Свежие обсуждения
Источники питания

Действительно мощный БП

1 4 8

vnv: С ШИМом получается плохо=не получается

А если так, как было предложено в теме по лампочкам - мост, но одно плечё постоянно работает с коэффициентом заполнения 0.5, а другое работает с ШИМ. В этом случае резонанс работает без проблем.

vnv: Намотатть "плохой" транс с большой инд.рассеивания -нет проблем.
...потребуется 2-3кратное увеличение мощности инвертора.

Если просто "плохой" транс, то да.
Но трансдуктор работает несколько иначе...

Например, у простого транса коэффициент трансформации всегда постоянен и зависит только от числа витков обмоток.
У трансдуктора коэффициент трансформации "меняется" в зависимости от того, что является первичной обмоткой, а что вторичной.

Отсюда и некоторые интересные свойства такого транса.
Например, ставим параллельно вторичке конденсатор для получения синусоидального выходного напряжения.
При этом на первичной обмотке - прямоугольное напряжение.
КПД, конечно уменьшается.
Однако, с обычным трансформатором с большой индуктивностью рассеяния, получить такую же синусоиду можно только с намного большей ёмкостью конденсатора, а КПД будет ещё меньше.

Что касается реактивности, то от нуля до определённой, заранее расчитанной, мощности нагрузки трансдуктор ведёт себя точно так же, как и обычный трансформатор - фаза между напряжением и током первички уменьшается.
А дальше - если у обычного трансформатора фаза продолжает уменьшается вплоть до нуля, то в трансдукторе, наоборот - она начинает увеличиваться. Вот только теперь появится большая реактивная мощность.
То есть, если сделать трансдуктор так, что бы он "ограничивал" мощность на уровне хВт, то на меньших мощностях он работает почти как обычный транс, а на бОльших - как бы отключает нагрузку. Мощность на ней падает (почти до нуля при КЗ), а преобразователь продолжает работать на мощности, чуть больше расчётной.

 

К моему сожалению, единственные трансдукторы-трансформаторы с изменяемой связью, встречал в ламповых ТВЧ.
Представляют они две катушки, контурная длинная, вторичная короткая внутри контурной.
Механически (довольно сложное устройство) сдвигая "вторичку" от центра к краю контурной - изменяется связь между ними. В достаточных для этой установки, но совсем небольших пределах.
Занимает все "это дело" объем в пару кубометров и весит.... вдвоем не снять одну катушку, только краном.

Задав в поиске Гугля-трансдуктор, 80% ссылок вывели на разные сайты с постами DWD,
Где он о них упоминал.
Остальные к радио-электротехники отношения не имеют.

На полном серьезе, без шуток.
DWD, так как являешься единственным экспертом по трансдукторам, опишите таковой на 30квт (20кгц-66кгц) и желательно технологию его изготовления.
Тема заинтересовала, но боюсь моей жизни, на ее не хватит.

 

Блин, эксперта нашли...
Набрал в Гугле слово "трансдуктор" и, действительно, увидел много ссылок, но пролистав десяток страниц, встретил только одну на себя - на форум ж.Радио...
Остальное - либо что-то, связанное с медициной, либо на болгарские сайты.
Так что, на счёт 80% ссылок "не надо ля-ля, а то би-би задавит"...

Если серьёзно, то с трансдукторами знаком каждый, кто занимался ремонтом старых отечественных телевизоров УЛПЦТ59(61). Он использовался для коррекции растра - как реактор или магнитный усилитель...

Описание было в книге "по телевизорам"... Завтра найду дома и отсканирую пару страниц.

Есть ещё сохранённая страница с одного сайта по сварочникам, но ссылка уже не работает, по этому выкладываю эту сохранённую страницу (в аттаче). Читать: "3.2.3. Дроссель насыщения".

Это для понимания принципа работы и конструкции.

В трансдукторе вторичные обмотки включены встречно последовательно и током первички можно менять их индуктивность.
Ток, протекающий по вторичке, не наводит ЭДС в первичке именно из-за встречного включения обмоток.

Для того, что бы использовать трансдуктор в качестве трансформатора для прямой передачи энергии, нужно вторичные обмотки включить либо согласно параллельно, либо согласно последовательно. Можно независимо, как две отдельных обмотки, но для получения того же эффекта нагрузка на полуобмотки должна быть полностью и всегда одинаковой.
В таком случае, при подаче переменки на первичку, на вторичке, так же, появится напряжение.

Но параллельное включение не выгодно из-за большего в 2 раза числа витков вторичек и появления уравнивающего тока между ними.
Не зависимо - нужно две идентичных нагрузки. Но если одна отключится, то и вторая обесточится автоматом. Например - две лампы. Обе горят, но стоит отключить одну, как другая тухнет сама...
По этому, удобнее - согласно последовательно.

Когда-то довольно плотно экспериментировал с такой конструкцией и увидел несколько полезных свойств, не обеспечиваемых трансформаторами обычной, классической конструкции.

Такой трансформатор имеет повышенное входное сопротивление, по этому удобен в случае источника с повышенным внутренним сопротивлением.

Например, преобразователь с обычным трансформатором имеет хороший КПД при хорошей, свежей батарее, а потом, с повышением внутреннего сопротивления, КПД падает.
Этот же преобразователь с трансформатором, намотанном по принципу трансдуктора, обеспечивает более высокий и постоянный КПД.

Для наглядности.
Если включить в разрыв питания преобразователя лампу накаливания для имитации высокого сопротивления источника питания, то при обычном трансе лампа ярко горит, а преобразователь практически не работает.
С трансдуктором же - лампа еле тлеет, а преобразователь продолжает работать с высоким КПД.
Мощность нагрузки в обоих случаях была одинакова.

На малых мощностях (единицы Вт) и, соответсвенно, малых размерах трансформатора, конструкция почти не работает.
Разве что ставить большой транс в малый преобразователь...
По этому, лучше применять его на больших мощностях. В этом случае и конструкция уже будет более удобная для изготовления.

Ещё одно удобство, как уже говорилось - "встроенная" в трансформатор защита от перегрузок, что исключает необходимость применения специальных защит от перегрузки или КЗ.
А это, согласитесь, ценное свойство...

123731.zip

 

"3.2.3. Дроссель насыщения " из аттача. Это???
Обычный дроссель с изменением индуктивности, за счет смещения частной петли гистерезиса, постоянным подмагничеванем.
Мы такие применяли, для изменения фазы базового тока. (Ток базы транзистора).
Характеризуется, плохим использованием магнитного материала.

Все пытаются избавится, от подмагничевания сердечника, постоянной составляющей.
А мы ее сепцом введем?

Кажись, я понял что вы имеете ввиду. Из двух П-образных, сделать Ш-образный, их соеденением, и намоткой первичной на широкую среднюю часть, а вторички-включить противофазно?
DWD: Такой трансформатор имеет повышенное входное сопротивление, по этому удобен в случае источника с повышенным внутренним сопротивлением.
Не понимаю, за счет чего, такие свойства возникнут?
Ведь в результате, при "идеальном" изготовлении, на вторичке будет ноль.

 

vnv: Все пытаются избавится, от подмагничевания сердечника, постоянной составляющей.
А мы ее сепцом введем?

При чём тут сапоги?..
Нам трансформатор нужен, а ему постоянная составляющая нужна - как зайцу стоп-сигнал.

Просто используется размещение обмоток такое же, как у трансдуктора.

vnv: Из двух П-образных, сделать Ш-образный...

В принципе, такая конструкция "напрашивается" для наращивания мощности, но мне кажется, что она будет работать хуже.
Тут главное - монолитность плечей, на которых сидят половины вторичных обмоток.
Подойдёт либо готовый Ш-образный сердечник, либо кольцевой со вставкой в середине.

В аттаче скан-фото двух вариантов - на Ш-образном и кольцевом.
Первичка - на среднем стержне Ш-образного или на ферритовой вставке в середине кольцевого.

Вторичка состоит из двух половин, намотанных на боковых кернах Ш-образного или на противоположных частях кольца.

Ш-образный - это настоящий трансдуктор из немецкого телевизора. Только половины вторичной обмотки включены так, что бы на них появилось напряжение при запитке первички.
То, что обмотки расположены, как бы, подальше друг от друга, только улучшает результат и делает половины вторички более симметричными.

vnv: ...при "идеальном" изготовлении, на вторичке будет ноль.

Не совсем понял, что Вы имеете в виду...
Напряжение на вторичке, составленной из двух половин, соединённых последовательно, зависит от фазировки: в одном случае - ноль, а в другом - сумма напряжений каждой половины.

123781.djvu

 

DWD: Просто используется размещение обмоток такое же, как у трансдуктора.
Я так и не понял, что это за фрукт.

DWD: В аттаче скан-фото двух вариантов - на Ш-образном и кольцевом.
Обычные трансы, с "расщепленным" потоком, сердечником.
Действительно, от синфазного или противофазного соеденения вторичных полуобмоток, сумма их напряжений будет равна нулю, или удвоенной половинки.
И все.
Больше никаких, "чудесных" свойств, описанных вами.
Возможно, я чего-то не понимаю.

 

DWD: Например, преобразователь с обычным трансформатором имеет хороший КПД при хорошей, свежей батарее, а потом, с повышением внутреннего сопротивления, КПД падает. Этот же преобразователь с трансформатором, намотанном по принципу трансдуктора, обеспечивает более высокий и постоянный КПД.

- Ничего не понял, объясните, как такое может быть. Мне совершенно очевидно, что КПД преобразователя вообще не зависит от внутреннего сопротивления батареи, при наличии входного фильтра (в простейшем случае, конденсатор) -- от батареи потребляется постоянный ток.

В целом, как и vnv: я так и не понял, что это за фрукт.. То что Вы описали, похоже на обычный магнитный усилитель. Как его использовать в качестве трансформатора (так, чтобы получить какие-то особые свойства) -- нифига не понятно.

 

vnv: Возможно, я чего-то не понимаю.

И я, то же, много чего не могу понять...
В смысле работы такой конструкции.

Но Вы сами просили:
vnv: Хотелось бы, услышать идеи, даже «бредовые».

caddr: ...КПД преобразователя вообще не зависит от внутреннего сопротивления батареи, при наличии входного фильтра (в простейшем случае, конденсатор) -- от батареи потребляется постоянный ток.

Но ведь, от тока нагрузки зависит, на сколько напряжение на выходе батареи просядет.
Чем больше ток, тем больше просадка.

А с этим трансдуктором получается что-то не очень понятное - ему, как бы, "по барабану" сопротивление батареи и он "умудряется" выкачивать из неё больше энергии, чем такой же преобразователь, но с обычным трансформатором.

Пример с лампой накаливания, включенной в разрыв цепи питания, думаю, наглядно это показывает.

В общем, получается пока следующее:
Внутреннее сопротивление источника и сопротивление нагрузки образуют делитель напряжения. Ток, протекая через делитель, создаёт определённое падение напряжения. Естественно - на нагрузке больше. То, что упало на внутреннем сопротивлении батареи, считается потерями. И чем больше внутреннее сопротивление источника, тем больше потери.

Это я и имел в виду, говоря о зависимости КПД от внутреннего сопротивления источника.

Так вот, обычный преобразователь с обычным трансформатором имеет, почему то, меньший КПД по сравнению с таким же преобразователем, но с трансдуктором, при запитке его от источника с повышенным внутренним сопротивлением.

Попутно - ещё один эффект...
Конкретный преобразователь с обычным трансформатором обеспечивают КПД 80%.
Заменяем обычный транс на трансдуктор и проверяем при тех же условиях (напряжение, нагрузка). КПД стал меньше - 65%.
А теперь ставим сразу оба транса - сначала обычный, а на его выход - трансдуктор. На выходе трнасдуктора вешаем нагрузку.
Меряем - КПД 90%... С какого перепугу?..

Или по другому - преобразователь с одним трансдуктором имеет КПД 65%. Включаем в разрыв питания лампу накаливания и наблюдаем рост КПД - 70-75%. С какого перепугу?..
При этом лампа еле тлеет.

Если поставить эту же лампу в разрыв питания того же преобразователя, но с обычным трасформатором и прежней нагрузкой, то КПД упадёт с 80% до 30% а лампа будет ярко гореть...

Как это объяснить???

Можно провести следующий простой опыт, что бы увидеть, что трансдуктор чем-то отличается от обычного трансформатора.

Берём обычный транс. Он имеет постоянный коэффициент трансформации, не зависящий от того куда подаётся напряжение - на первичку или на вторичку. Правильно?
Например, на первичке 20В, а на вторичке - 8В. Коэффициент трансформации 20В/8В=2,5.
Если на оборот - на вторичку подать 8В, то на первичке снимем те же 20В. Примем коэффициент трансформации так же - разделив напряжение на первичке на напряжение на вторичке - 20В/8В=2,5.
Получается, что асимметрии у обычного трансформатора нет и его условный коэффициент асимметрии равен 2,5/2,5=1...
Введём для сравнени результатов такой условный коэффициент...

Трансдуктор же имеет явно выраженную ассимметорию в этом плане.

На первичке - 20В, на вторичке получилось 8В. Коэффициент трансформации при этом - 2,5 раза. Если наоборот, подать напряжение на вторичку (сохраняя, для эквивалентности, величину выходного напряжения в прямом режиме), то есть, на вторичку подать 8 Вольт, то на первичке напряжение станет не 20В, а 4В!
В этом случае коэффициент трансформации считаем так же - напряжение первички делим на напряжение вторички, он получается 0,5. Коэффициент несимметричности определяем как частное от коэффициента трансформации в обыном режиме, к такому же параметру в режиме - наоборот.
В данном случае этот коэффициент равен: 2,5/0,5=5 раз.

Короче.
Коэффициент трансформации с первичной на вторичную:
20В/8В=2,5раз, а наоборот - 4В/8В=0,5раз, асимметрия: 2,5/0,5=5.

То есть, коээфициент трансформации обычного транса всегда равен единице, а трансдуктора - меняется, в зависимости от того, что является первичкой, а что вторичкой.

Это одна из непоняток у трансдуктора...
Сам коэффициент асимметрии меняется в зависимости от конструкции. Например, наибольшая асимметрия у кольцевой конструкции (до 5 раз), наименьшая - у Ш-образной (1,5-3 раза).

 

DWD
- Прежде чем чего-то комментировать, хотелось бы хотя бы понять, что именно Вы называете трансдуктором, когда говорите об использовании такового в качетсве трансформатора. Нужно чёткое, математически строгое определение. По-моему, если магнитопровод работает на линейном участке петли гистерезиса, то это обычный трансформатор с повышенной индуктивностью рассеяния. Надо очень постараться, чтобы доказать обратное : - )

Описанная Вами ассиметрия конечно же может наблюдаться у такого трансформатора. Посмотрите на его эквивалентную схему без учёта паразитных ёмкостей с параметрами, приведёнными к числу витков первичной обмотки + идеальный трансформатор. (Схема во вложении).

Совершенно очевидно, что при Rp + jXp <> Rs + jXs, будет наблюдаться описанный Вами эффект.

 

DWD: Как это объяснить???
Наверное, разными нагрузками?
А КПД нужно мерять, при одинакоых нагрузках и мощностях на них.
И наче можно, таких "выводов" наделать...
caddr: Описанная Вами ассиметрия конечно же может наблюдаться у такого трансформатора.
Конечно, чем выш индуктивность рассеиваеия, тем большая ассиметрия.

DWD: vnv: Хотелось бы, услышать идеи, даже «бредовые».
И до сих пор хочется.
Но идеи не видно, есть неясное определение "трансдуктор", который по физике-трансформатор с расщепленным сердечником, и ему приписываются непонятные свойства.

Из "бредовых"
Моделирование резонансного показало, что массо-габаритные показатели и стоимость-вырастут почти вдвое, хотя есть и достоинства.
Сейчас моделирую 16фазный обратноход...Тоже недостатков больше чем достоинств.

По-видимомму, обычный полумост из "ячеек" с шагом 50в, окажется наилучшим решением. С ним, остаются вопросы коммутации ячеек. Отключение-подключение, паралельно и последовательно.