Капризная сволоч, оказалась.

Давайте сначала с паразитными пульсациями катушки разберёмся. Задал вопрос Как должна вести себя катушка? на физическом форуме, туда же отвечайте по данному вопросу, если есть чего.

Прищёл значит к нам схемотехник, посмотрел как мы мучаемся с модным нынче buck/boost дизайном, скривил рожу отвращения, потом сжалился и предложил совершенно другую схему. Оказывается, если использовать трансформатор с двумя первичными противонаправленными обмотками, так что один период импульс подаётся на перавую, другой - на другую, причём скважность импульсов генерится тем же самым ШИП-ом с ОС на частоте чуть выше звука, а с другой стороны обмотки - диодный мост, то абсолютно никаких шумов не наблюдается! Никаких проблем с наводками в земле и ОС. Тихо как в танке. Единственный недостаток - трнсформер вручную матать. Он сразу сказал, что на 1 мегагерце ничего нормального работать не будет. А варианты, где ток через катушку течёт только в одном направлении - полный ацтой.

Отсюда вопрос: на кой хрен фирмы соревнуются в пропихивании новичкам в качестве DC-DC преобразователей эту гадскую подставу типа бук/буст http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/appnote_number/2031? Чтобы навсегда отбить охоту от импульсных источников? Какой прок от этих 1.3 MHz, если ничего не пашет из-за шумов?

А какой контроллер для этой новой идее использовался если не секрет ?

javalenok, не горячитесь, а хотя бы чуть-чуть ознакомьтесь с теорией. ВО ВСЕХ типах преобразователей напряжения есть дроссель. И ток в обмотке дросселя ВСЕГДА течет только в одном направлении. Так что, думайте ...

Схемотехник предложил вам двухтакный преобразователь напряжения. Вполне самостоятельное и успешное направление преобразователей, применяемое, как правило, в достаточно мощных устройствах и на сравнительно низких частотах коммутации. У него есть свои преимущества и свои недостатки. Так же, как и у однотактных преобразователей.
Кстати, в этой схеме помимо трансформатора обязателен дроссель. И методы борьбы с паразитными пульсациями в двухтактных и однотактных преобразователях напряжения ничем принципиально не отличаются. Двухтактные схемы, если они неправильно спроектированы, могут и свистель, и даже выть. Вон, в соседнем топике пишут, что именно в такой схеме сердечник трансформатора вообще разлетелся на куски. Так что и тут проблем хватает...

Склоняюсь к тому, что все ваши проблемы с однотактным преобразователем связаны с отсутствием достаточных знаний и опыта для проектирования преобразователя на высоких частотах коммутации. Насколько я понял, сейчас вы остановились на варианте, с частотой коммутации 20кГц. Естественно, на такой частоте влияние паразитных параметрок существенно меньше и настройка и проектирование - проще. А на высокие частоты лезут исключительно для уменьшения массогабаритов и упрощения серийного производства моточных изделий (витков меньше).

Кстати, на 1 мегагерце однотактные преобразоветели работают без проблем - делал такие еще 10 лет назад. А сейчас элементная база улучшилась, так что тут вы сильно неправы.

lm5020, тот на котором пытались однотактную собрать. Впору штука оказалась - и 7 вольт для логики вырабатывает и 80% максимальную скважность даёт. Я так понял что для буст конфигурации больше нельзя. И хотя 80% означачает 20% недогруз двутактного нашего варианта, процент менее 100 гарантирует фронт каждый такт, по которому мы чередуем транзисторы (витки).






Думал, книжку по импульсным регуляторам читал. Принцып однотактного я как раз прекрасно представляю. Но бороться с жудкими демонами (фото я показывал), индуцирующимися прямо в проводах, я не в силах. Ни в одном руководстве об этом не говориться. Двутактные тоже как-то замалчиваются. Поэтому как работает трансформатор для меня загадка. Пускай ток течёт в одном направлении, два такта всё-таки работают в противофазае и я догадываюсь, что именно это обстоятельство не даёт эл-м чертям возникать.



Единственный недостаток, что нам удалось обнаружить - спецтрансформатор не купишь в магазине. В остальном, всё гладко. Да и размер этого трансформатора не многим больше дросселя под отднотактный.



Где именно? У нас без дросселя прекрасно пашет.



У нас никаких пульсаций не наблюдается. Тут не с чем бороться. Я так понимаю, что это - особенность двутактной - естественным образом их не допускать, вместо того чтобы с ними бороться.




Проект вроде - единый. Он нам и преподнесён был как универсальный. Разве что номиналы подбирать приходится по ситуации. На этот счёт процедура есть стандартная, в какой последовательности, что подбирать, чтоб не плавилось. Автор проекта её разработал...




Он говорит, что во всех компах только двутактная схема стоит... Выходит надёжнось - превыше массогабаритности.



Бывают же чудеса на свете. Там даже осциллографом ничего не померить. Я по диффиринциальной схемеме, предложенной national semi http://www.national.com/appinfo/power/files/f5.pdf, пробовал. Результат опубликован - чудовищные тычки во всех линиях.

Тогда схему выложите, будте добры. Хотя бы силового контура.


Нет такого свойства у двухтактных преобразователей.


Если вы думаете, что двухтактный преобразователь может иметь только одну схему силового контура, то я вас разочарую. Их намного больше...


А вот в телевизорах (и мониторах) используется однотактные преобразователи... Так что это - не аргумент. Схемотехнику выбирают по другим критериям.
В компьютерных источниках двухтактный преобразователь используется не из-за большей надежности, а из-за достаточно большой мощности источника (сотни ватт). Однотактные схемы, как правило, делают на мощности единицы-десятки ватт.

Кстати, если вы посмотрите схему любого компьютерного источника, то обнаружите там кроме трансформатора еще и силовой дроссель (которго у вас почему-то нет).


Вам целую кучу ответов дали, почему это происходит.

Согласитесь, что любая схема работает далеко не при любых значениях параметров. И если в первой схеме вам не удалось попасть пальцем в небо, а во второй - удалось, то это не значит, что первая схема безусловно плохая, а вторая - безусловно хорошая.


Странные вы книжки читали... Вечером выложу ссылки, где все это есть

ШИП с логикой вырабатывает импульсы на два транзистора поочерёдно. Транзисторы коллекторами подсоеденены к первичным обмоткам, эмиттерами - к земле. Плюс питания идёт на обмотки. Вот и вся схема.



Ну хорошо, я просто не разглядел пульсаций на фоне.





Что делать с пульсциями на земле и ОС я так и не понял. Пробывали катушку с тороидным сердечником - тычки никуда не делись.




Наш схемотехник сказал, что однотактовая и не будет работать. Предложил железный вариант, который работает всегда. Не знаю, еслиб я сам начал собирать, своими кривыми руками, тоже наверное ничего не вышло бы. Трудно судить.



lm5020 - ШИМ контроллер, 100 вольт, 1А драйвер внешнего для транзистора предполагает коммутацию намного больших токов. Но, судя по всему (1 вывод для коммутатора, высокая частота, скважность 80%макс) рассчитан на однотактные киловаттные преобразователи.


Дык я как новичёк, полез на туториалы, смотреть чего монстры индустрии производят. А там только однотактные. В прошлом сообщении я ссылку на руководство national semi по Switching Regulators давал - рисуют только однотактные application схемы.

Это - на первичной стороне. А на вторичной - диодный мост (или выпрямитель со средней точкой), затем - дроссель (про который я писал выше) и конденсатор фильтра. Так?

По поводу теории - http://powerbook.org.ru
Это, пожалуй, лучшая подборка по тематике, из тех, что видел в сети.

Мост - есть, точка - есть (у нас двуполюсный под аудиоусилитель), а дросселя - нет. Такое нам в голову не приходило. Зачем, если нет пульсаций?

Хорошо бы все-таки на схему посмотреть, но мне кажется, я догадываюсь о чем идет речь...

Зачем дроссель? Вопрос прямо-таки обескураживает... Если в кратце - то для преобразования уровней напряжения.
Если читали теорию, то, наверное, обратили внимание, что существует три типа преобразователей напряжения. И все три типа ОБЯЗАТЕЛЬНО содержат дроссель. Регулирование уровня выходного напряжения во всех типах преобразователей осуществляется за счет перепаспределения энергии между дросселем и кондексатором. И никак иначе. Таким образом, функция дросселя в преобразователе напряжения это не столько подавление помех (хоть и это тоже), а накопрение и передача энергии.
В принципе, регулировать напряжение модно и без дросселя (как у вас). Ключ будет подкачивать энергию в емкость, а система стабилизации поддерживать напряжение на заданном уровне. Но надежность этой системы не выдерживает никакой критики.
Ведь включение ключа происходит на емкостную нагрузку. Ток, который протекает через ключ, ограничен только паразитными параметрами компонентов (сопротивлением и индуктивностью дорожек, проводов и активных компанентов). Теоретически ток при такой коммутации стремится к бесконечности и транзистор должен погибнуть. Даже ести он выживает, в такой схеме должны быть очень большие динамические потери в ключе.
В общем, нарушены законы коммутации (нельзя коммутировать источник ЭДС на емкость, а источник тока - на индуктивность)

Ну, не всё так страшно. Двухтактный нерегулируемый преобразователь может не содержать дросселя.

Нерегулируемый - может. Классический пример - сетевой трансформатор (50Гц), выпрямительный мост и емкостной фильтр.
Однако, вряд ли кто будет спорить, что диоды там работают в очень нехорошем режиме. И проектируются специально (могут выдерживать кратковременные перегрузки в 100-1000 раз выше максимального среднего значения) - ток ведь там течет в виде коротких импульсов большой амплитуды. А используются С-фильтры по банальной причине - низкочастотный дроссель имеет неприемлемые массогабаритные показатели. К ьлиу же активное сопротивление обмоток достаточно велико и работает как балласт. А вот если трансформатора нет - уже хуже. Особенно - при включении. Недаром многие такие выпрямители (особенно содержащие большие емкости на входе) имеют специальные устройства органичения зарядного тока.
В высокочастотных преобразователях практической реализации бездроссельной схемы не видел ни разу (емкостные умножители - не в счет) - ключи не расчитаны на столь большие перегрузки, а активное сопротивление силового контура очень мало. Там проблем с необходимостью перезаряда паразитные емкостей хватает. А добавлять еще и рабочую емкость, мягко говоря, неправильно. В студенческие годы за такие ляпы курсачи на доработку отправлялись сразу

В низкочастотных БП действительно всё так. Но в высокочастотных конверторах есть два типа фильтров: начинающийся с ёмкости и начинающийся с индуктивности. Их применение зависит от режима работы преобразователя. Дроссель здесь может даже нарведить - он снижает скорость восстановления диодов и способствует увеличению обратного тока.

Очень хотелось увидеть ссылку схемотехнику высокочастотных преобразователей напряжения (килогерц 100), не использующих индуктивности. Просто никогда с таким не сталкивался и для повышения эрудиции очень интересно взглянуть.

А возьмите хоть флайбэк телевизора.
Хотя вопрос Вы ставите как-то... Трансформатор здесь - тоже индуктивность. (Есть, впрочем, чисто емкостные "помпы", если Вас интересует схемотехника преобразователей )
Впрочем, я о дросселе фильтра говорил.

Ну мы-то тут как раз преобразователи напряжения обсуждаем, а не фильтры выпрямителей. И толчком к разговору явилось утверждение, что имеется нормально работающий прямоходовой преобразователь напряжения, не содержащий дросселя, и работающий на частоте выше звуковой (как я понял - 20кГц). Причем, схемотехника почти стандартная (пушпул), но дроссель выкинули за ненадобностью. Мне непонятно, как это может работать.

Флайбек, как вы сами понимаете, бездроссельную концепцию не иллюстрирует ни разу, поскольку там дроссель в явном виде. Только двухобмоточный. И лет 10 назад его никто трансформатором и не пытался называть. А теперь, под влиянием западной терминологии, называют (меня это коробит).

Я уже писал, что все известные мне практические реализации топологий силовой части преобразователей напряжения содержат дроссель, который выполняет функцию источника тока (по эквивалентной схеме замещения). Экзотику типа пьезопреобразователей не рассматриваю. Только классику.

В первичной цепи ключи коммутируют обмотки трансформатора. С чего вы взяли, что они имеют ёмкостной характер? Во вторичной обмотке - классический диодный выпрямитель с конденцатором. Дополнительный дроссель в диодную схему ставят только для улучшенной фильтрации, насколько мне известно.

А Вы нарисуйте вместо трансформатора его схему замещения и увидите, что последоватеьно с ключами кроме паразитных параметров трансформатора ничего нет, так что действительно емкостной характер.

Ну что тут сказать... Учите матчасть. Нарисуйте эквивалентную схему. Почитайте про коммутационные проблемы, связанные с перезарядом ПАРАЗИТНЫХ емкостей. Тогда коммутировать РАБОЧУЮ емкость, надеюсь, расхочется. А потом можно плавно перехотить к изучению процессов в классических прямоходовых преобразователях напряжения. Думаю, достаточно будет почитать про режим непрерывных токов дросселя и про режим прерывистых токов - и назначение индуктивности немного прояснится. А потом убедиться, что регулировочные характеристики даже в этих режимах отличаются. Что позволит понять, простую истину - подавление пульсаций - далеко не самая важная функция дросселя этого преобразователя напряжения.

Где можно найти схему замещения?



Показал это нашему схемотехнику, говорит - полный бред. Мы о разных схемах говорим. Подтвердил - никакого экстра дросселя не нужно. Даже однотактным флэйбэкам не ставят.

[quote]
Где можно найти схему замещения?
[/quote]

В любом учетнике по электротехнике. Ссылку на ресурс, где собрана вся основная литература по тематике я уже давал.

Эквивалентную схема замещения пулпушного преобразователя (по вашему варианту) привел ниже (без учета паразитных параметров и с ними)

[quote
Показал это нашему схемотехнику, говорит - полный бред. Мы о разных схемах говорим. Подтвердил - никакого экстра дросселя не нужно. Даже однотактным флэйбэкам не ставят.
[/quote]

В таком случае у меня много оснований усомниться в компетентности вашего схемотехника. Да будет вам известно, что в однотактных флайбеках ДРОССЕЛЬ есть. Его там не может не быть по принципу действия. На прямом ходу энергия запасается в сердечнике этого дросселя, а на обратном - отдается. Во флайбеке как раз нет ТРАНСФОРМАТОРА. Только двухобмоточный дросель. Если ваш схемотехник не понимает разницы - глубоко сочувствую. Не даром в этой схеме используется сердечник из феррита с зазором или специальные типы колец (альсиферы, Мо-пермаллои и т.п.) Это как раз и делается для того, чтобы обеспечить его работу моточного компанента в режиме дросселя. Трансформатору это не нужно (точнее очень даже вредно) Приведу заодно и схему замещения флайбека.

Да и вы как-то странно читаете сообщения в собственной теме. По поводу флайбека уже писали четырьмя сообщениями выше. И вот опять...

Чтобы не было лишних споров - приведите здесь осциллограммы токов силовых ключей. А лучше - совмещенные диаграммы тока ключа и напряжения на коллекторе.
Приведите также полный список параметров - входное напряжение, выходное напряжение, ток нагрузки, величину емкости выходного фильтра и параметры трансформатора (тип сердечника, число витков, диаметр провода). Не исключаю, что у вас получилась настолько большая индуктивность рассеяния и сопротивление обмотки, что они сгладили экстратоки. Но уповать на паразитные параметры трансформатора для обеспечения надежности работы схемы - крайне некорректно.

Кстати, вспомнил все-таки классическую схему преобразователя напряжения без дросселя - преобразователь Ройера. Но он уже давным давно не используется из-за низкой эффективности и массы других недостатков.

А если есть обратная связь и по току?

В преобразователях обратная связь не предусматривается. Это прерогатива стабилизаторов.

Обычный нерегулируемый пуш-пулл вполне успешно может работать без специального дросселя, если обеспечить мягкий старт и/или защиту транзисторов по току. Благо всегда есть индуктивность рассеяния, а много ему не надо.

Даже в регулируемом трансформаторном buck-е можно воспользоваться индуктивностью рассеяния трансформатора, то ли по хорошему знанию и пониманию происходящих процессов и свойств компонентов, то ли наоборот, по незнанию и непониманию Самое смешное, что последнее довольно часто сходит с рук. А потом можно с невинным видом утверждать что дросселя нет и он вообще не нужен, и спорить будет трудно. Трудно будет что-то объяснить такому "успешному схемотехнику" (по сути - радиолюбителю), т.к. для этого ему надо бы втолковать электротехнику начиная с самых азов, а он пальцы будет веером растопыривать, типа "плавали - знаем" (с).

К примеру, в приведенном ранее случае обычного трансформаторного источника 50 Гц, индуктивность рассеяния транса прекрасно работает в качестве дросселя, особенно в маленьких трансах, и особенно в тех, где обмотки находятся в разных половинах каркаса. Люди, не способные нарисовать эквивалентную схему, об этом могут не догадываться. Однако предложи им подключить конденсатор через ключ к источнику напряжения - тогда, может быть, в мозгах что-то "кликнет", потому что вспомнят о законах коммутации. А может, и не вспомнят, или ляпнут что "это неприменимо к данному случаю", и тебя же еще будут уличать "в заблуждениях", такие фрукты тут тоже тусуются.

Согласен. Только так стараются не делать по целому ряду причин. По крайней мере, я не видел ни одного промышленного устройства, собранного по такой идеологии. Ибо гораздо дешевле поставить дроссель, чем городить все эти премудрости. Я уже не говорю про гарантированное снижешие КПД (динамические потери при включении и статические потери из-за протекания тока только в части времени открытого состояния силового ключа) и надежности работы устройства. Ведь паразитные параметры труднопредстазуемы, особенно в мелкосерийном производстве. И уповать только на них при проектировании - достаточно рисковано. Немудрено, что в буржуйских даташитах автор подобного технического решения не нашел. Искать надо было в журнале "Радио".

Кстати, рассматриваемый случай - далеко не тот. Автором темы было сказано, что контроллер просто выдает импульсы на упрвления ключами. Мягкого старта и защиты по току, как я понял, не предусмотрено. И еще преподнесено, что это - очень надежная и эффективная схема.


Говорю со знанием дела - это оооочень проблематично. Хотя есть целое направление проектирования преобразователей напряжения, основанное на использовании индуктивностей рассеяния при формировании рабочих режимов преобразователя. Но там весьма специфичная схемотехника (моя жена кандидатскую защитила на анализе таких устройств). И математика - черт ногу сломит...
И все равно, как показала практика, надежнее поставить внешнюю гарантированную индуктивность. Приемлемые результаты получаются только при использовании печатных обмоток на высоких частотах (в районе мегагерца), когда аналитический расчет достаточную точность, а технология изготовления - хорошую повторяемость.


Угу, что-то часто с этим сталкиваться стал в последнее время... Вот и ворчу... Старею, наверное...

Вообще-то у него дипломка по этому блоку питания была, потом на основе этой схемы создавал питание для мощной лазерной установки (возможно термоядерной) для курчатовского института, получал за это медаль на ВДНХ.

Про флэйбэк не он рассказывал. То что это - однотактовый импульсник с трансформатором вместо катушки во всех буржуйских туториалах написано. Главное достоинство - классическое трансформаторное увеличение напряжения + изоляция. Дополнительного дросселя я нигде не разглядел. Так в чём отличае транса от дросселя? Мне всегда казалось, что дроссель - одна обмотка, транс - две (одну телепаем, с другой снимаем гальванически несвязную с первой напругу). Так просто логично. А ваших намёков я не понимаю. В каких условиях синее нужно называть фиолетовым? Взгляните ещё раз SWITCHING REGULATORS как катушка инженерами National Semiconductor'a во флайбяк цепи называется, по обыкновению - трнсформатором. Может вы - некомпетентны, если отказываетесь общей и современной номенклатуре подчиняться?





Не понял, что это за стрелки в кружкАх? Почему нет трансформатора, я же сказал, что "+" входного питания, через _первичные обмотки_ (а не ёмкость) комутируется на землю ("-").






А "индуктивность рассеяния" это что за патаметр, вы же только что уверяли меня, что она там чисто паразитная, и типа от катушки ничего не зависит? Uin = 24v, Uout = +/-75v, P=70 ватт, выходные кондёры 1000мкФ. Милиметровые провода 2х8 первичной и 25 витков вторичной намотанны на центральную ось ферритового Ш-образного ярмовидного (из 2-половинок) сердечника. Транзюки, при нагрузке 10 ватт не греются (подозреваю, что бросков тока не происходит). Что я делаю не правильно?






Не понял, зачем "подключить конденсатор через ключ к источнику напряжения"? Типа, если человек не понимает квантовой механики, стоит "подключить конденсатор через ключ к источнику напряжения" и мозги встанут на место?

Мда..., после вопроса про кружок со стрелочкой дальнейщее разъяснение электромагнитных процессов в преобразователях напряжения считаю неоправданной тратой времени. Для этого хотя бы азы ТОЭ надо знать...
Желаю успехов...

[quote name='javalenok' date='Mar 18 2006, 19:33' post='96291']

Про флэйбэк не он рассказывал. То что это - однотактовый импульсник с трансформатором вместо катушки во всех буржуйских туториалах написано. Главное достоинство - классическое трансформаторное увеличение напряжения + изоляция. Дополнительного дросселя я нигде не разглядел. Так в чём отличае транса от дросселя? Мне всегда казалось, что дроссель - одна обмотка, транс - две (одну телепаем, с другой снимаем гальванически несвязную с первой напругу). Так просто логично. А ваших намёков я не понимаю. В каких условиях синее нужно называть фиолетовым? Взгляните ещё раз SWITCHING REGULATORS как катушка инженерами National Semiconductor'a во флайбяк цепи называется, по обыкновению - трнсформатором. Может вы - некомпетентны, если отказываетесь общей и современной номенклатуре подчиняться?
[quote]

Конечно все это можно считать различием в терминологии, что на буржуи и делают.
Но трансформатор потому так и называется что служит для преобразования - трансформации какого либо параметра (тока, напряжения ...), а дроссель - индуктор - служит для накопления энергии и дальше в каких то условиях ее возвращает. Количество обмоток значения не имеет. В данном случае, одно из свойств такого многообмоточного дросселя - развязка источника энергии и потребителя.

Уважаемый "АК"!
Я рассматриваю этот Ваш, мягко говоря, некрасивый намёк, как камень в свой огород.
Возможно, я был неправ, вступая с Вами в полемику и называя ход Ваших мыслей заблуждением.
Хоть некоторые из них всё ещё представляются мне спорными и я позволю себе остаться при своём мнении.
Признаю, я действительно упустил "нить разговора" в соответствующей ветке, забыв, что автор был категорически против ШИМа.
Однако, прошу Вас быть поаккуратнее в высказываниях и не допускать впредь подобных выпадов в адрес оппонентов.
Всего хорошего!

Предполагалось, что человек изучал ТОЭ, однако давно этими знаниями не пользуется, многое забыл, и потому нуждается в помощи. "Подключить конденсатор через ключ к источнику напряжения" есть напоминание об одном из законов коммутации. Однако если человек ТОЭ не изучал, то никаких ассоциаций у него такая фраза не вызовет, а разумные доводы, базирующиеся на законах ТОЭ, его мнения не изменят. Если не знаете, ТОЭ - это Теоретические Основы Электротехники, один из фундаментальных курсов любой технической специальности.

Честно говоря, уже и не собирался возвращаться в эту тему. Но, поскольку получил ответ на свой вопрос по поводу параметров схемы, решил ее опробовать. Теория теорией, но практика - критерий истины.

Результат меня обескуражил... При предложенной частоте и параметрах силового контура схема РАБОТОСПОСОБНА. Более того, имеет очень даже неплохие характиристики. Поэтому ВСЕ свои слова о ее крайней ненадежности и непредсказуемости беру обратно. Вашему схемотехнику - респект. Давненько меня никому не удавалось так посадить в лужу. Стыдно даже...

А вдвойне стыдно потому, что даже сейчас не понимаю, ПОЧЕМУ она работает. Поскольку процессы в схеме коренным образом отличаются от моих предположений. Понятно только, что очень сильно влияет индуктивность рассеяния. Настолько сильно, что процессы в схеме больше напоминают работу обратноходового преобразователя в дисконте. В частности, ток ключа - чистый треугольник, а выход на режим - экспонента. Введение индуктивности в выходной фильтр приводит токи к классике, но создает создает массу друхих проблем. С ней явно хуже.
Пока вижу только маленькую проблему с токами при выходе на режим - их амплитуда в несколько раз превышает установившееся значение. Но это - типовая проблема и назвать ее недостатком схемы не рискну. Плавный пуск никто не отменял.

В общем, когда разберусь, что и как - обязательно напишу.

И еще. Схему я не паял, а исследовал в симуляторе MicroCAP8. Однако, многолетний опыт работы с программами этого семейства не дает оснований усомниться в достоверности полученных результатов. Переобразователи моделировал регулярно и с высокой точностью. Причем, самые корявые и экзотические.

Да, в последнее время, прихожу к выводу, что люди в сети говорят на непонятном языке. Кажется, что в сетях тусуются группы, зацикленные на своих определениях, не приемлющие альтернативных, общепринятых толкований. Например, как-то спрашивал, почему в библиотеках явы нет тривиальной функции получить расширение файла. Мне начали объяснять, что я требую MS-specific feature, а ява-программы, дабы оставаться platform-independent, должны беспокоиться о том, что Юникс резервирует имена файлов, начинающиеся с точки, под системные нужды. После того как я им привёл кучу определений "file extension" с google define'a (The portion of a filename, following the final point, which indicates the kind of data stored in the file), объяснил разницу между системой файловой и операционной, объяснил, что каждый нормальный человек на вопрос о расширении xxx.jpg ответит jpg, независимо от файловой системы, на которой лежит файл, о том, что даже Win определяет расширения парсингом имени файла введённого пользователем, что та же ява-библиотека получает имена присовокупляя расширение к базовому через '.' и следовательно определение (The portion of a filename, following the final point) единственно правильное и универсальное и не имеет отношения к Windows, так что даже мультиплатформенная ява-машина ищет файлы классов присовокупляя .class к названию класса и наконец, в протрвовес Юниксу есть программа, требующая файлы вида .filename делать всегда видимыми, был предан компашкой завсегдатаев анафеме, а топик удалён. Я так и не понял, может ли ява-программист пользоваться понятием расширений файлов для фильтрации и поиска в ява программах.

Боясь в очередной раз быть признаным мороном, даже сейчас побаиваюсь делать то замечание, что обычно, стрелками в кружках обозначают источники тока (которые прекрасно комутируются на ёмкость). А источники эдс нас с первого класса учили обозначать параллельными чёрточками, подобно кондёрам, только одна (+) длиннее другой. Ведь мне же здесь эдс предъявляют, немотря на индуктивные обмотки во всех цепях.


Теперь о дросселях. Если делать как вы - давать названия устройства по способу применения, а не по его устройству (строению), то получится, что камень, которым забивают гвозди, правильно называть молотком. Не бред?

Я уточнил у человека, который мотал катушку, и тот подтвердил, что мотал транс, а не дроссель. При этом, он не спрашивал, что мы делаем с катушкой, как используем. Вы же сами говорите, что дроссель = индуктор. Индукция = электрическая инерция/масса - носитель кинетической энергии, посредник переноса потенциала. Это турбина, сопротивляющаяся изменениям тока. На принцыпиальных схемах имеет единсвенный параметр L. Вы же сами говорите: "накопляет и возвращает энергию". А трансформатор переносит энергию в другрую цепь. Поэтому, у него есть дополнительный параметр - передаточное число, определяемое отношением числа обмоток. Я так думаю, что любой трансформатор обладает индукцией во всех обмотках, он не может не обладать. Даже если рассмотреть обозначения, то для трансформатора всегда рисуется более одной обмотки, а дроссель - одиночная. При этом на схемах выделяется первичная обмотка - источник мощности, которая переходит во вторичные. Преобразования как такового может и не быть - в случае изоляции коэффициент передачи = 1. В нашем случае имеет месть 4-х кратное умножение.

Вы про импульсные трансформеры слыхали? Мне казалось, это как раз штуки, используемые во флейбэках, работающие не от синуса 50Гц, а от транзисторных прерывателей. Как раз наш случай. Разве не так? Зачем путаница? Зачем дроссель к трансформатору? Я предлагаю, во избежании путаницы, давать название не по приминению, а по обозначению элемента, по его устройству.



Google define:Transformer
- Inductor with two or more windings. Through mutual inductance, current in one winding called a primary will induce current into the other windings called secondaries.
- A device which through electromagnetic induction transforms alternating electric energy in one circuit into energy of similar type on another circuit, used to change the voltage of an AC circuit from one value to another or to isolate portions of the circuits from others.

Вики-дроссель нащёл в катушках индуктивности
Дроссели - Это катушки индуктивности, обладающие высоким сопротивлением переменному току и малым сопротивлением постоянному. Обычно включаются в цепях питания усилительных устройств. Предназначены для защиты источников питания от попадания в них высокочастотных сигналов. На низких частотах они используются в фильтрах цепей питания и обычно имеют металлические сердечники.

Совершенно очевидно, что у дросселя только одна обмотка, больше для накопления энкргии в виде тока не требуется. У трансформатора - минимум две: та, из которой энергия берётся и та в которую передаётся. Не вижу смысла придумывать многообмоточный дросель для передачи ему развязывающих (изолирующих) функций трансфорамтора. Тем паче, что "в данном случае", мы не пользуемся развязывающими свойствами, а повышаем напряжение. Кстати нащёл эквивалентную схему первичной обмотки (там где у нас ключ стоит). Её индуктивность вполне «полезная», помимо паразитных. Почитайте, разделительная - функция трансформатора, а не дросселя.


Извините, что пишу длинно. Просто где-то понятия поставлены с ног на голову, я в таких ситуациях теряюсь.

Нет, не всё так просто. Есть именно двух- и более-обмоточные дроссели, и наоборот, есть однообмоточные трансформаторы (автотрансформатор). Терминология здесь действительно больше увязана с назначением. Кроме того, существуют и конструктивные отличия. Самое простое: дроссель можно представить себе , как индуктивность, накапливающую энергию, и возвращающую её (не обязательно через ту же обмотку). Дроссель характеризуется, в первую очередь, величиной его индуктивности. Задача трансформатора, как Вы правильно подметили, передача энергии из одной цепи в другую. С разделительными целями либо трансформирующими (повышение/понижение напряжения/тока). Здесь другие параметры важны. И индуктивность обмотки - уже уже фактор "вредный", она должна быть как можно меньше. В идеале, если одну из обмоток закоротить, то индуктивность остальных должна упасть до нуля. Это при хорошей индуктивной связи. А то, что осталось - это и есть индуктивность, связанная с индукцией рассеяния. Она характаризует потери, т.е. то, "что из обмотки А в обмотку Б не попадёт".

Отвечу кратко. Во флайбеках стоит двухобмоточный дроссель (по принципу действия.
Аргумент - флайбек (обратноходовой преобразователь) может иметь гальваническую развязку, а может не иметь. Если гальванической развязки нет - то там стоит классический дроссель. Если нужна гальваническая развязка - дроссель двухобмоточный. В советской литературе этот моточный элемент никогда не назывался трансформатором. Только дросселем-трансформатором или многообмоточный дросселем. Трансформатором он называется в импортной литературе. Причем, не просто трансформатором, а флайбек-трансформатором (эквивалент понятия дросселя-трансформатора). Причина путанницы - некооректный перевод. Считаю, что флайбек-транчформатор надо переводить как дроссель-трансформатор. Тогда многое становится на свои места. Переводчики же, часто не являющиеся специалистами именно в этой области, переводят термин как просто трансформатор. И этим вводят в заблуждение.
Я тут пару месяцев назад уже поднимал этот вопрос. И тогда прозвучала разумная мысль надо использовать международное название - флайбек-трансформатор, не забывая при этом, что он является дросселем. Каша полная, но что поделаешь. Таковы реалии.

Аналогичная путанница и с "кружочками и стрелочками". В отечественной школе и классических курсах ТОЭ так обозначается источник ЭДС. А источник тока обозначается двумя вертикальными галочками.
В импортых источниках источник ЭДС обозначается как батарея (две полоски разной длины), а стрелочка - источник ЭДС.
Опять каша.
Вот таковы последствия наличия "железного занавеса".

Ага, значит ток во вторичной "убивает" индуктивность первичной. Я догадывался об этом, зная что трансформатор можно оставлять без нагрузки, тогда как закорачивание вторичной его убивает. Только фраза "индуктивность - вредный параметр трансформатора" не понятна. Ведь его же по классике прямо к 220 вольт подключают, с другой стороны - диодный мост с кондёром. И что такое импульные трансформаторы в таком случае?

Когда говорят, что в эквивалентной схеме. ключи работают на ёмкостную нагрузку, то под Zн имеют ввиду конденцатор во вторичной цепи, который получается стоит параллельно индукции первичной обмотки? Тогда ваше удивление логично. Возможно секрет работоспособности в данном случае заключается в том, что две первичные работают строго в противофазах? Особое внимание обращалос на то, что обмотки должны иметь одинаковые длины (наматываться бок-о-бок) и импульсы ключей должны строго чередоваться (например, N% с начала периода открыт первый, второй - полностью закрыт, затем следующий период - наоборот).



Ну в руководстве National Semiconductions никаких указаний на другой тип тр-ра нет... Может не переводчики виноваты?




В нашей советской школе, во всех книжках для начинающих радиолюбителей и вообще по жизни, батарейка постоянного напряжения только двумя параллельными полосками разной длины обозначалась. Стрелка в кружочку током всегда была. Купленая мамой "Радиоэлектроника, автоматика и элементы ЭВМ" для восмикласников под редакцией Богатырёва 1990-го года на обложке перечисляет основные элементы, включая гальванический. Под лежит рукой Хоровец-Хилл (учебник российских вузов). Да и вообще, добрая половина всей советской литературы по электронике имеет инстранное происхождение. У нас в универе тоже были основы электротехники. Мы там систему источников эдс с резисторами рассчитывали. Стрелочек на схеме не было.


Поэтому к тем, кто уточняет ваши обозначения, нужно относиться свысока?

Перестаньте морочить голову себе и людям "батарейками", речь идет не о них.

http://www.ets.ifmo.ru:8101/tolmachev/et1/ET1_1/text.htm

Хотите - обижайтесь, хотите - нет, но осень сложно объяснять тонкости электромагнитных процессах в преобразователях напряжения, когда собеседние не знаком с азами ТОЭ. Это все равно что объяснять, как взять какой-нибудь сложный интеграл человеку, не знакомому с таблицей умножения и спрашивающего, почему умножение иногда обозначается крестиком, а иногда - точкой.

Пример классического трактования источника ЭДС в рамках ТОЭ - http://dvoika.net/education/Golubev/lecture05.htm

Но в чём принцыпиальная разница источника постоянного напряжения (эдс, если вам угодно) от батарейки?





Когда я пишу, что у нас был курс по электротехнике, это значит, что я знаком с её основами.

Батарейка - частный случай источника ЭДС. Генератор - тоже источник ЭДС. Однако, никто не использует УГО генератора всесто УГО гальванического источника. На принципиальных электрических схемах они различны. Но УГО (условное графическое обозначение) источника ЭДС, используемое на схемах замещения и функциональных схемах, единое - стрелочка в кружочке. Так будет обозначаться и гальванический эдемент, и генератор. Во многих случаях также обозначается трасформатор, емкость, диод и некоторые ждугие компаненты. Все зависит от функциональнго назначения конкретного элемента. Короче, ЕСКД рулит.

Настоятельно предлагаю прекратить взаимные придирки (это и ко мне относится) и вести обсуждение более конструктивно

Если кому интересно, привожу результаты моделирования обсуждаемой схемы..

Для упрощения анализа силовые транзисторы заменил управляемыми ключами (сопротивление в открытом состоянии -1мОм, в закрытом – 1Мом). Напряжение питания – 24В, частота преобразования – 20 кГц, индуктивность первичной обмотки 2мГн, вторичной – 22мГн. Емкость фильтра 100 мкФ – уменьшил в 10 раз по сравнению с авторской, чтобы быстрее выходила на установившийся режим.

На прикрепленных картинках – схема для моделирования, выходное напряжение, токи одного из силовых ключей.

Похоже что-то типа одного семестра для непрофильных специальностей. Читали скопом целому сборному потоку от "программистов" до "химиков" и "сантехников". Обычное дело, знаком не
по наслышке :-(. Для "сдачи" в общем-то хватило школьных знаний, возможно подкрепленных радиолюбительским опытом.
Оставьте этот факт на своей и Ваших преподавателей совести и спокойно начните _осмысливать_.

zltigo, вы ещё не ответили, в принципиальное различие между батерейкой и источником постоянного напряжения? В чём претензия? Что осмысливать? В результате падения вызванная падением "железного занавеса"у вас сохраняется атмосфера недоверия? Вы самоутверждаетесь?

Прошу не считать невежливостью ответ только на одно Ваше замечание т.к. считаю что коллеги в предыдущих постах высказали и мое мнение. Хочу только заметить, что если Вы в своем 'трансформаторе' во вторичке оставите всего один виток , то он все равно выдаст нужное напряжение - если Вы поставите соответствующие условиям ключ и диод (фронты, время восстановления, производные I&U ...).
Для таких схем соотношение витков выбирается в большей степени из условий работы вышеперечисленных элементов.

Ух, какая каша получилась. Внимательно перечитал весь пост - виноват, был не прав - все мои предыдущие сообщения относятся к однотактному обратноходовому преобразователю. Его вклинили в пост для пояснения принципа и заклинились на нем.
В однотактном прямоходовом действительно стоит трансформатор, а не дроссель (зазор делают для обеспечения режима перемагничивания). А вот если Вам нужен прямоходовой преобразователь со стабилизацией напряжения, то после диода действительно ставят дроссель-регулятор.

Вы моделировали схему обычного прямоходового двухтактного преобразователя.
Линейное нарастание тока, как я думаю, связано с тем, что считалась схема трансформатора у которого последовательно с первичными обмотками включены индуктивности ( 2мГн+ эквивалентная трансформированная от вторичной -22мГн) - что противоречит тезису что нагруженный трансформатор имеет только индуктивность рассеяния. Если эти индуктивности оставлять, то в реальном трансформаторе нужно делать соответствующий зазор. Кстати, такая схема может работать как стабилизирующая без дросселей в случае если ключи работают с перекрытием.

Нет.

Ну вот, кажется разобрался что к чему. Оказывается это - РЕЗОНАНСНЫЙ преобразователь.

Предыстория. Я составил схему с привычными мне параметрами моделей. Запустил - увидел линейно-нарастающий ток. Начал ломать голову, почему это происходит. Если трансформатор сделать идеальным (связь между обмотками равна единице) - получаю прямоугольные токи (см. прикрепленные рисунки). И это - при работе на емкость! А при введении сравнительно небольшой индуктивности рассеяния (коэффициент связи обмоток 0,99999) прямоугольник скруглялся и уже при 0,999 ток становился линейно-нарастающим. Это никак не соответствовало моим представлениям о работе схемы и я начал искать ошибку. Грешил на модель трансформатора. Взял другую (заведомо рабочую) - получил то же самое. Вернулся к своей модели, сделал на ней однотактный пряоходовой преобразователь (конфигурация как раз подходит) - все работает "как учили".
Более того, приведение схемы к классическому виду (добавление дросселя на вторичную сторону) сразу картинку преобразовывала к привычному виду.(см. рис.) Т.е. ошибка в моделировании предельно маловероятна.

Величина индуктивности намагничивания дросселя достаточно велика и скорость нарастания тока была бы существенно меньше, если бы в модели ошибочно она начала работать на ограничение. Тем более, что в случае идеального трансформатора она никуда не девается, а фронты тока резко обостряются. Остается одно - влияние индуктивности рассеяния. Она может сглаживать фронты. Но чтобы так сильно.... С этим я не сталкивался. Еще озадачивало - введение дросселя фильтра эти фронты резко обостряло! (Что совсем не очевидно, скорее, наоборот). К тому же в схеме с дросселем индуктивности рассеяния никуда не девались, а ограничивать ток переставали.

Осталось предположить, что в рассматриваемой схеме индуктивность рассеяния образует с конденсатором выходного фильтра LC-контур достаточно низкой частоты. И линейно-нарастающий ток - это часть резонансного колокола. Отсюда - ограничение тока. Проверка проста. Сильно уменьшил величину этой емкости - получил классический колокол тока (см. рис.). Таким образом, имеем чудесный резонансный преобразователь со всеми его преимуществами (и недостатками).

Вот как бывает в жизни. Никогда б не подумал, что здесь вырисуется резонансная топология. А она здесь - во всей красе.

Завтра попробую понять, какая же здесь получается регулировочная характеристика. Схема меня весьма заинтересовала.

Не берусь оспаривать. Только в литературе такой преобразователь называли обычным двухтактным с отводом от средней точки трансформатора (пушпульным в зарубежной). Возможно, всего лишь для того, чтобы отличать от классических резонансных. Но то, что они вполне надёжны, подтверждало их применение в авиационной аппаратуре (правда, это было давно).
Кстати, у Вас полнофункциональная МС8? Не поделитесь?

Ну, что это пушпульный (с отводом от средней точки) преобразоваель - это очевидно. Но тот факт, что токи в нем определяются резонанными процессами - совсем не очевидно. Хотя, когда разобрался, вспомнил, что нам еще в институте рассказывали про возможность такого режима (правда, применительно к сетевым выпрямителям 50Гц, но это сути не меняет). И этот режим рассматривался как нежелательный из-за экстратоков при включении. Здесь же, стоит только применить схему плавного пуска, либо чуть-чуть увеличить индуктивность рассеяния - все будет работать нормально.

По поводу MicroCAP (сории за оффтоп). Полнофункциональная версия выложена на http://guapsoft.spb.ru/mc8/setup.exe
Правда, ребята зачем-то пытаются ее руссифицировать и периодически обновляют файл. И последнее обновление оказалось неудачным - проблемы при сохранении файла (в заготовок вмето [Main] прописывается [Главная] и после этого файл не открывается). Я обнаружил это только вчера, написал и письмо, так что в ближайшем будущем должны поправить.
Кроме того, читал, что полнофункциональная версия MC8 выложена на местном FTP.

Если интерересен MicroCAP в целом, зайдите на http://www.microcap-model.narod.ru/ - это я сделал себе сайтик и выложил там инфу.

Источник ЭДС (источник постоянного напряжения) - это абстракция, используемая в эквивалентных схемах. В отличие от батарейки или любого другого реального устройства, выходное сопротивление источника ЭДС равно 0, а величина выходного тока и вых. мощность ничем не ограничены.

И какой смысл придумывать особые обозначения для идеального источника и не делать различий для индуктивности, кондёров?

Прочие элементы гораздо ближе по характеристикам к "идеальным", Поэтому в эквивалентных схемах как правило резистор заменяется резистором же, конденсатор - конденсатором. Исключение составляют разве что индуктивности (и то, если не входят в насыщение, то чаще всего все ОК) и трансформаторы. Зато уж "обсасываются" трансформаторы и дроссели в соответствующих институтских курсах гораздо тщательнее других, поневоле запомнишь.

А источники всегда замещаются не "напрямую", а эквивалентной схемой.