Power Electronics

Надеюсь к тому времени (а может быть и раньше) разработать методику проектирования паратранса для подобных устройств, основанную на использовании симулятора LTspice.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Было бы замечательно!

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

Господа-товарищи, получилось у вас паратранс на перпендикулярных половинках ПЛ собрать? (который у Задерея как классический представлен) Я что-то никак не вкурю. И мотал, и отматывал, и конденсатор подбирал, и нагрузку - не идет и все.

Максимум чего удалось добиться - это резкий вход в насыщение при определенном напряжении и выход из него с гистерезисом. Но это явно не то, поскольку от конденсатора напряжение мало зависит (и без него работает), да и напряжение на выходе мало.
Простой расчет ("Многофункциональный магнитные компоненты...") и более пространный ("Многофункциональные трансформаторы...") приводят к относительно разным результатам (пока не заметил свою ошибку - разница была на порядок больше). Назвать второй расчет понятным я не могу, хоть от математики человек и не далекий, но все же. Кроме того, там габаритные параметры сердечников получаются в расчете, а я танцую от печки (от имеющихся).

Непонятно еще вот что. В требованиях для возбуждения колебаний - высокая добротность (то есть низкое L при высоком C). А для нормального напряжения (для работы на нагрузку, да и просто для захода в насыщение) требуется большая L (много витков).

Как его вообще настраивать? Вот смотрю я на осциллограммы, кручу, верчу - а правильно ли делаю - не пойму.

Посоветуйте что-нибудь, пожалуйста.

Надо побольше информации. Какие ПЛ-ки, сколько витков, какие конденсаторы и т.п. Не плохо было бы фотографии какие-нибудь приложить.
А под каким углом ПЛ-ки повернуты относительно друг-друга? Максимум выходного напряжения обычно получается, если не 90гр., а 60-80 (зависит от типоразмера).

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Две ПЛ-ки. Одна с толшиной пакета 15 мм, друга - 12 мм. Ширина пакета - около 50 мм. У меня записано. А вот: сечение первого - 7,75 см, второго - 7,04 см. Углы разные пробую.

Я просто суть видимо не понял. Сначала крутил-вертел, думал "когда же она запустится". На следующий день, начав от малого напряжения понял, что она и так "запускается", просто я этот момент проглядел (малое напряжение).
Ближе к вечеру осознал, что это "не тот" запуск. Так как происходит без конденсатора.

В итоге, я в раздумьях. Если смотреть Задерея, то при отсутствии конденсатора - напряжения на вторичке быть не должно (ну, плюс-минус...). Стало быть, в насыщение он не входит, иначе бы изменения индуктивности создали бы ЭДС. С другой стороны - откуда импульсы на подзарядку контура, если только в насыщение не входить.

После раздумий, опять практика - крутить-вертеть.

Сейчас вообще не пойму. Начал экспериментировать без нагрузки. При определенном входном (3.5 В) напряжении - бзиньк, напряжение на выходе подскакивает, при этом осциллограмма забавно дергается, как струна. Устаканилось. Подымаю входное - растет выходное. Вместе с потребляемым током. Но... На некотором напряжении происходит очередной скачок (амплитуда опять увеличивается, но на этот раз без "колебаний" - резко и четко). И вот после этого "второго" скачка напряжение на выходе (равно как и потребляемый ток) практически не меняется при росте.

Регулирую (подбираю конденсатор) как понял: подтыкаю, пока сдвиг между вторичным и первичным напряжением не достигнет примерно 90 градусов. Дальше уже более тонко по наибольшему среднеквадратичному.

По виткам - сказал бы, да с этими экспериментами уже сбился. Первичка - в районе 100, вторичка - около 200.

Сейчас подумал, наверное два "скачка" это все же насыщение двух участков (при повороте у нас уменьшается площадь контакта у разных концов). После первого раза ток еще может расти (вторая половина сердечника L модулирует), а вот после второго уже все, шабаш.

Или это вообще первичка в насыщение входит... Впрочем, я так думаю, там не столько целиком сердечники насыщаются, сколько вот эти переходы на стыке и прилегающие к ним окрестности.

Еще один нюанс. Угол поворота ПО или ПРОТИВ часовой стрелки играет роль. По разному реагирует зараза.
Хотя, если подумать, при одном полном повороте (на 90 градусов до нормального трансформатора) у нас напряжение синфазно наводится будет, а при другом - противофазно. Вот оно и суммируется. Куда лучше крутить - тоже непонятно.

Конденсторы - электролиты. Часть спарена до неполярных, часть приходится так подтыкать, периодически "освежая" их порцией постоянки. Благо электролиты в этом деле понадежнее танталов будут.

Ах да, основные данные - входное 7 - 20 вольт (желательно на 12). Выходное - 12 вольт, нагрузка - 1.2 Ампера. В принципе, фиг с ним, можно еще один трансформатор опосля поставить, так что в итоге просто нужна мощность 15 ватт.

Еще информация, может кому и понадобится. Настройка зависит не только от угла, но и от положение одного сердечника относительно другого. Причем иногда также, а иногда сильнее, чем от угла. Так что приходится "поездить" одной половинкой по другой в поисках оптимума.

Такой нюанс обнаружился, максимальное напряжение на выходе при определенном положении сердечника. При этом при смещении в одну сторону - выходная осцилограмма чуть кренится вбок, при смещении в другую - кренится на другой бок. А вот в этой точке максимума - она симметричная и более высокая, но... При этом трансформатор гудит намного активнее и еще и сталкивает второй сердечник с этого места, зараза такая! По крайней мере у меня его пока зафиксировать в этой точке не получилось.

И если подставить эти данные в методику, расписанную на стр.61-63 книги, то что получается?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Это из книги "Многофункциональные трансформаторы..."? Там на 61 уже готовый пример идет. Сама метода расчета с 50 по 61 страницу, как я понял.

В общем и целом, получается 70 с хвостом витков первички и 30 с хвостом - вторички. При этом напряжения на вторичке более 0.7 вольт получить не удалось. Ничего похожего на "срабатывание" тоже. Сердечники сразу в насыщении.

После домотки получилось то, что я описывал. Попробую снять осцилограммы на флешку.

Вот как-то так.
-
-


Первая картинка - за мгновение до "первого" срабатывания.
Вторая - аккурат после этого.
Третья- за мгновение до "второго" срабатывания.
Четвертая - после второго срабатывания.
Пятая - при попытке увеличить входное напряжение вдвое (не очень-то отреагировала, стало быть стабилизировалась)

На предыдущей странице темы я предлагал модель паратранса. Можно попробовать подставить туда данные и сравнить модельные результаты с реальными. Если удастся получить хорошее совпадение, то далее можно экспериментировать с моделью. Это гораздо проще, чем возня с реальным железом.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Тут подумал, по идее, если отцентровать (не геометрически, а так сказать магнитно) сердечники, то будет одно срабатывание вместо двух, причем сразу пойдет на стабилизацию. Но, похоже это не так просто. По идее попытка заставить оба "пятна" сработать одновременно вызывает проблемы. Предполагаю, что "колебания" амплитуды после первого срабатывания, это биения от перераспределения потоков между первым и вторым пятном.

Я не силен в моделировании. Да и сомневаюсь, что для такой хреновины возможно более-менее точное моделирование. Кроме того, данных по характеристикам железа у меня нет. Нет и вариантов достать другое. Как говорится "чем богаты, тем и рады". Тем паче, что результатов ждут со дня на день.

К тому же, я с трудом представляю себе, как задается в модели угол поворота сердечника, или его смещение в сторону, также как и зависимость "по часовой/против часовой". Мне бы просто понять - что я вижу - паратранс или просто модулируемую индуктивность. И куда ползти дальше.

1. Попробовал смещением сердечника добиться сразу срабатывания "второго уровня" (треугольное напряжение, стабилизировано). Получилось. При понижении напряжения сначала чуть тянет (гистерезис), затем уходит сразу к малому напряжению.

2. Чуть-чуть сместил. В итоге, при определенном напряжении происходит генерация (где-то 1 герц). То есть паратранс попеременно то включается, то выключается. Забавно.

3. Еще чуть сместил. Вообще магия. Теперь генерация идет между двумя другими устойчивыми состояниями. Между "первым" срабатыванием (картинки 2,3) и "вторым" (картинки 4,5).
Но и это еще не все. Если медленно уменьшать напряжение, система скачком входит в еще один, четвертый режим. На выходе - практически синусоида. Большой гистерезис (тянется до очень низких напряжений), стабильно по величине, потребляет мало тока (раза в два меньше, чем во "втором" режиме. И... синфазно с входным наяпржением. Я уж думал сердечник сильно повернул, но нет.

Моделировать можно. Данные по железу уже есть в предложенной модели. Там надо только подставить свои конструктивные данные (размеры и витки). Плохо, конечно, что нет опыта моделирования.

А что за результаты? Стабилизатор переменного напряжения? Фазовращатель?...
Если такая спешка, то может быть лучше пойти каким-то более надежным путем?

Почему на осциллограммах первичное напряжение (желтая кривулина) так сильно искажено?

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.