Просто ведет к удорожанию трансформатора, стоит ли этого придерживаться?
Просто ведет к удорожанию трансформатора, стоит ли этого придерживаться?
Последний раз редактировалось Dmitry Korneev; 27.02.2009 в 21:11.
"Я никогда ни с кем не спорю, просто объясняю, почему я прав." (c)
Offтопик:
Забавнее всего, имхо, аппеляции к практическому опыту.
В той ветке не_будем_вспоминать_кто неоднократно призывал взять померить и убедиться (что постоянный ток в первичке есть).
Здесь призывы взять батарейку и убедиться, что это катастрофа, в то время, как однополупериодный выпрямитель - нет. При том, что это идентичные вещи (с точностью до постоянного множителя).
Вот всегда импонировало это в людях: Есть идея, и как оно на самом деле - да гори оно синим пламенем, нет так - тем хуже для реальности. Это называется стойкость в убеждениях, уважаю.
Но если "ближе к телу, как говорил Мопассан", то практический момент с однополупериодным выпрямлением (который обычно упускается из виду) состоит в том, что весь потребляемый от выпрямителя ток превратится в "иголки" насыщения на стороне первички. Т.е. в то, что непосредственно сказывается на помехах.
Т.е. никакое понижение рабочей индукция транса (запас по идукции, 0.7-0.8 Тл) никак не будет способствовать тому, чтоб этих иголок не стало.
Имеем 100 мА напряжением 22 вольта от однополупериодного выпрямителя на вторичке - получаем дополнительных 10 мА "иголок" на первичке. Имхо, многовато.
Это практический критерий. Если у Ш-транса и так на холостом ходу доля "иголок", скажем, 10-20 мА (обычное дело), то имхо не стоит особо бояться обмотки на 5.5 вольт с током 80 мА, она даст "иголку" в 80 мА * 5.5 В / 220 В = 2 мА).
А вот у тора с током хх ~ 5 мА (эти индуктивный ток, "иголок" там много меньше) такая-же иголка в 2 мА уже будет смотреться некрасиво.
Попробовал тут симулятор - вполне адекватно показывает работу транса. Если минимально внимательно рисовать, то картинки не отличаются от реальных осциллограмм. Если кто их не видел (предлагать померить не смею, безопасность важнее), работа однополупериодного выпрямителя выглядит примерно так:
Вверху серое (тонкая линия): ток хх через ненагруженный транс с небольшими потерями и небольшим же насыщением;
Вверху синее: ток вторички через диод, естественно имеем постоянную составляющую;
Красное - ток первички. Понятно, что поначалу первичка полностью "зеркалит" ток вторички (+ ток хх и потерь), но довольно быстро, подмагничивание сердечника (а компенсация никогда не бывает идеальной) доведет транс до границы насыщения. При этом нижние "иголки" насыщения вырастут в огромные пики, которые и скомпенсируют постоянную составляющую тока первички.
Это как-бы элементарщина.
Чтобы сделать очевидной "порочность" подобной практики, картинка посредине показывает одновременно ток вторички (синее) и ток, который намагничивает сердечник (сумма токов вторички и первички) -розовая кривая.
Понятно, что постоянные составляющие тока вторички и намагничивающего тока равны..
Тут есть немало забавного. Вроде как на длительности в 3/4 периода индуктивная часть намагничивающего тока и не изменилась относительно нормального режима, но вот на оставшейся 1/4 периода появилась огромная "иглочка".
Самое досадное, "иголка" есть эффект от насыщения сердечника. т.е. проявляется в ситуации, когда проницаемость сердечника падает. Ккак следствие, при этом падает и способность магнитопровода "концентрировать в себе" магнитный поток. Т.е. именно в этой "иголчатой" четверти периода магнитный поток сильнее распространяется в пространство вне трансформатора - дает наводки и прочие радости.
Картинка снизу - чисто в порядке полемики. Та самая батарейка последовательно с первичкой. Для нагруженного транса приведена черная кривая тока в первичке - это ток нагрузки + иголки тока насыщения.
Опасность тут ровно та-же, что и в предыдущем случае. Если посмотреть на намагничивающий ток (суммарный ток первички и вторички) - темно зеленое - будет та сама сумма огромных "иголок" и индуктивного тока.
Естественно, если транс не нагружать, то зеленая кривая останется такой-же, а черная станет выглядеть как эта зеленая. Т.е. даже ненагруженный транс имеет все то же самое - подмагничивание сердечника, иголки, гул.
Разница между батарейкой и однополупериодным выпрямителем только в том, что 1.5 вольта батарейки дадут на первичке постоянную составляющую тока в доли ампера, а какие-нибудь 100 мА 12 Вольт на вторичке обеспечат ток в первичке в несолько мА - т.е. в сотню раз меньше.
Потому и эффект от однополупериодного выпрямителя в сотню раз слабее чем от батарейки.
*****
Ну и чтоб дважды не вставать. Постоянка в сети (например от тещиного фена с диодом для режима пониженной мощности) - это точно та-же самая батарейка. Но естественно, напряжением пониже.
И вот тут важен тот момент, что такая постоянка в сети для сердечника будет на просто постоянным подмагничиванием. В том смысле, что обычно предполагается, что рабочий участок на кривой намагничивания будет просто немного сдвинут.
Но намагничивающий ток (индуктивный!) сдвинут по фазе относительно напряжения. И потому постоянка (когда амплитуда положительной и отрицательной полуволн сетевого напряжения отличаются) вызовет не подмагничивание, а прогрессирующее намагничивание сердечника трансформатора.
И это намагничивание прекратит нарастать ровно тогда-же, когда и в случае с однополупериодном выпрямителем, а именно, когда ток "иголок" скомпенсирует намагничивающий ток.
Т.е. нет почти никакого смысла уменьшать рабочую индукцию, это почти не будет способствовать "перевариванию" тором постоянки.
"Почти" я отнес бы на то обстоятельство, что кривая наманиченности подходит к насыщению плавно (хотя когда как, зависит от). При наличии запаса по индукции, небольшая "иголка" для компенсации сетевой постоянки будет довольно широкой, да и проницаемость у сердечника какая-то останется, наводки не сразу станут запредельными.
Т.е. определенные преимущества у транса с высокой индукцией есть, но они не снимают вопрос принципиально.
Последний раз редактировалось ViktKors; 23.06.2018 в 07:46.
Отжежхоспадя... Ещё раз для особо тупых, кто так и не понял, о чём я писал.
В трансформаторе с однотактным выпрямителем в нагруженном полупериоде, когда открыт диод, в первичке течёт тот же самый ток нагрузки, что и во вторичке, той же формы и с той же постоянной составляющей. Этот однобокий ток вызывает разные падения напряжения на внутреннем сопротивлении сети и первички в нагруженном и холостом полупериодах. Т.е. на первичке получаются разные площади полупериодов в вольт-секундах, причом в холостом полупериоде вольт-секунд больше. Из-за чего в холостом полупериоде нарастает ток намагничивания, и нарастает до тех пор, пока падение напряжения на внутренних сопротивлениях сети и первички в холостом полупериоде не станет таким же, как и в нагруженном, т.е. пока вольт-секунды не сравняются. И на этом равенстве вольт-секунд на первичке в обоих полупериодах картина и устаканивается.
Не знаю, как ещё объяснить особо тяжолым поциентам, что когда они видят в первичке равную нулю сумму упомянутых выше токов (выделены жирным, курсивом и подчёркнуты), это не значит, что там нет тока нагрузки с постоянной составляющей.
Форма тока в первичке у вариантов с ОППВ и с "батарейкой" различна. Это как, разницы принципиальной ведь нет? Если уменьшить величину входного напряжения и избавится от "небольшого насыщения" дабы получить (без батарейки и ОППВ) в ХХ кривульку тока без взбрыков, что произойдет с наблюдаемым несоответствием?
С уважением hydr.
ps
А какая величина активного сопротивления первички? Индуктивность? Индукция?
Ну а как иначе, в первичке теперь оба полупериода тока нагрузки, естественно, общий ток изменится.
А приницпиальной разницы нет с точки зрения "дым, гул и наводки" - намагничивающий ток точно такой-же (естественно, с поправкой на влеичину эффекта), что и показывает соответствующая кривая суммарного тока через обмотки (первичка идентична вторичке).
Все тоже самое, только чуть позже:
Цвета как и в прошлом случае. Черное - ток первички, темно-зеленое - намагничивающий ток.
Превые несколько периодов - чистые, видно в основном ток нагрузки (пока намагниченность сердечника не вытолкнет рабочую амплитуду на участок насыщения), а затем все то-же самое. Появляется явный пик насыщения. Если "постоянка" большая + "дым, гул и наводки".
Величины условные. Это же модель в симуляторе. У нее и выход на насыщение довольно резкий, и проницаемость не очень большая. Но это даже лучше, потому как переход к насыщению более четкий.
Это не суть важно, эти картинки достаточно хороши, чтобы проиллюстрировать эффект, и достаточно похожи на то, что твориться в реальности (емнип).
У реального транса синусоида более "прямоугольна", а пик насыщения больше похож не на участок синусоиды большой амплитуды, а на реальный пик с пологим основанием и острой вершиной. Ну и по-мелочи.
Но имхо тут нет смысла много говорить. Если нет доверия картинке - ну посмотрите на реальном трансе.
Последний раз редактировалось ViktKors; 23.06.2018 в 14:37.
- дым, гул, наводки, с поправкой на величину ....... , что там, что там, безусловно так;
- для источника оба варианта выглядят существенно по разному и строго - это совсем разные случаи, собственно только об этом и говорю;
- для иллюстрации годится, в реале будет несколько иначе, будут промежуточные варианты.
С уважением hydr.
Лысые опять в бою!
Мать вашу! Я обычно понимаю дословно, то что написано, и коль написана хе_ня, и коль с пеной у рта доказывается что эта хе_ня и есть истина в первой инстанции, то с какой стати я буду всерьёз вчитываться в Ваши опусы, пока вы не подтвердите, что сморозили хеРню???
---------- Сообщение добавлено 16:15 ---------- Предыдущее сообщение было 16:14 ----------
От так.
Анатолий
Ну это такие методы "объяснения" , восходящие ещё к древним астрономам с их геоцентрической системой , типа всё вращается вокруг Земли , итд ...
Принцип там простой - сначала утверждается какая-то хреновина ( вроде постоянной составляющей в первичке ) , потом вдруг оказывается , что приборы её не видят , тогда вводится "объяснение объяснения" ... в данном случае там , дескать , начинает течь "ток намагничивания" , который - что характерно - в точности компенсирует ту самую "постоянку" , ну и далее так можно продолжать почти до бесконечности . Почти - потому что обычно рано или поздно это всем надоест ...
Offтопик:
Непонятно, зачем объяснять хрень. Ну все мы в чём то ошибаемся. Кто без греха (извините за вульгарность). Тем паче, что ошибка и не грех вовсе. (имхо)
---------- Сообщение добавлено 21:14 ---------- Предыдущее сообщение было 19:03 ----------
Мне сразу показался великоват коэффициент "4раза, на минуточку", хотя и не знаю, что такое "на минуточку". Достал старый "талмуд" (иной раз в современной сети быстро получить определённую информацию, кроме мурзилок почти невозможно). Так вот, открыл справочник "Источники питания на полупроводниковых приборах. Проектирование и расчёт." Додик С. Д. и др изд. "Советское радио" Москва, 1969. Страница 33 - "Сводная таблица для расчёта выпрямителя, работающего на ёмкость". Сравниваю габаритную мощность силового трансформатора для однополупериодного выпрямителя с габаритной мощностью трансформатора для однофазного мостового выпрямителя.
Итак, ориентировочно
Р габ для однополупериодного - = 2Рвых.
Р габ для мостового (Греца) - = 1,5Рвых.
Получается, для однополупериодного выпрямителя габаритная мощность трансформатора всего на 33% больше, чем для мостового. Никак не 4 раза, однако.
Не рекламирую однотактный выпрямитель, со всеми его недостатками, просто для свЕдения.
Анатолий
Потери больше за счёт тока. Приходится брать более толстый провод для обмотки. Надо больше окно в сердечнике. Кроме того из-за больших пульсаций приходится мотать больше витков. Это опять увеличивает сопротивление и вынуждает брать провод ещё толще. Плюс другие виды потерь.
Так что в сумме набегает таки немало.
Коллеги, я вышел на этот нынешний спор по ссылке с другого сайта и рад, что это произошло. А то так бы и не нашел время разобраться с вопросом, оставшись при кажущемся естественным "на вскидку" ответе, что в первичной обмотке ток по форме будет повторять ток вторичной обмотки (с очень небольшим отличием, определяемым наличием в первичной обмотке дополнительного компонента - переменного тока холостого хода). И был бы уверен, что в первичной обмотке тоже будет присутствовать постоянная составляющая.
Более того, я промоделировал ситуацию в Мультисиме и убедившись, что постоянный ток есть, хотел вступить в спор! Спасибо antiluser*у, который пошел дальше меня и использовал трансформатор с конечными индуктивностями обмоток. Повторив симуляцию, я, как и antiluser, получил другой результат - постоянный ток, который показывал датчик тока в первые секунды после запуска, в последующие секунды постепенно падал, стремясь к нулю. Этот результат позволил понять происходящий процесс.
В модели я специально взял частоту намного больше сетевой (при индуктивности первичной обмотки в 2 Гн), чтобы ток холостого хода был пренебрежимо мал. В результате получилось, что в первую секунду токи действительно в точности совпадали и по форме и по амплитуде с учетом коэффициента трансформации 10:1, что видно из приведенного ниже рисунка. То есть, в первичной обмотке в первые секунды присутствовала постоянная составляющая.
Потом эпюра тока первичной обмотки стала уползать (при сохранении формы) таким образом, что постоянная составляющая на десятой секунде уже почти обратилась в ноль. Вот как выглядели токи через десять секунд.
Экспериментально проверять результаты я сам уже не буду, поскольку всё стало понятным, но очень интересно посмотреть тему, где споры по этому вопросу уже происходили, и были приведены экспериментальные результаты с осциллограммами на реальном трансформаторе. Я её не нашел. Подскажите.
Трансформатор трансформирует сигнал с первички во вторичку, с коэффициентом трансформации. Логично же.
Подал на вход транса 1:1 1вольт постоянки - получи 1в постоянки на вторичке.
Сделай транс 1:100 - получи 100в во вторичке.
Все ваши DC/DC конвертеры - фуфло. Ставим просто транс и вперед!
Апериодических составляющих сигнала - не бывает, что за ересь. Это постоянка.
Однотакты с трансформаторной нагрузкой так-же трансформируют постоянку во вторичку...просто ее там не видно, т.к. проявляется она только при наличии во вторичке диода.
Священный диод выведет всех неверных на чистую воду.
Социальные закладки