат не учитывался, так как он будет включен последовательно со спиралями лампы, имеющей на порядок большее сопротивление (холодное).

Вывод.
Результаты моделирования, практически, совпадают с расчётными.
Расчётная мощность на лампе 17В, при моделировании - 16,8Вт.
Напряжение и ток лампы соответственно: 98В против 97В, и 0,35А против 0,345А.
Ток прогрева и подогрева спиралей - 0,7А против 0,64...1,1А, и 0,23А против 0,143А.

 

DWD: Так как требуется умножение напряжения, то волновое сопротивление контура должно быть меньше эквивалентного сопротивления ЛДС пропорционально добротности ...
Всё с точностью до наоборот! Я не говорю сейчас о строгости вычисления добротности через "эквивалентное сопротивление ЛДС". Но даже при прикидочном расчёте как это может совпасть с моделированием?

 

ВиНи: Всё с точностью до наоборот!

Ну да. Предложение построил плохо...
Но расчёт верен.

DWD: Так как требуется умножение напряжения, то волновое сопротивление контура должно быть меньше эквивалентного сопротивления ЛДС пропорционально добротности: 280Ом/2,86=98Ом.

Лишнее "пропорционально добротности" - убираем.
Раз уже есть слово "меньше", то и так ясно куда меняется.
А из формулы - как меняется.

В общем, раз контур получается повышающим (27В преобразователя повышает до 98В лампы), то его волновое сопротивление должно быть меньше сопротивления нагрузки.
В столько раз, в сколько раз отличаются напряжения:
98В/(27*1,27)=2,86.

 

DWD! Я уже не знаю, что и думать. Ранее писал, и сейчас повторю: добротность контура, по определению, является отношением волнового сопротивления контура к сопротивлению потерь. Если эквивалентное сопротивление ЛДС Rэ=280 Ом считать, как сопротивление потерь контура, то при необходимой добротности 2,86 волновое сопротивление должно быть 280 Ом х 2,86 = 800,8 Ом. Или тогда объясните, как вы определяете сопротивление потерь колебательного контура.

 

DWD: Пример расчёта контура.
Данные:

Надеюсь, данные, к рисунку из аттача на 12вольт?

DWD: Напряжение зажигания - 500В максимум (амплитуда).
На холодной лампе??? Без накала? У меня от умножитедя напряжения на 2 (сеть 220, 630 вольт, лампа новая) не зажигается. А прогрев не мгновенный

DWD: Напряжение питания - (12,9В+14,5В)/2=13,8В.
Амплитуда напряжения перед контуром - 13,8В*2=~27В.

Не понял. Откуда цифирки 12,9В+14,5В, на аттаче указано ровно 12в, молчу про падение на обмотке а.транса и мосфетах
DWD: Амплитуда напряжения перед контуром - 13,8В*2=~27В.
Одни вопросы, откуда такое напряжение. Аккумулятор, на нолько заряженном, можно согласится, на разряженном, дай Бог, 20в. А считать нужно из наихудшего случая. И напряжение зажигания нужно брать наихудшее.
DWD: Для зажигания холодной лампы потребуется довольно большая добротность контура. Например, если напряжение зажигания равно 1000В, то нужна добротность 1000В/24В=40.
Это из вашего поста. Из него, наихудшего случая , нужно исходить...

DWD: Требуемая добротность 98В/(27В*1,27)=2,86.
Может вы разберетесь, в конце концов, что такое добротность?
Энергия для кондера СUU/2, для индуктивности L*I*I/2, посчитайте, для ваших 27в и для 98в, поделите----получите не знаю что, а не вашу добротность. Смешно но добротность на 27в, будет больше и определяется потерями в активных сопротивлениях, проводов (всех) открытых мосфетах, частично в накалах лампы.
Дальше, неинтересно... .

 

ВиНи: ...добротность контура, по определению, является отношением волнового сопротивления контура к сопротивлению потерь.

Это, если сопротивление потерь включено последовательно с элементами последовательного контура или параллельно для параллельного контура.
В нашем случае нагрузка подключается параллельно конденсатору последовательного контура.
Я так понимаю, что это полезная нагрузка и она только нагружает исходный контур, с уже определённой, исходной или конструктивной добротностью. А вот исходная добротность уже зависит от сопротивлений потерь, включенных последовательно с элементам контура - активное сопротивление дросселя и ESR конденсаторов.

ВиНи: Если эквивалентное сопротивление ЛДС Rэ=280 Ом считать, как сопротивление потерь контура, то при необходимой добротности 2,86 волновое сопротивление должно быть 280 Ом х 2,86 = 800,8 Ом.

Есть известная зависимость: Um/Im=sqr(L/C), где:
Um, Im - амплитуды напряжения на элементах контура и тока через них, а sqr(L/C) - волновое сопротивление.
Нас интересует ток, по этому перестроим выражение:
Im=Um/sqr(L/C).

Если принять, что Um - это амплитуда напряжения на ЛДС и оно постоянно, то ток контура (ток дросселя с разветвлением на конденсатор или лампу) зависит от волнового сопротивления.
Чем меньше волновое сопротивление контура, тем больше ток его элементов.

Можно пойти ещё дальше, и посмотреть, как расчитываются согласующие Г-образные LC цепочки в транзисторных ВЧ усилителях мощности...
Вы же сами говорили об этом.

Или я путаю термины и понятия?..

 

Сбой на линии

131722.djvu

 

Этот расчёт приведён на основе теории электрических цепей. Резонансный контур любого вида сложности (в том числе и параллельный) может быть приведён к эквивалентному последовательному колебательному контуру. Активное сопротивление обмотки L в схему включается простым сложением с Rэ. Сопротивление спиралей ЛДС учтено с помощью r. Нетрудно заметить, что наличие в контуре потерь изменяет его резонансную частоту.