Свежие обсуждения
Источники питания

Действительно мощный БП

1 6 8

DWD: Об этом сказано в скане книги (аттач).
- Стало понятней, о чём речь, но всё равно непонятно, зачем, почему и как применять трансдуктор в качестве силового импульсного трансформатора. То что описано в книге, мало поможет. Примерная аналогия: можно заявить, что магнитный усилитель замечательно работает как трансформатор в импульсных БП, обеспечивая КПД существенно больший, чем обычные трансформаторы. И дать ссылку на описание принципа работы магнитного усилителя. Поможет ли это? Думаю, нет... Тут тоже самое.

Допустим, мы изготовили трансформатор примерно такой конструкции, с синфазным включением вторичных обмоток, магнитопровод при работе не насыщается. Т.е. в первом приближении устройство можно считать линейным. Первичная обмотка питается от источника переменной ЭДС, вторичные обмотки нагружены на активное сопротивление. В таком случае, можем применить известный из ТОЭ метод расчета для линейных цепей с магнитно-связанными катушками, для чего нужно знать взаимные индуктивности между парами обмоток (всего 3 пары), и индуктивности самих обмоток. Взаимные индуктивности можно вычислить из коэффициентов связи, и наоборот.

Составив уравнения для этой цепи, и сравнив его с уравнениями для "нормального" трансформатора, можно сделать какие-то выводы. Я вот уверен, что одно превращается в другое тупой подстановкой, но проверять лень : - ) Если так, то вопрос лишь в индуктивностях рассеяния, которые всегда можно подогнать конструктивно, или применить отдельные дроссели последовательно с обмотками.

 

caddr: Составив уравнения для этой цепи, и сравнив его с уравнениями для "нормального" трансформатора, можно сделать какие-то выводы. Я вот уверен, что одно превращается в другое тупой подстановкой, но проверять лень : - ) Если так, то вопрос лишь в индуктивностях рассеяния, которые всегда можно подогнать конструктивно, или применить отдельные дроссели последовательно с обмотками.
Думаю, так и есть.

DWD: Нашёл книгу, где слегка описан телевизионный трансдуктор (аттач).
Не увидел в аттаче, никакого трансформатора-трансдуктора.
Увидел обычный дроссель управляемый насыщением.
Если внимательно посмотрите, то увидите дроссель в цепи строчной, управляемый кадровой частотой. Надеюсь разницу между 16кгц и 50 гц, понимаете ?
Никакой трансформации нет.

DWD: vnv: Именно так, у нас работают ячейки на суммирующий трансформатор, потому знаю, "чем это пахнет" (С)
Чем?
vnv: Автор, даже не понял, что превратил его в трансформатор тока и нет там короткозамкнутого витка. Все выгорит.
Хм... Когда я первый раз увидел эту ссылку, то пробовал промоделировать - страшного ни чего не увидел.

А вы попробуйте, правильно моделировать.
Источник питания (3фазы) с вн.сопротивлением 300-600мом, инд 50мкг (очень даже реальная в пром.сети, в освет.сети -побольше). Потом выпрямитель, с реальными силовыми диодами и конденсаторами.
В тех 8 трансформаторах по выходу послед (с током вторички 200а в амплитуде) поставте М=0,95 (а не идеальный с 1,0), включите послед. с каждой обмоткой транса индуктивность (равную 2-3% от инд.этой обмотки) и резистор, равный сопр.обмотки не забудьте про емкость обмоток и проводов, и т.д.
Увидите много интересного.

 

Так,.. давайте медленно, с самого начала и по порядку...

caddr: Описанная Вами ассиметрия конечно же может наблюдаться у такого трансформатора.
vnv: Конечно, чем выш индуктивность рассеиваеия, тем большая ассиметрия.

vnv, значит, асимметрия зависит от индуктивности рассеяния, то есть, от коэффициента связи между катушками?

 

caddr: Тут тоже самое.

Нет, не то же самое...
Ссылка на книгу, лишь, для того, что бы посмотреть конструкцию.
Основное же - сравнить между собой работу обычного транса, классической конструкции, с Ф-трансом, похожим на трансдуктор.
А так как разница есть, то хотелось бы понять, почему она появилась, и что даст использование такой конструкции.

 

DWD: А так как разница есть, то хотелось бы понять, почему она появилась
- Про ассиметрию уже сказали. Она пропорциональна квадрату коэффициента связи. То есть, любой трансформатор с коэфф. связи, отличным от 1, ведёт себя точно так же. Какая ещё разница осталась без объяснения?

Пояснение, почему асcиметрия пропорциональна квадрату коэфф. связи:

Берем трансформатор с индуктивностью первичной обмотки Lp, вторичной Ls, коэфф. свзяи k. Запитываем первичную обмотку от источника переменной ЭДС E, на вторичной получаем напряжение U = k*sqrt(Ls/Lp)*E (без нагрузки).
Теперь меняем обмотки ролями, и запитываем вторичную от источника ЭДС E' = k*sqrt(Ls/Lp)*E.
На зажимах первичной обмотки получаем напряжение U' = k*sqrt(Lp/Ls)*E' = k*k*E.
Легко проверяется в любом симуляторе.

 

DWD: Так,.. давайте медленно, с самого начала и по порядку...
caddr: Описанная Вами ассиметрия конечно же может наблюдаться у такого трансформатора.
vnv: Конечно, чем выш индуктивность рассеиваеия, тем большая ассиметрия.

Может, обсуждение "трансдуктора" переведем в другую тему?

DWD, если вспомните, что правило Киргофа, применимо для магнитных потоков, все станет на места.
При синфазном-противофазном включении обмоток на крайних стержнях (обмотки, абсолютно одинаковы), у вас получится, что магнитный поток не попадает в средний стержень, или полностью идет через него. Из-за неиндентичности обмоток и нелинейности потока он напряженности поля, могут возникнуть различные "эффекты" (все они, легко считаются), для трансформаторов полезных не найдем.

 

vnv: Может, обсуждение "трансдуктора" переведем в другую тему?

Собственно, я так и хотел сделать, но конструкцию с названием Ф-трансформатор я хотел предложить, именно, для мощного БП... Правда, внедрение затягивается из-за встречи "в штыки" такой конструкции...

vnv: ...правило Киргофа, применимо для магнитных потоков, все станет на места.

Согласен.
Вот сейчас Вам представится возможность применить его к Ф-трансформатору.

О трансдукторе забудьте. Он изначально является реактором или магнитным усилителем или управляемой индуктивностью... по вкусу.
В этой конструкции мы меняем включение половин вторичной обмотки на синфазно последовательное, превращая трансдуктор в трансформатор. Его и используем.
А что бы отличать его от обычного транса, назовём его Ф-трансформатором...

 

DWD: ... Правда, внедрение затягивается из-за встречи "в штыки" такой конструкции...
Так, зачем делать более сложную и непонятную конструкцию, вместо "простого" транса, на Ш или кольцах, у кого что лучше "идет"???
DWD: А что бы отличать его от обычного транса, назовём его Ф-трансформатором...
А смысл???!!! Сложи половинки Ф, друг над другом, получится 2 кольца.
А витков вчетверо меньше, уже технологичней.

 

DWD
А что бы отличать его от обычного транса, назовём его Ф-трансформатором
- А он от него и не отличается ничем, кроме экзотической конструкции : - ) Не имеет никаких особых свойств. Для того чтобы убедится в этом, можно применить известный из ТОЭ метод расчета для линейных цепей с магнитно-связанными катушками. Но Вы почему-то игнорируете это. Напомню, что для линейных систем справедлив принцип суперпозиции; наличие магнитопровода не должно смущать, если считать зависимость B(H) линейной (для упрощения).

 

caddr: Про ассиметрию уже сказали. Она пропорциональна квадрату коэффициента связи. То есть, любой трансформатор с коэфф. связи, отличным от 1, ведёт себя точно так же. Какая ещё разница осталась без объяснения?

Пара экспериментов, показывающих, что асимметрия не зависит от коэффициента связи, но зависит от конструкции трансформатора.

Берём две одинаковые катушки и располагаем их рядом. Число витков, провод и конструкция полностью одинаковы.
На одну подаём переменное напряжение 1В частотой 50кГц, на другой меряем - получилось - 60мВ.
То есть, коэффициент трансформации по напряжению получается 1В/0,06В=16,7 раз.
Но число витков одинаково, значит, заниженное напряжение на второй катушке мы получили из-за слабой связи между катушками - пожалуй, меньше одной десятой.
Теперь меняем местами катушки и на вторую подаём напряжение то же 1В. При этом на первой намеряем по прежнему 60мВ.

Получается, что при слабой связи (менее 0,1) асимметрия не появилась.

Берём обычный трансформатор с сердечником с одинаковым числом витков и так же подаём на одну обмотку напряжение, а на другой меряем.
Теперь ситуация меняется кардинально - подали 1В и получили 1В. Что естественно, так как коэффицинт связи для хорошего транса обычной конструкции не бывает меньше 0,9, а свободно достигает значения в 0,9999. По этому, при простой оценке его принимают за единицу.
Теперь поменяем обмотки местами - на вторую подаём 1В, а на первой меряем... - 1В.
Собственно, иначе и не должно быть.

Выходит, у обычного, классической конструкции, трансформатора асимметрия не наблюдается не зависимо от коэффициента связи между обмотками.

Теперь берём Ф-трансформатор. Число витков одинаково, что бы получить коэффициент трансформации по напряжению равным единице, как и в предыдущих опытах.

Конструкция Ф-транса:
Ш-образный феррит. На центральном керне намотано 10 витков, на боковых - по 10 витков. Обмотки на боковых стержнях соединяются согласно последовательно.
Подаём на первичную обмотку (центральный керн) напряжение 1В, а на вторичной меряем - 0,97В.
По сравнению с обычным трансом меньше. Значит, коэффициент связи чуть меньше, чем у обычного транса. Но не настолько, что бы заморачиваться...
По крайней мере, 0,9 есть точно.
Теперь подаём на вторичную обмотку, расположенную на боковых стержнях, то же напряжение 1В, а на первичной, расположенной на центральном керне, меряем - 0,63В.

Уже видно, что появилась асимметрия - коэффициент передачи Ф-транса отличается в зависимости от того, что является первичной обмоткой, а что вторичной.

Напряжения малы, по этому увеличим их, что бы разница была заметнее.
На первичную - 10В, на вторичной снимаем то же 10В, так как осциллограф уже разницу не замечает...
Теперь меняем местами обмотки - на вторичную даём 10В, а на первичной снимаем 6,5В.

Как видим, асимметрия явно выражена! При этом, коэффициент связи у трансформатора довольно высокий - не меньше 0,9.

Что бы увидеть разницу на ещё больших напряжениях, возьмём другой Ф-трансформатор.
То же Ш-образный, но коэффициент трансформации по напряжению и по виткам равен 4 - первичка 40 витков, а вторичка 10 витков.
Причём, вторичек две - одна обычная, намотанная поверх первичной, а другая - на боковых керанах. Таким образом есть возможность сравнивать трансформатор, меняя вторички - либо обычная, либо как у Ф-трансформатора.

Подаём на первичную 40В, и на обоих вторичных снимаем по 10В.
Теперь подаём на обычную вторичку 10В, и на первичке снимаем... угадали - 40В.
А теперь подаём на вторичку на боковых кернах 10В и на первичке снимаем - 26В.

Что получилось?
Стоило поменять конструкцию вторичной обмотки (намотать её на боковых кернах), как коэффициент трансформации стал зависеть от того, что считать первичной обмоткой, а что вторичной. То есть, у Ф-трансформатора наблюдается явная асимметрия коэфициента трансформации между обмотками, чего не видно у обычного транса.