Страница 1 из 17 12311 ... Последняя
Показано с 1 по 20 из 322

Тема:

  1. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнала 25

    Существует мнение, что если усилитель воспроизводит синусоидальный сигнал частотой 25 Гц (половина частоты питающей сети), то при этом сердечник трансформатора подмагничивается постоянным током. Общение на радиолюбительских форумах показало, что все сводится (я немного упрощаю) к двум позициям:
    1. Постоянка присутствует исключительно в схеме выпрямителя со средней точкой:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ris1.gif 
Просмотров:	417 
Размер:	4,3 Кб 
ID:	95998
    Если же у трансформатора две вторички, каждая из которых имеет свой выпрямитель:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	ris2.gif 
Просмотров:	406 
Размер:	4,8 Кб 
ID:	95997
    то никакого подмагничивания не случится.

    2. Применять тороидальные трансформаторы опасно, т.к. из-за отсутствия зазора в сердечнике подмагничивание сказывается на них очень сильно. Поэтому мощность трансформатора надо выбирать раза в два больше, чем нужно.

    Я встретился с подмагничиванием в статье Константина Никитина «Электропитание аудиоаппаратуры: мифы и реальность», опубликованной в журнале «Аудио Магазин» №1 за 1998 год. Меня эта информация тогда сильно не зацепила – уж очень маловероятно, что в реальном музыкальном сигнале встретилась составляющая точь-в-точь частотой 25 Гц с большой амплитудой и длительностью.
    Однако недавно я заинтересовался этим вопросом и довольно быстро выяснил, что у всех этих мнений единственный первоисточник – вышеупомянутая статья. Других публикаций на эту тему я не нашел. Я проанализировал работу трансформатора в таком режиме (теоретически и экспериментально), но несколько сомневался в своих результатах. Поэтому я связался с автором статьи Константином Никитиным, доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой Силовой электроники в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. Бонч-Бруевича по электронной почте. И получил полное одобрение следующих «пяти положений о подмагничивании»:

    1. При усилении синусоидального сигнала частотой 25 Гц возникает подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током, вызывающим насыщение сердечника. Физическая причина подмагничивания при работе выпрямительно-трансформаторной схемы на усилитель проста: усилитель потребляет не постоянный ток, а сигнал с частотой, равной удвоенной частоте усиления. Следовательно, вполне возможны ситуации, когда условия работы трансформатора от периода к периоду сетевой частоты будут существенно разниться. Так как в штатной ситуации трансформатор подводится к насыщению исключительно током холостого хода (рабочие токи обмоток создают равные и противоположные потоки), то достаточно минимального, соизмеримого с током холостого хода (в пересчете на первичную обмотку), тока подмагничивания – и авария обеспечена.

    2. Такое подмагничивание характерно для усилителей, выходной каскад которых работает в классе В или АВ и отсутствует у усилителей, выходной каскад которых работает в классе А.

    3. На практике частота сигнала не обязательно должна быть именно 25 Гц – трансформатору для насыщения хватает и не нулевой (но достаточно малой) частоты подмагничивания.

    4. Подмагничивание происходит как в схеме выпрямителя со средней точкой и одним общим диодным мостом, так и в схеме с отдельными обмотками трансформатора и отдельными мостами в каждом плече. С точки зрения подмагничивания схемы не эквивалентны, но оно есть везде.

    5. В силу того, что в реальном звуковом сигнале составляющие «критических» частот имеют малую амплитуду и продолжительность, указанная опасность невелика, но вот на спецсигналах может быть спровоцирована ситуация, когда всё будет плохо.
    Теперь по поводу тороидальных трансформаторов. Мощность трансформатора никак не связана с сопротивляемостью подмагничиванию, поэтому увеличение мощности практически ничего не даст. Как и величина сопротивления обмоток. Отсутствие зазора в сердечнике ситуацию ухудшает, но не так сильно, как обычно считают – в броневых и стержневых трансформаторах зазор достаточно мал, и в реальности разница между таким маленьким зазором и его полным отсутствием малозаметна.
    Гораздо лучшие результаты дает снижение рабочей индукции трансформатора, правда это тоже не выход.
    Но на самом деле со всем этим можно не заморачиваться – на реальном сигнале если подмагничивание и произойдет, то несильно и кратковременно, так что ничего плохого не случится. Так же, как и кратковременное наличие частоты 25 Гц при тестировании колонок свип-синусом.

    Подробнее см. Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током
    Последний раз редактировалось AudioKiller; 05.09.2010 в 23:00.

  2. Новичок Аватар для Flier
    Регистрация
    26.01.2010
    Адрес
    Питер
    Возраст
    48
    Сообщений
    91

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал


    Offтопик:
    AudioKiller = MythBuster

  3. Старый знакомый Аватар для А.Воробьев
    Регистрация
    20.05.2005
    Адрес
    Кишинев
    Возраст
    66
    Сообщений
    693

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Музыкальный сигнал по своей природе ассиметричный и в трансформаторе всегда будут комбинационные частоты, вплоть до постоянки.
    Правда их уровень достаточно мал и зависит в большей степени от линейных св-в сердечника. Иногда бывает полезно сместить рабочую точку сердечника на линейный участок, введя постоянное подмагничивание. Но в большинстве случаях ими можно пренебречь.
    "Не видящий, да услышит. Не слышащий, да увидит!"... (C)

  4. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от А.Воробьев Посмотреть сообщение
    Музыкальный сигнал по своей природе ассиметричный и в трансформаторе всегда будут комбинационные частоты, вплоть до постоянки.
    Да, но велична!

    Цитата Сообщение от А.Воробьев Посмотреть сообщение
    Иногда бывает полезно сместить рабочую точку сердечника на линейный участок, введя постоянное подмагничивание
    Это если мы усиливаем известный нам несимметричный сигнал, а в музыке-то все случайно. ИМХО несимметрия музыкального сигнала "в большом" все же компенсируется, и за достаточно большой период времени усредняется до нуля, так что этим можно пренебречь.

    А что делать с 25 Гц?
    - Что значит маловато шлюпок?! Не разводите панику, это непотопляемый корабль!
    Томас Эндрюс, конструктор "Титаника"

  5. Завсегдатай Аватар для Alexander
    Регистрация
    30.08.2008
    Адрес
    РФ Саратов
    Сообщений
    2.753

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от А.Воробьев Посмотреть сообщение
    Иногда бывает полезно сместить рабочую точку сердечника на линейный участок, введя постоянное подмагничивание.
    И такие усилители выпускались если не изменяет память фирмой КЭРИ,там даже разные лампы стояли в плечах "двухтактного" выходного каскада.

  6. Старый знакомый Аватар для А.Воробьев
    Регистрация
    20.05.2005
    Адрес
    Кишинев
    Возраст
    66
    Сообщений
    693

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от AudioKiller Посмотреть сообщение
    А что делать с 25 Гц?
    Я не совсем понимаю почему именно 25Гц?
    Если существует проблема с возникновением субгармонических и комбинационных частот,
    то в первую очередь нужно устранить первопричину их появления. Т.е. уменьшать пульсацию
    в БП и снижать его выходное сопротивление.
    "Не видящий, да услышит. Не слышащий, да увидит!"... (C)

  7. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    На самом деле надо смотреть сумму токов полуобмоток и ее площадь под графиком.
    В случае ровно половины сетевой, уровень пост составляющей зависит от разности фаз частот и симметричности нагрузки. Вот здесь визуально видно, что постоянная составляющая есть
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	sch3.JPG 
Просмотров:	398 
Размер:	93,6 Кб 
ID:	94733

    Но проще отстроить на несколько герц и посмотреть спектр токов.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	sch4.jpg 
Просмотров:	265 
Размер:	102,7 Кб 
ID:	94736

    При частоте в нагрузке ~26,3Гц, в спектре токов трансформатора есть довольно приличная составляющая ~2,65 Гц.

    Для наглядности в обоих случаях нагрузка несимметричная
    Последний раз редактировалось scarp; 23.08.2010 в 06:20.

  8. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    В случае симметричной нагрузки уровень субгармонической составляющей почти не уменьшается. 123мв против 130мВ на 0,2 Ом.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	sch5.JPG 
Просмотров:	170 
Размер:	49,2 Кб 
ID:	94739

    Синус той же амплитуды дает значительное увеличение субгармоник, что в общем-то понятно.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fft sin.JPG 
Просмотров:	128 
Размер:	26,6 Кб 
ID:	94741

    ------------------------------------------------

    Но это все при малой емкости фильтра - 10000мкф

    Если увеличить их до 1Ф, картина становится значительно лучше
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fft sin2.JPG 
Просмотров:	146 
Размер:	25,7 Кб 
ID:	94740

  9. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от А.Воробьев Посмотреть сообщение
    сли существует проблема с возникновением субгармонических и комбинационных частот,
    то в первую очередь нужно устранить первопричину их появления. Т.е. уменьшать пульсацию
    в БП и снижать его выходное сопротивление.
    Речь идет о другом. Есть мнение, что в самом трансформаторе образуется постоянный ток, который его подмагничивает. Так что пульсации и проч. совершенно непричем.

    ---------- Добавлено в 09:58 ---------- Предыдущее сообщение в 09:53 ----------

    Цитата Сообщение от scarp Посмотреть сообщение
    Вот здесь визуально видно, что постоянная составляющая есть
    Так нельзя мерить - по шине земли ток уходит, и осциллограф показывает ток верхнего источника больше, чем нижнего. Отсюда и несимметрия. Возьмите токи обоих источников относительно земли, присоединенной к их точке соединения, и получите симметричную картинку.
    - Что значит маловато шлюпок?! Не разводите панику, это непотопляемый корабль!
    Томас Эндрюс, конструктор "Титаника"

  10. Завсегдатай Аватар для zoog
    Регистрация
    11.09.2009
    Сообщений
    2.315

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Видимо, имелось в виду, что выходное сопротивление обмотка+диод м.б. заметно ниже такового у накопительного конденсатора - меньше просадка - больше снимается мощности с одной полуобмотки (т.е. в верхнем плече снимется пусть 1Ах30В, в нижнем 1Ах25В). Но для этого, прикинул, 25Гц д.б. в токе потребления каждого плеча, т.е. 50Гц в токе самого сигнала.

  11. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от AudioKiller Посмотреть сообщение
    Так нельзя мерить - по шине земли ток уходит, и осциллограф показывает ток верхнего источника больше, чем нижнего. Отсюда и несимметрия
    Это сумма токов двух полуобмоток, которая и создает реальную индукцию в сердечнике, и что там уходит по земле нас совершенно не интересует. Но эта картинка не важна, там считать надо площадь под графиком. Гораздо показательней картинки с отстройкой частоты, и там на спектре совершенно четко видно, что подмагничивание есть.

    Вот спектры токов для двух раздельных источников и двух мостов, условия такие же, как во второй картинке из 8 поста.
    Подмагничивание отсутствует.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	fft sin razdel.JPG 
Просмотров:	211 
Размер:	140,5 Кб 
ID:	94806

  12. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от AudioKiller Посмотреть сообщение
    Так что пульсации и проч. совершенно непричем.
    Очень даже причем. Сравните две последних картинки в 8 посте. Разница в схеме только в величине емкости накопительных конденсаторов.

  13. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от scarp Посмотреть сообщение
    Это сумма токов двух полуобмоток, которая и создает реальную индукцию в сердечнике, и что там уходит по земле нас совершенно не интересует
    Как это не интересует ток, который уходит по земле? У вас снимается спектр полного тока одной полуобмотки плюс Половины тока второй полуобмотки (т.к. другая половина уходит и в измерение просто не попадает!). Конечно получается несимметрия! Посмотрите в посте №1 - там сняты оба тока в одинаковых условиях. Если хотите повторить моделирование, повторяйте правильно.

    ЗЫ, если непонятно, как "ток уходит на сторону", а нарисую.
    - Что значит маловато шлюпок?! Не разводите панику, это непотопляемый корабль!
    Томас Эндрюс, конструктор "Титаника"

  14. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Посмотрите внимательно на схему, у меня земля на нижнем выводе R2. Напряжение в точке u (графики приводятся для этой точки) - это сумма напряжений на R1 и R2, т.е пропоционально сумме токов через источники напряжения V1 и V2.

  15. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Провел спектральный анализ (потому что визуально оценивать площади кривых очень трудно). Вот что получилось.
    Схема (надеюсь, ошибок в ней нет?). Выходом является выход идеального ОУ.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Схема для Фурье.GIF 
Просмотров:	253 
Размер:	11,6 Кб 
ID:	94898
    И результат анализа:
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	Фурье-анализ.PNG 
Просмотров:	185 
Размер:	17,2 Кб 
ID:	94899
    Т.е. постоянки не обнаружено.

    scarp, если не сложно, повторите это в своем симуляторе - вдруг у меня косяк какой. И еще, похоже, что ваша схема измерения постоянки верна, но я все же настаиваю на своей - ИМХО к ней уже никак не придерешься! Даже в плане нюансов работы симуляторов.
    - Что значит маловато шлюпок?! Не разводите панику, это непотопляемый корабль!
    Томас Эндрюс, конструктор "Титаника"

  16. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Неправильно, поскольку вы смотрите разницу токов, на R2 и R5 разнополярное напряжение. Надо смотреть сумму, поскольку магнитные потоки от двух полуобмоток складываются. Попозже сам просимулирую.

  17. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Цитата Сообщение от scarp Посмотреть сообщение
    вы смотрите разницу токов,
    Опа! И правда - протормозил. Хорошо, инвертирую один из сигналов.
    - Что значит маловато шлюпок?! Не разводите панику, это непотопляемый корабль!
    Томас Эндрюс, конструктор "Титаника"

  18. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	sch7.JPG 
Просмотров:	207 
Размер:	78,0 Кб 
ID:	94959

  19. Старый знакомый Аватар для scarp
    Регистрация
    16.12.2006
    Адрес
    С-Петербург/ Вырица
    Возраст
    56
    Сообщений
    852

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Хочу сказать, что небольшое подмагничивание есть от 75 и 125 Гц. Так что совет - использовать трансы с раздельными обмотками и применять два моста. Ежели это по каким-нибудь причинам невозможно, надо максимально увеличивать емкость накопительных конденсаторов.
    Нажмите на изображение для увеличения. 

Название:	75_125 hz.JPG 
Просмотров:	152 
Размер:	136,1 Кб 
ID:	94988

  20. AudioKiller
    Автор темы
    Аватар для AudioKiller
    Регистрация
    10.02.2005
    Адрес
    Ростов-на-Дону
    Возраст
    54
    Сообщений
    2.295

    По умолчанию Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током при воспроизведении усилителем сигнал

    Интересно, что у меня в моделировании получается совсем не так. И эксперимент дает постоянку в 5...15 мА, что может быть из-за разброса обмоток. Чуть позже выложу.
    - Что значит маловато шлюпок?! Не разводите панику, это непотопляемый корабль!
    Томас Эндрюс, конструктор "Титаника"

Страница 1 из 17 12311 ... Последняя

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •