www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
www.FoAr.ru - ФОрум АРсенала
 Помощь      Поиск      Пользователи


 Страниц (14): В начало « ... 5 6 7 8 [9] 10 11 12 13 ... » В конец  

> Описание: Продолжение
Kolobokk
Отправлено: 17 Ноября, 2007 - 18:29:25
Post Id





Сообщений всего: 12
Дата рег-ции: Окт. 2007  




Читаю про преобразователи, но волей-неволей заинтересовался электромагнитным оружием. В свете этого, сообщение Дмитрия не укладывается в мозгу. Или это разрабатывается какая-то стационарная пушка?
Скиньте сюда, пожалуйста, ссылку, где бы можно было почитать какую-нибудь популярную статью об этом, что бы удовлетворить любопытство.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 17 Ноября, 2007 - 18:37:25
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Kolobokk пишет:
Читаю про преобразователи, но волей-неволей заинтересовался электромагнитным оружием. В свете этого, сообщение Дмитрия не укладывается в мозгу. Или это разрабатывается какая-то стационарная пушка?
Скиньте сюда, пожалуйста, ссылку, где бы можно было почитать какую-нибудь популярную статью об этом, что бы удовлетворить любопытство.

Вики: Электромагнитное_оружие - общее
Вики: Пушка_Гаусса - койлган
Вики: Рельсовая_пушка - рельсовый ускоритель (это ближе к новой работе Дмитрия).

-----
Евгений В.
 
 Top
Kolobokk
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 09:32:21
Post Id





Сообщений всего: 12
Дата рег-ции: Окт. 2007  




Evgeny
Спасибо!
 
 Top
Дмитрий
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 13:55:51
Post Id





Сообщений всего: 115
Дата рег-ции: Нояб. 2006  




Evgeny пишет:
Какая уж тут фишка, когда КПД 50 процентов. С таким низким КПД у преобразователя мириться, на мой взгляд, никак нельзя, тем более на 23-х Ваттах. Где-то Вы, Дмитрий, перемудрили. Почему не делаете обратноходовой, которому КЗ на выходе - как рыбе вода?


А оно все и есть обратноходовое. И врядли я тут что-то перемудрил, так как если взглянуть внимательно на доки по промышленно выпускаемым контроллерам для DC конвертеров и однокристальным преобразователям, то можно заметить, что КПД всегда падает с ростом нагрузки, а тут даже не нагрузка, а фактически КЗ по выходу. Потому, ИМХО, 50% - это еще приемлемо. Интересно, есть ли на форуме кто-то еще кто закачивал по 2-3-4-5 кДж энергии при 700-1200 вольтах ?

Хотя..... Перемудрить я мог с трансформаторами. Вчера немного подправил трансформаторы, уменьшил число витков во вторичной обмнотке и получил заряд банки 2370 Дж за 80 с на каждом канале. Два канала включенные параллельно закачали банку за 40 сек.

Вторичная обмотка - загадочная вещь с ней получается. Вот был вначале трансформатор посчитан :
обмотка I - 5 витков, 36 мкГн
обмотка II - 500 витков (из расчета коэфф. передачи 1:100 чтобы из 12-ти 1200 получить)
Ограничение по току в первичной обмотке - 17А И качало оно банку за 103 сек.

Потом я намотал транс
обмотка I - 6 витков, 31 мкГн (я увеличил зазор в сердечнике)
обмотка II - 600 витков ( тоже 1:100)
Ограничение по току - 17А. Качало оно вообще никак, т.е. за 122 сек закачка получилась.

Потом я увеличил ограничение по току до 20 А., закачало за 100 сек.

Потом я перемотал транс
обмотка I - 6 витков, 31 мкГн
обмотка II - 425 витков (из расчета 1:70.83 чтобы получить из 12-ти 850 вольт)
И случилось чудо - закачка за 80 сек при той же величине отсечки по току.

Первичная обмотка мотана проводом 0.9 мм, вторичная - 0.41 мм.

В общем, если у кого есть соображения по поводу как правильнее мотать транс - милости прошу к обсуждению, может быть действительно удастся вытащить еще что-то при более другом варианте намотки.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 14:44:45
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Дмитрий пишет:
Evgeny пишет:
Какая уж тут фишка, когда КПД 50 процентов. С таким низким КПД у преобразователя мириться, на мой взгляд, никак нельзя, тем более на 23-х Ваттах. Где-то Вы, Дмитрий, перемудрили. Почему не делаете обратноходовой, которому КЗ на выходе - как рыбе вода?


А оно все и есть обратноходовое. И врядли я тут что-то перемудрил, так как если взглянуть внимательно на доки по промышленно выпускаемым контроллерам для DC конвертеров и однокристальным преобразователям, то можно заметить, что КПД всегда падает с ростом нагрузки, а тут даже не нагрузка, а фактически КЗ по выходу. Потому, ИМХО, 50% - это еще приемлемо. Интересно, есть ли на форуме кто-то еще кто закачивал по 2-3-4-5 кДж энергии при 700-1200 вольтах ?
...
В общем, если у кого есть соображения по поводу как правильнее мотать транс - милости прошу к обсуждению, может быть действительно удастся вытащить еще что-то при более другом варианте намотки.

Вообще про трансформатор я уже много тут писал, в обратноходовом он считается не так, как во всех остальных случаях - коэффициент трансформации не определяется соотношением первичного и вторичного напряжений. Тут принцип работы другой.
И КПД 50% - это мало. Я не знаю, с чьей лёгкой руки такой миф родился, что якобы у однотактного преобразователя КПД в два раза меньше, чем у двухтактного и не превышает 50%. Это конечно, неправда. КПД вполне нормальный - это около 85 процентов и даже выше. Мог бы и больше быть, но именно в нашем случае сказывается специфика малого входного напряжения и больших токов - не очень удачный случай - потери тут основные, прежде всего в транзисторе из-за большого тока. Но это на сотнях Ватт мощности. А на десятках Ватт можно говорить о КПД 85-87% и даже до 90%, в отдельных случаях.
А если говорить конкретно об обратноходовом преобразователе, то КЗ на выходе, в отличии от других схем, - это лёгкий режим работы, и при котором КПД не падает.
Вечерком напишу более подробно. Хотя, повторюсь, здесь, в темах про преобразователи, это всё уже было со всех сторон рассмотрено. Будет время - посмотрите темы "Преобразователь напряжения" от начала первой части - наверняка найдёте что-то полезное.

-----
Евгений В.
 
 Top
Дмитрий
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 16:47:58
Post Id





Сообщений всего: 115
Дата рег-ции: Нояб. 2006  




Evgeny пишет:
атели, это всё уже было со всех сторон рассмотрено. Будет время - посмотрите темы "Преобразователь напряжения" от начала первой части - наверняка найдёте что-то полезное.


Перечитал. Ерунда какая-то получается полная. Согласно Вам можно взять вообще транзистор ключевой, допустим с 400В рабочим напряжением, намотать в первичной обмотке, допустим 6 витков, во вторичной, скажем 18 и "вуа-ля" имеем заряд емкости до 800В при напряжении в первичной обмотке в 12+800/3 = 278.666666 И будет всем счастье - и транзистор выдержит и мотать транс просто. Так что-ли получается ? Возникает вопрос, а нафига тогда наши деды мотали в катушках зажигания немерянные бобины по нескольку Генри, когда можно было и меньше намотать ? Ведь система зажигания авто - это и есть пример простейшего обратноходового преобразователя.

И еще дополнение. А как же тогда вот это ?
http://www.aeps-group.ru/?articl...mp;article_id=16
с формулой Uвых = Uвх * N * @/(1 - @), где N - коэффициент трансформации, a @ - это отношение длительности импульса к периоду следования (обычно @=0.5, макс. 0.7)

(Отредактировано автором: 19 Ноября, 2007 - 16:57:27)

 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 17:57:35
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Дмитрий пишет:
Перечитал. Ерунда какая-то получается полная. Согласно Вам можно взять вообще транзистор ключевой, допустим с 400В рабочим напряжением, намотать в первичной обмотке, допустим 6 витков, во вторичной, скажем 18 и "вуа-ля" имеем заряд емкости до 800В при напряжении в первичной обмотке в 12+800/3 = 278.666666 И будет всем счастье - и транзистор выдержит и мотать транс просто. Так что-ли получается?

Примерно так и есть. Здесь путаница возникает из-за трансформатора, работа которого происходит на обратном ходе, что и отличает такой случай от привычного и всем известного обычного включения трансформатора.
Чтобы более наглядно представить процессы в обратноходовом преобразователе, лучше вернуться на шаг назад от трансформаторой схемы к бестрансформаторной, показанной на рисунке. Здесь во время прямого хода транзистор Q открыт и ток в индуктивности L возрастает. В нагрузку (тут включен в качестве нагрузки конденсатор C) во время прямого хода ток не идёт.
После выключения транзистора ток в индуктивности должен бы резко прекратиться. Но по свойствам индуктивности, ток в ней не может измениться мгновенно и продолжает идти туда, куда сможет. При этом напряжение вследствии самоиндукции мгновенно повышается до такого значения, которое поддержит ток в индуктивности на прежнем уровне. Если транзистор не выдержит, то он пробьётся напряжением и ток продолжит прежний путь - через закрытый, но теперь уже пробитый транзистор. Если же транзистор выдерживает приличное напряжение, то току некуда идти, кроме как в конденсатор C через диод D.
Если бы мы имели в наличии транзистор, способный выдержать несколько сотен вольт, и при этом имеющий в открытом состоянии сопротивление всего несколько миллиом, то эта схема и использовалась бы.
Прикреплено изображение
converter.gif



-----
Евгений В.
 
 Top
Evgeny Администратор
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 18:10:22
Post Id


Администратор


Сообщений всего: 2394
Дата рег-ции: Нояб. 2005  
Откуда: Псков




Но высоковольтные транзисторы обычно имеют сопротивление в открытом состоянии достаточно большое - единицы ом или доли Ома, но не миллиомы. Потому такая схема будет работать, но при токе потребления в несколько ампер на транзисторе будет выделяться слишком много тепла. То есть схема будет иметь низкий КПД. Если же разнести цепи первичного и вторичного хода с помощью трансформатора, то за счёт коэффициента трансформации можно снизить требования к транзистору - напряжение самоиндукции, действующее на транзистор в момент закрытия, уменьшится по отношению к выходному напряжению в столько раз, каков коэффициент трансформации.
Таким образом появляется возможность использовать транзисторы низковольтные, но зато имеющие очень низкое сопротивление открытого канала, и ток от аккумулятора, силой несколько Ампер, проходя через 10 миллиом открытого транзистора, вызывает незначительное падение напряжения - транзистор греется значительно меньше. КПД получается больше.
Но применение трансформатора тянет за собой и некоторые не очень удобные особенности. Так, за счёт неполной магнитной связи между обмотками (индуктивности рассеяния), и какого-то хоть и короткого, но не мгновенного времени открытия диода, ток во вторичной цепи, достаточный для поддержания тока в первичной цепи на уровне перед закрытием транзистора, возникает не одновременно с закрытием транзистора, а спустя несколько десятков наносекунд. И в это время напряжение на транзисторе может подниматься до очень большой величины (теоретически, до бесконечности). Чтобы транзистор не пробило высоким напряжением, он должен быть защищён снабберной цепью (обычно R-C-D), которая способна принять на себя ток катушки на короткое мгновение между прямым и обратным ходом, и, тем самым, создать для транзистора нормальные условия работы.
(Добавление)
Дмитрий пишет:
Возникает вопрос, а нафига тогда наши деды мотали в катушках зажигания немерянные бобины по нескольку Генри, когда можно было и меньше намотать ? Ведь система зажигания авто - это и есть пример простейшего обратноходового преобразователя.

Катушка зажигания, если её рассматривать как трансформатор, имеет коэффициент трансформации около 50 (ориентировочно). С таким коэффициентом из 12 Вольт автомобиля можно получить не более 600 Вольт на выходе, что мало для пробоя искрового промежутка в свече зажигания. Но там действительно используется обратноходовая работа, когда напряжение во вторичной обмотке не связано коэффициентом трансформации, а возрастает сколь угодно много. Но размыкаемый контакт прерывателя, механического типа, в разомкнутом состоянии имеет расстояние между контактными площадками около половины миллиметра. Если приложить к контакту напряжение выше нескольких сотен вольт, то контакт пробьет. Для этого и нужен коэффициент 50 у катушки зажигания. Если напряжение на свече достигнет даже 20 тысяч вольт, то трансформируется оно к контакту прерывателя лишь в виде 20000/50 = 400 Вольт, которые прерыватель ещё выдерживает. Кстати примерно на это рабочее напряжение в прерывателе установлен конденсатор параллельно контактам. Этот конденсатор и выполняет функцию снаббера - без него начинается искрение на прерывателе (контакт пробивается), и падает напряжение на выходе катушки - искра слабеет или вовсе пропадает. Это вполне естественно, так как если энергия катушки нашла выход в пробое контактов прерывателя, она идёт туда, а не в свечу зажигания.

-----
Евгений В.
 
 Top
SpyBot
Отправлено: 19 Ноября, 2007 - 20:32:38
Post Id





Сообщений всего: 116
Дата рег-ции: Дек. 2005  




Да, и надо ещё сказать, что строго говоря это не трансформатор, а двухобмоточный дроссель Улыбка Ну или в импортных источниках называют обратноходовый трансформатор. Просто сказать "трансформатор" - безграмотно Улыбка
Для повышения кпд есть различные способы намотки этого "трансформатора". Например, все могут увидеть секционирование в трансе подсветки монитора. По некоторым данным в сильно повышающих преобразователях без секционирования не обойтись.
 
 Top
Дмитрий
Отправлено: 20 Ноября, 2007 - 13:12:14
Post Id





Сообщений всего: 115
Дата рег-ции: Нояб. 2006  




Евгений, со всем уважением, но.... Вами написан бред. Не весь конечно, физика работы обратноходового преобразователя конечно правильно описана и разрисована, но вот по части напряжения во вторичной обмотке, коэффициента трансформации и напряжения на ключевом транзисторе - полный бред. Может заслать Вам странички еще другой книги по силовой технике и импульсным источникам питания ? В этой книге также указано определение максимально возможного напряжения на нагрузке как Up*N*@/(1-@), где Up - напряжение питания первичной обмотки, @ - коэффициент заполнения и N - коэффициент трансформации w2/w1. И в этой же книге сказано, что напряжение на ключе никак не может быть выше удвоенного напряжения питания.
(Добавление)
SpyBot пишет:
По некоторым данным в сильно повышающих преобразователях без секционирования не обойтись.


И это совершенно верно. В процессе разработки своей системы я достаточно перепробовал разных вариантов намотки и остановился именно на секционированной, которая позволяет физически разнести начало и конец высоковольтной обмотки. Иначе..... А "иначе" был у меня трансформатор, намотанный ровными рядами во вторичной обмотке и даже витков было мало, как по Евгению, штук 200, гламурно смотрелось. Так вот, этот трансформатор ничего кроме озона и побочных 200 вольт не производил Улыбка Межвитковая емкость напрочь выжирала все, что раскачивалось в первичной обмотке.

2 Евгений.
Евгений, у Вас скорее всего получается накопление энергии по фронтальным выбросам, которые возникают во вторичной обмотке в момент отключения ключа. Я через это прошел, пока инженеры по системам питания на нашей фирме не объяснили мне суть процесса и не дали мне умных книжек почитать. Да, действительно, даже при вдвое меньшем числе витков во вторичной обмотке, чем их нужно в соответствии с коэффициентом трансформации, можно получить желаемые 800/1200/1600 вольт. НО !!!получаться они будут довольно долго. При этом, если накачиваемая емкость будет незначительна, то будет создаваться полная иллюзия, что DC конвертер работает суперово, т.е. вначале он будет весело закачивать банку на 300 Вольт, к примеру, а затем докачивать остаток. При этом, если банка маленькая, скажем 200 Дж, то можно даже и не заметить, что от импульсов трансформатора отбирается только передний фронт.
И кстати, таки да, при недостаточной намотке вторичной обмотки можно и не париться по поводу межвитковых пробоев, можно мотать все в ферритовую чашку, витков мало, от сигнала отбираются только фронтальные выбросы, длительностью 1/4 - 1/6 от полезного полупериода, сами же импульсы имеют небольшую амплитуду, например, 500 вольт, изоляция еще не пробивается, все вроде как работает Улыбка А на самом деле.... Однако

(Отредактировано автором: 20 Ноября, 2007 - 14:26:44)

 
 Top
Страниц (14): В начало « ... 5 6 7 8 [9] 10 11 12 13 ... » В конец
« Преобразователи напряжения »


Все гости форума могут просматривать этот раздел.
Только администраторы и модераторы могут создавать новые темы в этом разделе.
Только администраторы и модераторы могут отвечать на сообщения в этом разделе.



ExBB FM 1.0 Beta by TvoyWeb.ru InvisionExBB Style converted by Markus®