Господа всем доброго времени суток. Я в своей практике столкнулся со следующей проблемой: в моём самопальном уселке после доработки (установки активного выхода под пассивный тоже самопальный саб) трансформатор перестал справляться с возросшей на него нагрузкой. Места для установки более габаритного транса не было вариант импульсного БП даже не рассматривал посему был вынужден задействовать в параллель установленного внешний транс. Хочу отметить весьма неудобно. После долгих и мучительных поисков решений этой проблемы меня посетила интересная мысля поменять режим работы транса. Всё дело в том, что трансформатор нагруженный на емкостной сглаживающий фильтр через диодный мост работает в токовом режиме близком к импульсному. Этот фактор приводит к значительному увлечению потерь в меди и в стали и резкому снижению его КПД. Ну, в принципе ни чего страшного, если бы не нагрев.
Суть идеи заключается в следующем в разрыв между диодным мостом и банками я установил дроссели в виде ферритовых колец с незначительным количеством витков. Индуктивность подбирал на компьютерной модели и потом по месту подгонял. Величину индуктивности выбирал по принципу: минимума для обеспечения тока во вторичке по форме максимально напоминающего прямоугольную. Теоретически это снижает потери в меди до минимума (даже в сравнении с синусоидой), а в стали к снижению по сравнению с импульсным режимом но все же выше нежели в синусоидальном.
Результаты были ошеломляющие!!! Транс который раньше перегревался вплоть до появления дыма вошел в нормальный тепловой режим на той же нагрузке.
Теперь о нюансах особенностях и недостатках такой схемы:
1. Дросселя дестабилизируют напряжения на банках при переменой величине нагрузки коей и является уселок (стабилизируют ток), по сему скорей всего придётся увеличивать ёмкость батареи. В моем случае расчетное вышло на 40% фактически на 60% (заменил 10000 на 16000).
2. Возрастет действующие напряжение на конденсаторной батареи вследствие уменьшения потери напряжения на первичной и вторичной обмотках транса и проводах (в зависимости от параметров схемы может достигать 20%). Пришлось отматывать витки со вторички транса, что само по себе в плане КПД транса тоже позитивно.
3. Самый главный нюанс!!! При пуске напряжение на батареи может достигать 200% в идеале. По факту уровень перенапряжения зависит от добротности схемы. В моём случае оно достигало 40%. Мне удалось его снизить до 15% рассчитав дросселя таким образом чтоб они при максимальной нагрузке находились в режиме близком к насыщению, следовательно при пуске они наверняка насыщались. Проще говоря подбираем габарит тора таким чтоб максимально возможная накопленная в его магнитном поле энергия дозаряжала банки на приемлемый уровень, обусловленный номинальным напряжением банок и других элементов схемы. Экспериментировать лучше на БП отключенном от остальной схемы во избежание вылета элементов схемы.
Из выше изложенного я сделал следующий вывод: при минимальных затратах финансов и времени добился поразительных результатов в увеличении габаритной мощности транса.
В принципе всё. Жду ваших комментариев по данной теме. Может кто-то тоже имел подобный опыт.

что комментировать? все гуд, правда габаритная мощность не увеличивается...

(05-10-2012 14:29)roziskulov писал(а):  Индуктивность подбирал на компьютерной модели и потом по месту подгонял. Величину индуктивности выбирал по принципу: минимума для обеспечения тока во вторичке по форме максимально напоминающего прямоугольную. Теоретически это снижает потери в меди до минимума (даже в сравнении с синусоидой), а в стали к снижению по сравнению с импульсным режимом но все же выше нежели в синусоидальном.

Мне тут не совсем ясно Банки нагружены чем то были?
И что из себя представляли дроссели конкретно?

(05-10-2012 14:29)roziskulov писал(а):  ... Величину индуктивности выбирал по принципу: минимума для обеспечения тока во вторичке по форме максимально напоминающего прямоугольную. ...

Судя по всему вы недозаряжаете батарею фильтров, форма тока к концу цикла зарядки должна снижаться практически до нуля, т.е форма тока должна быть ближе к треугольной. Если все же прямоугольная форма с крутым задним фронтом, это может привести к выходу из строя выпрямительного моста от выброса ЭДС самоиндукции дросселя. Нужно ставить защитный диод.Такое решение имеет место быть (и известно) для ограничения величины зарядного тока в момент открытия моста.
И если колечки без зазоров, дроссель может быстро насыщаться.

Так индуктивнось этот задний фронт и формирует выбросом, больше чем предусмотрели и не будет.

---

Сергей из Бреста уже ставил огромный дроссель на свой Люксман. Кроме того есть варианты питания ламповой техники вообще без конденсаторов, на одних индуктивностях. Лично не пробовал, но обязательно попробую.
Наверное есть смысл после выпрямления таки ставить емкость, но небольшую.

(05-10-2012 16:53)Yuri S писал(а):  Так индуктивнось этот задний фронт и формирует выбросом, больше чем предусмотрели и не будет.

Лучше бы ТС картинки токов и напряжений нарисовал, чтобы мы не строили предположений. Речь о форме тока зарядки. Резкое обрывание тока формируется закрытием вентиля в мосту, и это приводит к следующей реакции дросселя, между мостом и дросселем проваливается напряжение на неконтролируемую величину, если не стоит защитный диод. Без диода величина этого провала зависит от скорости закрытия. Грубо говоря, чем больше ток и быстрее закрывается мост, тем опаснее.

Лучше взять паяльник в руки и всё это пощупать самому

(05-10-2012 14:29)roziskulov писал(а):  1. Дросселя дестабилизируют напряжения на банках при переменой величине нагрузки коей и является уселок (стабилизируют ток), по сему скорей всего придётся увеличивать ёмкость батареи. В моем случае расчетное вышло на 40% фактически на 60% (заменил 10000 на 16000).

если все именно так ка Вы пишете, то готовьтесь скоро менять банки.
они у Вас не греются?
-------------------
на самом деле чудес на свете не бывает, мощность ни откуда не взялась.
трансформаторы по определению работают в "импульсном режиме", и происходит нагревание вторичного провода, но опять таки: или оно небольшое но длинное или сильное но короткое.

Попробую ответить всем по порядку:
1. Нагрузкой банок являлся весь усилитель.
2. Дроссели - набрал из совковых ферритовых торров с незначительным числом витков 20-30
3. Так как дросселя стоят между мостом и банками на каждый полюс через них протекает ток неизменного направления. Такое включение приводит к стабилизации тока идущего через них. Уточняю: форма тока в обмотках транса ростом индуктивности приближается к прямоугольной, а не к треугольной или какой либо другой (не верите проимитируйте хотя бы на компе).
4. Ни какого выброса самоиндукции в предложенной схеме нет и не может быть (ну разве что, на незначительной индуктивности рассевания самого транса). Ни чего сверхъестественного в этом нет ток через каждый дроссель пытается стабилизироваться, это и приводит к преобразованию тока в обмотках транса к похожей на прямоугольную.
5. Мост работает по тому же принципу что и на синусоиде.
6. Ни каких защитных диодов или чего либо иного ставить не надо.

Так где форма тока близка к прямоугольной ?Во вторичке транса,или после дросселей?Это же не одно и то же.

roziskulov

Вы батенька не осветили главное: класс усилителя.

если усилитель в классе А то почи все нормально, но 10 тыш на плечо как-то мало.
если усилитель в классе АВ или В, который питается именно "импульсно", то любые "токолиненизирующие цепочки" дают мягко говоря "вялость".

(05-10-2012 20:48)AntonZP писал(а):  roziskulov

Вы батенька не осветили главное: класс усилителя.

если усилитель в классе А то почи все нормально, но 10 тыш на плечо как-то мало.
если усилитель в классе АВ или В, который питается именно "импульсно", то любые "токолиненизирующие цепочки" дают мягко говоря "вялость".

Да пусть схему намалюет и эпюры токов и напряжений, а то, блин, шахматы в уме.

(05-10-2012 18:28)AntonZP писал(а):  

(05-10-2012 14:29)roziskulov писал(а):  1. Дросселя дестабилизируют напряжения на банках при переменой величине нагрузки коей и является уселок (стабилизируют ток), по сему скорей всего придётся увеличивать ёмкость батареи. В моем случае расчетное вышло на 40% фактически на 60% (заменил 10000 на 16000).

если все именно так ка Вы пишете, то готовьтесь скоро менять банки.
они у Вас не греются?
-------------------
на самом деле чудес на свете не бывает, мощность ни откуда не взялась.
трансформаторы по определению работают в "импульсном режиме", и происходит нагревание вторичного провода, но опять таки: или оно небольшое но длинное или сильное но короткое.

Не греются, я думою что в импульсном в режиме заряда греются все же больше нежели в режиме дозаряда постоянным током.
Про никакие чудеса речь и не шла чистая физика. К примеру закон Джоуля-Ленса в частности гласит, что активные потери (в нашем случае в обмотках транса) прямопропорциональны времени протекания тока и квдрату его величены. Происходит эфект растягивания тока во времени, тоесть банкам сообщается тот же самый заряд но за значительно большее время со значительно меньшей амплитудой тока, что и приводит к значительному сокращению активных потерь. К примеру можно передать один и тот же заряд импульсом продолжительностью 1 с и амплитудой 2 А или продолжительностью 2 с и амплитудой 1 А. Во втором случае активные потери сократятся в два раза.
В стали потери пропорциональны (не помню в какой точно степени по моему 1,6) частоте. Импульсный ток по большому счету это нечто близкое к дельта функции, то есть несет в себе гармоники высокой частоты. Потери в данном случае значительные. прямоугольная форма тока несет на порядок меньше высоких гармоник как следствие сталь греется значительно меньше.

---

(05-10-2012 18:28)AntonZP писал(а):  

(05-10-2012 14:29)roziskulov писал(а):  1. Дросселя дестабилизируют напряжения на банках при переменой величине нагрузки коей и является уселок (стабилизируют ток), по сему скорей всего придётся увеличивать ёмкость батареи. В моем случае расчетное вышло на 40% фактически на 60% (заменил 10000 на 16000).

если все именно так ка Вы пишете, то готовьтесь скоро менять банки.
они у Вас не греются?
-------------------
на самом деле чудес на свете не бывает, мощность ни откуда не взялась.
трансформаторы по определению работают в "импульсном режиме", и происходит нагревание вторичного провода, но опять таки: или оно небольшое но длинное или сильное но короткое.

Разница принципиальная!!!!

---

(05-10-2012 20:43)element писал(а):  Так где форма тока близка к прямоугольной ?Во вторичке транса,или после дросселей?Это же не одно и то же.

В обмотках транса.

---

(05-10-2012 20:48)AntonZP писал(а):  roziskulov

Вы батенька не осветили главное: класс усилителя.

если усилитель в классе А то почи все нормально, но 10 тыш на плечо как-то мало.
если усилитель в классе АВ или В, который питается именно "импульсно", то любые "токолиненизирующие цепочки" дают мягко говоря "вялость".

Речь идет исключительно о БП в моем случае для уселка. Не стабильность питания компенсировал увеличением ёмкости.

сложно это как-то...

мне всегда казалось, что катушка греется из-за большого тока ХХ или постоянки (смещения) в сети или слизанности вершин синусоид (таже постоянка вид сбоку).

проблема постоянки решается так:

И еще раз уточню как я понял не все разобрались. Дросселя стоят между диодным мостом и банками, то есть плюсовая клемма моста через дроссель соединена с плюсовым выводом батареи с минусом аналогично.
Габаритная мощность все таки растет за чтет изменения режима работы транса. К примеру в импульсном режиме работы по отношению к синусоидальному она падает, а в прямоугольном по отношению к импульсному (не уверен что к синусоидальному) она растет.
в понедельник на работе проведу эксперимент и дам подробную сравнительную характеристику работы транса в данных режимах. Дам и схемы и осциллограммы и тд и тп.

(05-10-2012 21:05)roziskulov писал(а):  Не греются, я думою что в импульсном в режиме заряда греются все же больше нежели в режиме дозаряда постоянным током.
Про никакие чудеса речь и не шла чистая физика. К примеру закон Джоуля-Ленса в частности гласит, что активные потери (в нашем случае в обмотках транса) прямопропорциональны времени протекания тока и квдрату его величены. Происходит эфект растягивания тока во времени, тоесть банкам сообщается тот же самый заряд но за значительно большее время со значительно меньшей амплитудой тока, что и приводит к значительному сокращению активных потерь. К примеру можно передать один и тот же заряд импульсом продолжительностью 1 с и амплитудой 2 А или продолжительностью 2 с и амплитудой 1 А. Во втором случае активные потери сократятся в два раза.
В стали потери пропорциональны (не помню в какой точно степени по моему 1,6) частоте. Импульсный ток по большому счету это нечто близкое к дельта функции, то есть несет в себе гармоники высокой частоты. Потери в данном случае значительные. прямоугольная форма тока несет на порядок меньше высоких гармоник как следствие сталь греется значительно меньше.

Однозначным индикатором того сколько энергии вы прокачали через обмотки транса является разница напряжений на конденсаторах, если они разряжаются и заряжаются до одних и тех же величин, то как бы вы не растягивали импульс заряда, интегральная работа электрического тока прокачанного через обмотки останется постоянной. Это как раз те потери энергии о которых вы упоминали.

(05-10-2012 21:21)AntonZP писал(а):  сложно это как-то...

А по-моему всё по полочкам расставлено.

roziskulov, спасибо, интересные вещи рассказываете. Только наверное придется идти все-же к компромиссу, который будет немного греть трансы, но более благотворно влиять на звук. Имеется ввиду все-таки не прямоугольная форма тока, а какая-нить овальная.
Не связаны ли прямоугольники с быстрым насыщением феррита?

(05-10-2012 21:21)AntonZP писал(а):  сложно это как-то...

мне всегда казалось, что катушка греется из-за большого тока ХХ или постоянки (смещения) в сети или слизанности вершин синусоид (таже постоянка вид сбоку).

проблема постоянки решается так:

Из за этого греется тоже. Постоянка греет певичку по тамуже закону Джоуля-Ленца, а слизанность вершин есть ни что иное как присутствие в питающей сети высших гармоник в конкретном случае третей, что приводик к росту потерь в стали.

(05-10-2012 21:05)roziskulov писал(а):  ....прямоугольная форма тока несет на порядок меньше высоких гармоник как следствие сталь греется значительно меньше.

вот сколько строил ламповых усилителей где идут токи самых разных частот и форм, никогда не наблюдал нагревания сердечника в зависимости от спектра сигнала... нагревается только катушка от протекающей постоянки.

как-то так

И еще хороший жизненный пример сварочный аппарат. В нем после моста стоит дроссель для стабилизации тока принцип тот же самый, разве что нет банки (можно и доставить, вопрос зачем) и питание однополярное, а в целом тоже самое. Диоды не вылетают, ни каких импульсов напряжений, ток в обмотках тоже близок к прямоугольному.


вот сколько строил ламповых усилителей где идут токи самых разных частот и форм, никогда не наблюдал нагревания сердечника в зависимости от спектра сигнала... нагревается только катушка от протекающей постоянки.



Не обращали внимания. В большинстве случаев потери в стали на порядок меньше потерь в меди. Задумайтесь, почему импульсники выполняют на ферритовых сердечниках, а не на шихтованой стали и Вы получите все ответы.