Небольшой дисбаланс плечей ДППВ (или таки большой?)

[igorus]

Камрады, всем доброго здравия!

Есть трансформатор с шестью вторичными обмотками, который планируется использовать для питания ДППВ со средней точкой.



Трансформатор со стержневым магнитопроводом и двумя катушками: Комбинации обмоток 13-14+15-16 и 19-20+21-22 выдают чуть большее напряжение ХХ, чем обмотки 11-12 и 17-18.

Обмотки нужно запараллелить, чтобы получить нужный ток. И возникает вопрос - как именно правильно их параллелить?
Подозреваю, что разница будет небольшая, но хотелось бы понять соображения, которыми нужно руководствоваться.

Параллелить обмотки из одной катушки или разных?
Параллелить обмотки с одинаковым напряжением (и в этом случае в плечах выпрямителя напряжение будет чутка разное) или напротив, выравнивать напряжение в плечах (и немного напрягать трансформатор, что допустимо в пределах 3%, как говорится в умных книжках)?

[_Ру_]

Фанат гоблина? Камрады, бл...

[igorus]

Хейтеры проходят мимо.
Давайте ближе к теме, плс.

[Сухоруков Сергей]

Параллелить обмотки с одинаковым напряжением (и в этом случае в плечах выпрямителя напряжение будет чутка разное) или напротив

Параллелить нужно обмотки с одинаковым напряжением (соблюдая, кстати, фазу), иначе трансформатор будет греться. И чем больше разница напряжений, тем больше будет греться.

[igorus]

Это понятно. Однако, в доке по ТА/ТАН пишут, что дисбаланс до 3% допустим.
Вопросы актуальны - параллелить из одной катушки или из разных? Насколько критичен дисбаланс плечей ДППВ со средней точкой в 1% по напряжению?

[stan marsh]

Не знаю насчёт доков, справочник Сидорова от 1985 года считает, что наибольшие отклонения напряжений вторичных обмоток, измеренные в номинальном режиме при нормальных климатических условиях, составляют +/-5%.

[igorus]

Это именно для того случая, когда мы вторички параллелим? Тогда 1% не выглядит проблемой...

При отсутствии опыта интуиция часто подводит (это я про себя). Наверное, надо параллелить обмотки из соседних катушек и добиваться одинакового напряжения в плечах ДППВ, т.е. 11-12 параллелить с 19-22, а 13-16 - с 17-18... но было бы полезно услышать мнение опытных товарищей.

[Openreel]

параллелить из одной катушки или из разных?

Крайне желательно параллелить минимум одну пару из разных катушек. Особенно, если первички последовательно. В идеале каждая вторичка имеет равное количество витков на всех стержнях, но экономика обычно против перфекционизма

Насколько критичен дисбаланс плечей ДППВ со средней точкой в 1% по напряжению?

Надо считать не только на ХХ, но и на рабочих токах и после выхода на режим. Под нагрузкой картина может быть совсем другой, поэтому не надо страдать по этому поводу.
Либо есть возможно просчитать всё, как положено и оценить конкретный случай, либо верить методичке производителя и не страдать. Третьего не дано.

[stan marsh]

Это именно для того случая, когда мы вторички параллелим?

Нет, такой вариант Сидорову в голову не пришёл. Это про тот случай, если (вдруг) напряжения обмоток различаются на пять процентов.


И да, разумно параллелить те, что ближе по напряжению. И да, под нагрузкой.

[Openreel]

и немного напрягать трансформатор, что допустимо в пределах 3%, как говорится в умных книжках)?

Надо правильно понимать написанное.
У транса есть обмотки, они рассчитаны на рабочий ток. Если рабочий ток каждой обмотки не будет превышать допустимый, то можно всё.
Паралеленье с разбалансом даст прохождение дополнительного тока через обмотки, а значит потребителю останется меньше. Пострадает КПД.
С другой стороны с разбаллансом обмотки всегда нагружены и могут уменьшиться требования к снабберам. Обращаем недостатки в достоинства

[stan marsh]

Насчёт же "неодинаковости плеч" в ДППВ Миткевича, то лет сто эта неодинаковость не мешает строить выпрямители.

[igorus]

Большое спасибо всем за наставления

[SilentS]

Под нагрузкой выходное напряжение трансформатора проседает на 5 (для мощных трансформаторов) - 10 (для слабых) процентов из-за активного сопротивления обмоток. Часть этого падения связана с сопротивлением первички, и часть - со вторичкой. Нас интересует только вторичка. Считаем, что она будет проседать на 3-5%. С этой точки зрения разница в 1% кажется не критичной, хотя и заметной.
С другой стороны, закоротка двух неэкивалентных обмоток создаст эффект короткозамкнутого витка, хотя и выраженный гораздо слабее, чем при настоящем КЗ. Короче, ток ХХ несколько подрастёт.

Рекомендую еще погонять простецкую программу "PSU Designer 2", есть в сети. Покажет реальные просадки напряжения для конкретных значений сопротивления первички и вторички

---------- Сообщение добавлено 21:52 ---------- Предыдущее сообщение было 21:50 ----------

А еще можно сделать ход конём, и запараллелить обмотки после выпрямителя. Тогда эффекта КЗ не будет

[igorus]

Итак, была опробирована следующая схема параллельного подключения обмоток:



При соединении параллельно вторичных обмоток влияние на ХХ-ток первички - на уровне шумов. Ток между параллельно соединяемыми (12-19 и 13-18) вторичками 17-18мА.

Т.к. каждая вторичка рассчитана на ток 200-220мА, то ситуация не выглядит катастрофической, правильно понимаю?

Или всё-таки лучше, чтобы напряжение в плечах ДППВ отличалось на пару вольт (параллелить 11-12+17-18 и 13-16+19-22)?

[Openreel]

Т.к. каждая вторичка рассчитана на ток 200-220мА, то ситуация не выглядит катастрофической, правильно понимаю?

Просто потери тока, ничего фатального. Потребителю останется меньше, только и всего, никаких дополнительных помех.
Сопротивления обмоток известны, напряжения тоже.
В любимом симуляторе рисуем модель транса с сопротивлениями(обязательно!) и напряжениями обмоток, мосты, конденсаторы фильтров и нагрузку.
Практика показывает отличие измерений в реале и модели в пределах погрешности. Зато в модели измерения значительно проще, а токи там в импульсе очень сильно отличаются от RMS.
Делать более сложные модели(c учетом L, LS обмоток, влиянием сердечника) для любителя нет смысла, поскольку модель усложняется значительно, а паразитные процессы в такой модели и в реале в моей практике не совпадали, от слова совсем. Делать же совпадающую модель нет смысла, дешевле и быстрей все тонкости измерить в железе.

Зато простой модели достаточно для увидеть КПД, все места с потерями, превышения допустимых токов для конденсаторов и подобных рутинных задач.

Или всё-таки лучше, чтобы напряжение в плечах ДППВ отличалось на пару вольт

Повышенный уровень пульсаций на выходе.

[igorus]

Просто потери тока, ничего фатального. Потребителю останется меньше, только и всего, никаких дополнительных помех.

Понятно, спасибо!

Сопротивления обмоток известны, напряжения тоже.
В любимом симуляторе рисуем модель транса с сопротивлениями(обязательно!) и напряжениями обмоток, мосты, конденсаторы фильтров и нагрузку.
Практика показывает отличие измерений в реале и модели в пределах погрешности. Зато в модели измерения значительно проще, а токи там в импульсе очень сильно отличаются от RMS.

Вот, кстати, давно хотел спросить - в PSU Designer II можно посмотреть ток RMS для трансформатора. Я же правильно понимаю. что при выборе трансформатора на него и нужно ориентироваться?
У меня выходит RMS что-то типа 0.29А - соответственно, две обмотки в параллель по 0.2А вполне справятся с нагрузкой (даже с учётом разбаланса напряжений в 3В) - так?

Повышенный уровень пульсаций на выходе.

А если выровнять балластным резистором между обмоткой и диодом?
ВК в классе А, ток +-постоянный, поставить переменник на пару десятков Ом, покрутить по минимальному фону... нужно будет уронить 2.5В при ~0.2А - даже греться сильно не будет.
Или так не делают?

[stan marsh]

Вот ты заморочился! Мой кот смотрит с укоризной и как бы спрашивает: "Это мне делать нечего?!".

[Openreel]

PSU Designer II

Не пользуюсь.

что при выборе трансформатора на него и нужно ориентироваться?

Это основной критерий, но не единственный.

А если выровнять балластным резистором между обмоткой и диодом?

Я уже писал выше, делаем самостоятельно модель транса и самостоятельно получаем ответы на любые извращения.
Пример моделирования https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post3164654
По мне это прокатит на любительский уровень, в модели нет особых сложностей, супер приборы для снятия параметров транса тоже не нужны.

[SilentS]

Вот, кстати, давно хотел спросить - в PSU Designer II можно посмотреть ток RMS для трансформатора. Я же правильно понимаю. что при выборе трансформатора на него и нужно ориентироваться?
У меня выходит RMS что-то типа 0.29А - соответственно, две обмотки в параллель по 0.2А вполне справятся с нагрузкой (даже с учётом разбаланса напряжений в 3В) - так?

В вашем случае нужно проверить несколько моментов
1. соответствие напряжения под нагрузкой требуемому, то есть нужно проверить величину просадки напряжения относительно напряжения холостого хода. Вот это не всегда очевидно, потому что даже если известен ток нагрузки после выпрямителя (например Jdc = 0.2А) и сопротивление обмотки (скажем, 50 Ом у двух обмоток в параллель), то просадка напряжения на нагрузке не будет равна Jdc*R = 10В, и даже не равна Jrms*R, а будет в 3-5 раз больше. Поскольку зарядка емкостей происходит только в пике напряжения, то и просадка будет определяться импульсным током (а не JRms) зарядки конденсаторов. Величина этого тока определяется и сопротивлением обмотки, и диодов, и емкостью конденсаторов. Оцениваю, что для тех величин Jdc=0.2 и R=50 Ом, что я взял, просадка на обмотках относительно Uxx оценочно будет 30-50В (наверное, у вас обмотки имеют чуть меньшее сопротивление). Вот для более точной оценки и нужен PSU Designer. Хотя эта программа довольно ограниченная, но ее вполне хватит для этого случая.

Дополнительно, вам нужно дополнительно убедиться, что просадка напряжения под нагрузкой будет существенно (хотя бы в 2 раза, а лучше - в 3) больше, чем разбаланс напряжений обмоток, включенных в параллель. Тогда обмотки под нагрузкой будут действительно делить нагрузку, а не пускать ток друг по другу.

Но на холостом ходу через параллельные обмотки всё равно будет течь ток, равный разнице их напряжений, деленной на сумму сопротивлений. Если у вас не постоянная нагрузка (класс А или что там у вас), то это тоже нужно посчитать и учесть.
Хотя на первый взгляд всё должно быть хорошо.

2. Не превышение паспортного тока каждой из обмоток. Это важно для не превышения предела по выделяемой тепловой мощности на обмотке, которая как раз и рассчитывается из RMS тока.
Если первый пункт выполняется (просадка напряжения под нагрузкой будет существенно больше, чем разбаланс напряжений обмоток), то 0.29А RMS тока будет почти равномерно делиться между обмотками, и тогда требуемое условие Jrms<0.2A будет выполняться.
Я правильно понял, что обмотки имеют почти одинаковое сопротивление (ну или одним проводом намотаны)?

3. Общая габаритная мощность. Как правило, при выполнении условий 1 и 2 тут проблем не возникает.

[igorus]

1. соответствие напряжения под нагрузкой требуемому, то есть нужно проверить величину просадки напряжения относительно напряжения холостого хода.

Это получится проверить на макете. Усилитель SE, ток ВК известен, как-нить на выходных соберу и попробую.

2. Не превышение паспортного тока каждой из обмоток. Это важно для не превышения предела по выделяемой тепловой мощности на обмотке, которая как раз и рассчитывается из RMS тока.

Я так и думал, но всегда полезно убедиться, послушав более опытных камрадов

Я правильно понял, что обмотки имеют почти одинаковое сопротивление (ну или одним проводом намотаны)?

Да, сопротивления обмоток близкие - 49.2/49.5 Ом и 44.7/44.8 Ом.

---------- Сообщение добавлено 22:40 ---------- Предыдущее сообщение было 22:37 ----------

Вот ты заморочился! Мой кот смотрит с укоризной и как бы спрашивает: "Это мне делать нечего?!".

Хочется досконально разобраться. Похоже, оказалось, что проблема моя проблемой то и не является особо, но определить это сходу у меня не вышло, а спросить то и не у кого - среди корешей никто больше паянием не увлекается