Как сделать трансформатор из дросселя: пошаговая инструкция
Как из дросселя сделать трансформатор задаются радиолюбители, когда им необходимо простое по конструкции оборудование. На самом деле это новое изобретение возможно собрать своими руками из имеющихся материалов и используя стандартные инструменты. Потребуется для начала изучить схему и технические особенности, чтоб собрать устройство с нужными параметрами.
Можно ли из дросселя сделать трансформатор
Своими руками собрать качественный трансформатор из дросселя возможно. Потребуется определенный набор инструментов, но высококлассные навыки — нет.
Зачастую радиолюбители утверждают, что собрать тс из дросселя невозможно по причине нехватки места для вторичной обмотки. Но если работать аккуратно, то сделать это можно. Стоит понимать, что трансформатор из имеющихся в наличии дросселей не будет обладать высокими параметрами и использовать его получится в ограниченных областях.
Где применяют изобретение
Изготовленные из составляющих ламп приборы не обладают большими показателями мощностей. Максимальный порог — это до 20 Ватт. Используются импульсные источники питания. Основная сфера применения — это конструирование сетевого блока питания простейшего вида. Понижающий тип используется как согласующее звено между входом для усилителя и источником подачи сигнала. Есть варианты применения, когда трансформатор и дросселя помещается между двумя приборами и усилителями. Также встречаются ситуации, когда низкочастотные и понижающие модели выполняют роль согласующего элемента между нагрузкой тс и усилителем.
Что понадобиться: материалы и инструменты
Используется для стандартной сборки дрл 250 Ватт. Извлекаются материалы, необходимые для оборудования. В частности, дроссель из электронного балласта со всеми составляющими. Для спайки и отделения деталей потребуется импульсный паяльник и лента.
Что представляет собой: схема изобретения
По своему принципу действия дроссель и понижающий тип тс схожи. Но визуально их легко отличить по различному числу обмоток. На дросселе устанавливается только одна, в то время как на трансформаторе их бывает две и более. Встречается мнение, что у дросселя зазора нет, а у тс присутствует, или наоборот. Это мнение ошибочно, так как в зависимости от коэффициентов сопротивления изменяются конститутивные особенности, следовательно, зазор может отсутствовать и там, и там.
Трансформатор из дросселя как изобретение появился недавно. Радиолюбители отметили, что первый является инструментом для накопления определенного объема энергетической составляющей. При этом действует индуктивность, которая определяет эффективность прибора. Оптимально собранный из дросселя прибор не служит источником накопления энергии. Его основная сфера предназначения — это предоставление развязки для установленных цепей, а также приведения показателей напряжения к необходимому числу. Функция трансформатора, которой нет в исходном материале, – преобразование сопротивлений, согласование параметров.
Пошаговая схема выполнения работ
Переделка не занимает много времени, но потребует аккуратности. Сначала подготавливается исходный элемент. Он выпаивается из балласта электронной цепи, платы. Получается небольшой кубик, которые раздирается до ш-образного сердечника. В последнем установлены две равнозначные части, они плотно закреплены друг с другом. Разъединить эти устройства, имеющие идентичные размеры и визуально схожие, можно просто отодрав оранжевую ленту.
Зачастую между элементами присутствует небольшой зазор (но его может и не быть). Это способствует замедлению намагничивания части сердечника. Процесс приводит к увеличению скорости прохождения электрического тока. Специалист для изготовления трансформатора нагревает сердечник, делается это удобным паяльником. Для распайки элементы прикладываются к горючей части инструментария соединительным швом.
Поле процедуры откроет провод в катушке. Разматывать ее нет необходимости, оборачивается стеклотканью. Это необходимо для изоляции второй части обмотки. Используется провод такой же толщины, что и обмотка. Важно, чтоб половинки, извлеченные из сердечника, удобно держались на нем.
Вторичная обмотка делается уже на собранные детали. Устанавливается в удобное положение и фиксируется лентой. Только после пробного тестирования происходит окончательная сборка.
Тестируем исправность работы приспособления
Во время пробного тестирования изменяется напряжение, которое дается единственным витком обмотки. Устройство подключается к прибору и на основании полученных данных вычисляется нужное для определенного показателя число витков. При окончательной сборке выводы припаивается к плате.
Собрать трансформатор из дросселя может начинающий радиолюбитель. Единственная сложность заключается в том, что не удается избавить его от накопления энергии.
Для чего нужен дроссель сварочному аппарату
Приобретение сварочного аппарата (инвертора) – это всегда сопряжено с дилеммой: качество или цена. И, как часто это бывает, побеждает цена. Приобретая недорогой сварочный инвертор, его хозяин получает некоторое снижение качества работы с агрегатом. А точнее: сложность с розжигом электрода и жесткостью сварочного процесса. Но небольшая доработка (и недорогая) дает возможность изменить характеристики аппарата. Самый простой вариант – это установить дроссель. Что это такое, и для чего нужен дроссель.
Основное его назначение – стабилизация тока. Все дело в том, что в аппарате переменного тока поджиг расходника должен производиться при определенном напряжении, которое должно соответствовать синусоиде электрического тока. Сварочный дроссель, включенный в схему инвертора, позволяет сместить фазы между напряжением и электрическим током. А это в свою очередь влияет на легкость розжига электрода, плюс более ровному горению электрической дуги. В купе в конечном результате получается ровный и качественный сварной шов. Что и требуется для подтверждения качества конечного результата.
Дроссели можно устанавливать и в сварочных трансформаторах, и в инверторах, и в полуавтоматах. При использовании устройства в полуавтоматах для сварки можно констатировать уменьшение разбрызгивания металла, шов проваривается глубже, сварочный процесс проходит мягче.
Способы регулировки тока с помощью дросселя
Достоинства устройства несомненны. Практика это подтверждает полностью. Но есть три режима трансформатора, в которых он может находиться. При этом с помощью дросселя в некоторых из них можно регулировать силу сварочного тока. Кстати, дроссель подключается к вторичной обмотке трансформатора, при этом регулируется воздушный зазор в сердечнике.
- Холостой ход. Это режим, когда аппарат включен, а работа на нем не производится. Напряжение на трансформатор подано, электродвижущая сила во вторичной обмотке присутствует, а на выходе сварочного тока нет.
- Нагрузка. Зажигается дуга, которая замыкает электрическую входную цепочку. В нее входят обмотка дросселя и вторичная обмотка трансформатора. По цепи движется ток, значение которого определяется сопротивлениями двух обмоток. Если в цепь не установить дроссель, то на выходе получился бы ток максимального значения. А это большая вероятность получить прожог свариваемых металлов, залипание электрода. Степень настройки тока будет зависеть от воздушного зазора в стержне, на который наматывается обмотка дросселя.
- Короткое замыкание. КЗ образуется в тот момент, когда кончик электрода касается свариваемых металлических заготовок. При этом на сердечнике трансформатора образуется магнитный поток переменного типа, а на вторичной обмотке индуктируется электродвижущая сила. При этом сила тока будет зависеть от общего сопротивления обмотки дросселя и вторичной обмотки трансформатора.
Что касается воздушного зазора, то его увеличение приводит к тому, что сопротивление цепочки увеличивается. А это в свою очередь приводит к уменьшению магнитного потока, соответственно уменьшается индуктивное сопротивление обмоток трансформатора и дросселя. Уменьшилось сопротивление, увеличился ток на выходе. Все по закону Ома. Поэтому ток дуги увеличивается. Именно таким образом с помощью дросселя можно регулировать ток сварочной дуги.
В этой системе с дросселем есть один недостаток. Любой аппарат для сварки в процессе работы вибрирует. Это негативно сказывается на прохождении тока по катушке дросселя. Поэтому можно отказаться от плавной настройки и регулирования тока, а перейти на ступенчатую настройку. Для этого в сердечнике дросселя не надо устанавливать воздушный зазор. Для этого обмотка прибора делается с отводами (через определенное количество витков), к которым припаиваются контакты. Правда, необходимо учитывать тот момент, что через эти контакты будет проходить ток в несколько сот ампер. Поэтому нужно подобрать такие, которые ток такой силы смогут выдерживать.
И еще одна причина, по которой дроссель для сварочного аппарата нужно включить, чтобы процесс сварки проходил в «мягких» условиях. Есть такая характеристика зависимости напряжения сварочной дуги от силы тока на конце электрода, которая носит название падающая. Это очень полезная зависимость, особенно в тех случаях, когда сложно или трудно выдержать расстояние между электродом и свариваемыми металлическими заготовками.
Обеспечить падающую характеристику одним трансформатором практически невозможно, потому что сопротивление его обмоток здесь недостаточно. Обмотка дросселя практически в два раза увеличивает общее сопротивления электрической цепи, что позволяет обеспечить падающую зависимость напряжения от тока. То есть, это еще один плюс в копилку дросселя. Теперь становится понятным, зачем нужен этот прибор.
Как сделать дроссель своими руками
Для катушки дросселя лучше использовать магнитопровод серии UI. Намотка провода на катушку – процесс непростой и трудоемкий, требующий терпения и аккуратности. Есть в этом деле несколько моментов, которые определяют качество конечного результата.
- Обязательно перед началом намотки производится изоляция ярма UI.
- Наматывать медный или алюминиевый провод можно только в одном направлении.
- Каждый намотанный на сердечник слой необходимо изолировать от последующего. Для чего может быть использована стеклоткань, специальная хлопчатобумажная изоляция или картон.
- Изоляционный слой необходимо обрабатывать бакелитовым лаком.
- Если устраивается ступенчатая регулировка тока, то выводы обмотки нужно обязательно маркировать. Это упростит в последующем подключение дросселя к сварочному аппарату, то есть, нужный вывод будет легко найти.
Ступенчатую регулировку тока можно организовать и при помощи нагрузочного омического сопротивления. По сути, это обычная спираль из нихромовой проволоки, которая подключается к выходу дросселя. Правда, необходимо отметить, что этот вариант не самый лучший. Нихромовая проволока сильно нагревается, иногда даже докрасна, так что это большая опасность.
В сварочных трансформаторах плавная регулировка тока обеспечивается смещением первичной обмотки относительно вторичной. Уменьшая между ними расстояние, производится уменьшение магнитного поля. А соответственно и снижение сопротивления в цепи. Обычно трансформаторные аппараты снабжаются рукояткой, которая расположена сверху агрегата. Вращая ручку в ту или другу сторону, уменьшается или увеличивается сила тока дуги.
Но для инверторного сварочного аппарата, который применяется в быту, лучше использовать для улучшения работы дроссель. Проще, удобнее, недорого. Тем более, сделать его своими руками – не проблема.
Поделись с друзьями
0
0
1
0
Ламповый усилитель. Дроссели в блоке питания
Ламповый усилитель. Дроссели в БП и моделирование. Дроссель Др5-0,08 безусловно годится для усилителей с одиночными лампами 6п14п, 6п6с, 6п3с, поскольку допустимый ток невелик, всего 0,08А. Пара 6П3С в плече может потреблять ток более 120мА. Поэтому за неимением лучшего годится и дроссель Др0,4-0,34, хотя индуктивность меньше 1 генри маловата. Дело в том, что П-образный CLC-фильтр, кроме индуктивности имеет в активе ещё и ёмкости. Так вот, при большом динамическом токопотреблении, чрезмерно большая продольная индуктивность даже вредит. Это характерно для режима АВ1. При пиках сигнала на дросселе с большой индуктивностью возникает просадка напряжения и никакая выходная ёмкость фильтра просадку не удержит. В режиме АВ1 применять Др0,4-0,34 можно даже с увеличенной входной буферной емкостью, например 2,2-4,7мФ 450В. А выходную ёмкость можно поставить поменьше. При таких параметрах источник питания в динамике отрабатывает наброс нагрузки лучше, а переходная колебательность оказывается меньше. Следует напомнить, что для заряда большой ёмкости при включении усилителя надо ограничивать пусковой ток специальными мерам, например плавным пуском, задержкой и т.п. Зарядный ток такой ёмкости велик, а длительность заряда сильно увеличена. Следовательно, надо принимать специальные меры для аккуратного (плавного и безаварийного) заряда ёмкости.
А вот для А-режима усиления лошадиные индуктивности 10 Гн применять можно, но эти индуктивности должны быть рассчитаны на сквозные токи мощных ламп. Например, для двухтакта на 6С33С нужен ток дросселя 300-500мА, для сдвоенных 6П3С в каждом плече одного канала желателен допустимый ток дросселя 150-250мА, сдвоенный каскад на 6П44С потребует ток дросселя 300мА. При большой продольной индуктивности фильтра поперечные ёмкости должны быть существенно меньше, поскольку они не только избыточны, но и повышают переходную колебательность источника. Проводники для раздачи анодного питания мощного усилителя должны быть 0,5-0,75 кв.мм, безо всякого посеребрения. Плохим следствием электромагнитных дросселей значительной индуктивности является большое резистивное сопротивление обмотки. Например, Др5-0,08 имеет в пассиве 270 Ом. При токе 0,1 ампера балластом теряется 27 вольт анодного напряжения, при соответствующем нагреве. Гораздо больше мне нравятся парные ЭМ-дроссели от осветительного обрудования, с индуктивностью 1,4-2,5 генри. Именно о применении таких дросселей и написана эта заметка. Как показала практика, среди наиболее распространённых дросселей нет экземпляров с сопротивлением больше 72 Ом и меньше 18 Ом. Значит, в худшем случае потеря напряжения при токе 0,2 ампера не превысит 14 вольт. Это вполне допустимо, ибо чудес в энергетике нет. На такие жертвы приходится идти, ради снижения пульсаций напряжения в 20-40 мВ.
Существенным общим недостатком всех дросселей с железом следует считать большую массу. Именно поэтому при построении БП лампового УНЧ можно рекомендовать другие средства фильтрации, например применение электронного дросселя на высоковольтном МОП-транзисторе. Кроме того, сам блок питания с силовыми трансформаторами на 50Гц также можно заменить импульсным источником малой массы, вследствие высокой частоты модулятора, например 120 кГц. Другим недостатком можно считать корявую форму типовых дросселей и их большие габаритные размеры. Про компактность блока питания лампового усилителя с дросселями на трансформаторном железе, как правило, приходится забыть. Неудобно их размещать в закрытые короба. Собственно поэтому нередко их ставят на шасси.
Очень неплохим выходом из положения является применение в системе электропитания электромагнитных дросселей от бытовых осветительных приборов. Описываемый здесь материал из разряда личного опыта. Чтобы не расширять продажи осветительных ДРЛ-дросселей, много лет такие штучки приходится скрывать от публичного распространения. Совершено очевидно, что в активе многих умельцев есть технические решения и опыт, которые им не хочется показывать. Поэтому публикуемые авторские или типовые схемы обыкновенному телезрителю не всегда удаётся довести до состояния, которое можно отнести к высокому классу. Нужно заметить, что искусство создания высококачественных ламповых усилителей во многом включает в себя личный опыт и авторские умения, которые обоснованно приходится скрывать. Применение дросселей можно отнести к разряду недорогих и эффективных решений для системы электропитания. Но есть в таком решении и ограничения в виде необходимости применения оч’умелых ручек. Дело в том, что осветительные дроссели изначально имеют повышенные габариты, за счёт подошвы. Кроме того крайне неудобным оказался способ крепления проводов на зажимах. Поэтому для доработки приходится применять болгарку и тонкий диск по металлу. А проводники из разрезанного клеммника или из пластиковой скорлупы торцевых крышек приходится извлекать крайне аккуратно и удлинять при помощи обыкновенного МГШВ-провода на клею. Таким образом, удаётся достигнуть результирующего эффекта и повысить компактность дросселя процентов на 30. А без доработки, с громоздкими осветительными дросселями, получается обыкновенная, столь же корявая конструкция, как с трансформаторными. Ниже показаны картинки с дросселями разных габаритов и индуктивности от различных производителей. Это уже доработанные и готовые к применению изделия, как польского, так и французского производства, а также обыкновенный совдеп. Практика показала, что никакой разницы в производителе нет. Видимо выработан стандарт конфигурации.
У всех дросселей примерно одинаковые конструктивные решения и одинаковые по свойствам материалы, которые не могут противостоять болгарке. Вначале показаны обрезки дросселей отечественного изготовления. Первый комплект дросселей, показанный слева имеет довольно значительную индуктивность, около 2,5 Генри при резистивном сопротивлении 75 Ом. Это очень хорошие параметры для среднего источника питания лампового усилителя. Справа дроссели индуктивностью 1,5 Генри и сопротивлением 42 Ом. Допустимые токи практически всех дросселей из осветительного оборудования ДРЛ светильников могут достигать 300 мА. А степень симметрии двух произвольно выбранных из большой кучи дросселей просто замечательная и не бывает хуже 1%. В простейшем случае можно приближенно оценить индуктивность дросселя с применением миллиамперметра и вольтметра переменного тока, путём подключения дросселя к Латру и бытовой сети. Установив предельное возможное напряжение при допустимом токе (например 0,2 ампера), делят измеренное напряжение на измеренный ток, а затем на угловую частоту 314 радиан в секунду. Полученное значение даёт индуктивность, если пренебречь резистивной составляющей, которая и в самом деле оказывается пренебрежимо малой. Как видно по картинкам выигрышными выглядят размеры дросселей и их форма. И по массе эти железки также выгодны в сравнении с трансформаторными дросселями традиционной конструкции. Ниже показаны дроссели более аккуратного изготовления по внешнему виду, это отечественные дроссели по конструктиву зарубежного проекта, а также дроссели маде ин франс. Комплект первый имеет на борту 1,7 Генри при резистивном сопротивлении 66 Ом. Допустимый сквозной ток может достигать 0,3 ампер. Второй комплект имеет индуктивность поменьше, около 1,4 Генри и меньшее резистивное сопротивление, величиной всего 38 Ом.
Чем меньше резистивное сопротивление обмотки дросселя, тем меньше окажется падение напряжения на нём и соответственно меньше будет рассеиваемая в дросселе мощность. Следовательно, в более мощном усилителе выгоднее применить дроссель с обмоткой в 38 Ом. При токе потребления 300 мА просадка постоянного напряжения окажется всего 11 вольт. А это очень неплохой результат при такой здоровенной индуктивности. Пульсации переменного напряжения в анодном источнике с таким дросселем можно уменьшить до 20 мВ. А потраченные габариты по блоку питания останутся очень скромными. Ниже показана ещё одна картинка с дросселями сравнительно небольшой индуктивности. Слева очень компактные дроссели с индуктивностью 1,5 Генри и резистивным сопротивлением 52 Ома. Это отличные штуковины, пригодные для довольно мощного усилителя. А вот справа размещены дроссели большенького габарита и веса. Индуктивность их поменьше – всего около 1 Генри, зато резистивное сопротивление всего 18 Ом. Это довольно крутой результат, ведь падение напряжения при допустимом токе 0,5 ампера всего 9 вольт. Крупные дроссели с картинки имеют обмотку из более толстого провода, и пригодны они для мощного токового усилителя на 6С33С, а также для выходного каскада на сдвоенных токовых телевизионных лампах.
Кроме практических рекомендаций и примеров применения железок, здесь же можно показать иллюстрации по моделированию режимов работы разных дросселей в цепях электропитания лампового усилителя. Подобные результаты, наряду с физическим экспериментом позволяют подтвердить пригодность такого железа к применению. Многие применяют для моделирования специализированные среды – симуляторы, например EWB. Наиболее продвинутые специалисты работают в системах более высокого уровня, например AnsysMultiphysics. Ansys лучше годится для решения «тяжёлых» задач. А для простеньких примеров, мне больше нравится применение собственного программного обеспечения. Оно было разработано более 25 лет назад, давно устарело морально, поскольку выполнено с применением софта для 16-разрядной математики. Некоторыми вспомогательными средствами 32-разрядной операционной системы моё старинное программное обеспечение удалось освежить, однако оно всё равно устарело. Тем не менее, бывает удобно применять его для сравнительно небольших задач, требующих ускоренного ответа. А удобно это только по причине хорошо закрепленных навыков. Жаль, что и здесь многое уже забыто. Для описываемого софта характерно полное отсутствие интерфейса. Все модели для анализа режимов приходится писать прямо в текстовом формате в ASCII-коде. Для задач повышенного размера приходится рисовать модель на бумаге. Такая визуализация существенно облегчает представление. Нужно заметить, что для серьёзных сред математического моделирования математическую модель также приходится писать в виде текста (Ansys), поэтому изначальное неудобство отсутствия у меня интерфейса в некотором роде универсально.
Для специалистов понятно, что построение корректной и работоспособной дискретной модели для дросселя довольно непростая задача, особенно учитывая необходимость динамического, автоматического управления выбором метода численного интегрирования. В моих программных модулях предпочтение отдаётся неявным методам. Учитывая кратко изложенные здесь сведения, любой уверенный пользователь симуляторов вроде MicroCAP, может составить представление, насколько мне не интересны, ни интерфейс, ни математика, ни примеры применения подобных систем фирменной буржуйской разработки. Ниже показано несколько иллюстраций исследования режимов выпрямителей в моей собственной программной среде математического моделирования. Вначале показаны исходные схемы двухполупериодных мостовых выпрямителей, которые применяют в ламповой и в транзисторной технике. В каждой из представленных схем при построении макромоделей в математическом описании применены дискретные модели индуктивностей, интегрируемые по методу трапеций.
Две другие схемы двухполупериодного выпрямления показаны ниже, причём схема с нейтральной точкой нашла более широкое распространение. Для всех схем на этапе машинного анализа генерируются численные модели в текстовом формате. Для адаптации к применению без графического интерфейса их переводят к схемотехническому формату. Подобное упрощение вполне объяснимо, поскольку любому наблюдателю гораздо более понятна схемотехническая интерпретация. В то время как текстовый формат пригоден только для машинного представления.
Для математического моделирования пригодны вовсе не картинки схем. Нужны математические модели, численные модели, системы уравнений и их цифровое кодирование. В решении задач моделирования нужен инструментарий узловых уравнений, а также соответствующая автоматизированная идентификация и нумерация. Основным машинным средством в большинстве программных сред служит гибридный алгоритм расширенного узлового анализа. Инструментом реализации метода расширенных узловых уравнений служит матричная арифметика. В результате применения методов теории цепей, математика ПО формирует системы алгебраических уравнений. Как правило, это нелинейные системы. Нередко они ещё и нестационарные, но в ряде случаев их приходится считать квазистационарными. Порядок систем алгебраических уравнений может быть чрезвычайно высоким. Искусство построения эффективного программного обеспечения заключается в тонком сопряжении всевозможных граничных условий и в преодолении многочисленных некорректностей, как математического, так и технологического характера. Системы уравнений в многомерном пространстве решают, только численно, итерационно, без вариантов. И в результате получается некоторая совокупность рабочих точек, соответствующих формализованной задаче. Примеры двух крайне упрощенных схемных моделей для выпрямителя блока питания показаны ниже. В первой модели применён разделительный управляемый источник ЭДС EU. Это источник напряжения, управляемый напряжением, ИНУН. Во второй схемной модели корректность коммутации обеспечена применением модели диода обратного тока VD3.
Результаты моделирования нескольких таких моделей выпрямителей с индуктивными дросселями показаны ниже. На левом графике снизу зеленым цветом показана кривая выпрямленного напряжения, а желтым – обратного напряжения на выпрямительном диоде (мостового выпрямителя). На правом графике показана кривая напряжения источника питания с учётом потерь напряжения в выпрямительных диодах моста. Красным цветом показана кривая выпрямленного напряжения для реального маломощного источника при слабой батарее выпрямительных конденсаторов 200мкФ и относительно небольшой индуктивности фильтрующего дросселя 50мГн. В результате большого внутреннего сопротивления, падение напряжения внутри источника оказывается около сотни вольт относительно амплитуды, а пульсации выпрямленного напряжения крайне велики и достигают значения в 50 вольт.
При изменении параметров текстовой модели легко получить динамические характеристики любого выпрямителя. Важно, чтобы макромодели всех компонентов были адекватными реальным условиям эксплуатации. Ниже показано семейство динамических характеристик, полученных при изменении параметров модели. Наглядно продемонстрирована фильтрующая способность индуктивной катушки, поскольку при двукратном увеличении индуктивность наблюдается переход в порядке чередования кривых 1-2-3-4-5. В качестве нагрузки использован резистивный эквивалент.
Далее показаны характеристики другого выпрямителя, рассчитанного на более высокое напряжение, при сравнительно небольшом токе нагрузки. Емкость выбрана сравнительно небольшой – 200мкФ, а вот индуктивность приближена к реальным значениям источника питания лампового усилителя. При значении 0,8 генри пульсации напряжения приходят к приемлемым значениям, но разгон по характеристике происходит сравнительно медленно. Внизу слева показаны кривые для синусоидального напряжения на выходе силового трансформатора, а также выпрямленного напряжения с учётом потерь напряжения в диодах. Справа, показаны характеристики на выходе БП. Красным цветом выделена кривая выходного напряжения, а сиреневым – масштабированные пульсации напряжения на дросселе.
При необходимости проведения более тщательного моделирования, путём варьирования параметров в модели источника, можно задать любой спектральный состав высших гармоник, в соответствии со степенью насыщения трансформатора. Совершенно аналогично можно регулировать параметры электромагнитных дросселей. Нужно заметить, что практическое значение имеют только модели, в которых с заданной точностью запрограммированы однозначно нелинейные характеристики стали. Модели с неоднозначными нелинейностями вебер-амперных характеристик, а также параметрические модели высоких порядков для практического анализа малопригодны. Довольно удобным оказалось применение в программной оболочке динамических моделей резисторов. Они представляют собой некие прототипы резистивных матриц, с динамическими ключами, обеспечивающими определенные законы управления. В качестве закономерностей коммутации использованы двоичные законы кодо-импульсного (КИУ) управления. Такие макромодели допустимо применять в качестве нагрузочных элементов для тех же исследуемых блоков питания, в которых нужно запрограммировать сброс и наброс нагрузки по ходу работы источника, в заданные интервалы времени, преодолевая конфликты при совпадении этих интервалов.
Вполне вероятно, что мне удастся представить в отдельном цикле статей более подробную информацию о математическом и схемотехническом моделировании электронной схемотехники. Ведь это материалы, сравнительно легко извлекаемые из готовых моделей, приведенных в стандартные цифровые форматы документации. Исходников накопилось очень много, нужно лишь выдернуть фрагменты материалов их архива и адаптировать к сети. Количество разработанных и тестированных мною моделей транзисторов, тиристоров, симисторов, ОУ, а также пассивных компонентов и цифровых устройств довольно велико, а их качество очень разное. Моделей для электронных ламп у меня нет, 20 лет назад тема эта была не актуальна. Писать их сейчас, особенно для устаревшей программной оболочки у меня никакого желания тоже нет. Поэтому, скорее всего, в изложении придется ограничиться иллюстрациями общеобразовательного характера. Дополнительно нужно непременно сказать, что вопрос о необходимости тщательного исследования динамики блоков питания ламповых усилителей отнюдь не праздный. В нынешней ситуации возникли технологические подвижки, следствием которых стало появления новых элементов в базисе электронных устройств, а также резкое увеличение энергетического ресурса, например ёмкостных элементов электронных цепей. В связи с этим нередко приходится наблюдать, как в схемотехнике ламповых блоков питания появляются ёмкости в несколько миллифарад. А это совсем не безобидно. Если раньше была тенденция применения конских индуктивностей в 10 и более генри, то теперь другая крайность, применение электролитов чудовищных ёмкостей. Совершенно обоснованно могу сказать, любые крайности по соображениям здравого смысла неприемлемы. Если в моих схемах появляются такие ёмкости-монстры, то для их применения есть некоторые основания и приняты специальные меры ограничительного характера. Для подтверждения высказанных соображений могу привести графические иллюстрации по результатам численных экспериментов с фильтрующими дросселями и ёмкостями для блока питания. При плохом демпфировании ёмкостей и неудачном выборе сочетания L и C, довольно нетрудно привести систему электропитания к продолжительным колебаниям, перенапряжениям и аварии. На рисунке показан переходный процесс при пуске БП с разными значениями емкости в 100-200-400 мкФ и неизменной индуктивностью дросселя в 0,5 генри. В ходе разгона кодоимпульсная модель резистивной нагрузки производит наброс и сброс нагрузки (на 30-60%) в произвольные моменты времени. Об этом свидетельствуют небольшие выбросы напряжения в момент коммутации и участки с просадкой напряжения на 3-6%.
Примечательно, что с увеличением емкости БП, явно прослеживается уменьшение уровня пульсаций, улучшение сглаживания, однако существенно возрастает колебательность характеристики и продолжительность перехода в установившееся состояние. А это вполне может оказаться причиной появления в усилителе различных барабашек в звуке, а также всякого рода призвуков, которые так любят оценивать удифилы на слух. Но гораздо худшим последствием бездумного выбора ёмкости, можно считать величину пускового перенапряжения. И если не принимать специальных мер, то электролиты могут не выдержать и бабахнут. Ниже показаны характеристики того же БП при дискретном регулировании индуктивности и неизменной ёмкости 100мкФ. В модели поочередно использованы три значения индуктивности дросселя 0,5-1,0-2,0 генри. В результате получается, что при увеличении индуктивности, существенно сниженным оказывается уровень пульсаций выпрямленного напряжения (почти четырёхкратно), но разгон по характеристике естественно замедляется. Увеличение индуктивности приводит к снижению выброса пускового напряжения, радикальному снижению. Но не нужно думать, что его нет совсем.
Желательно понимать, что если в одном месте убыло, то в другом месте прибыло. Значительные напряжения могут возникать на самой индуктивности. В достигнутом установившемся режиме колебательность системы при увеличенной индуктивности дросселя не велика, зато отчётливо видны продолжительные участки с просадкой напряжения при набросе и сбросе нагрузки. Демонстрация физических принципов работы выпрямителя имеет характер обучалки. Для количественной же оценки очень существенное значение имеют сами модели. От их корректности зависит не только само соответствие, но и точность получаемого результата. При наличии свободного времени постараюсь подготовить отдельную публикацию, где можно рассмотреть наиболее актуальные вопросы построения эффективных и безопасных классических блоков питания. Там же можно сформулировать совокупность требований и рекомендаций по выбору фильтрующих компонентов. Весьма важно понять, что путём машинного моделирования можно получить конкретные значения номиналов фильтрующих элементов и конфигурацию схемы источника питания, пригодные для практического повторения. И чем выше соответствие результата практике, те корректнее написана модель и правильнее работает математика ПО.
Ниже показана картинка с готовым БП для лампового усилителя, в котором использованы беленькие электромагнитные дроссели. Этот вариант сконструирован для питания усилителя на 8 лампочках 6П18П. Конструкция показанного БП питает вариант двухканального двухтактного усилителя со сдвоенными лампочками по схеме, описанной в другой статье. Как видно по картинке реализовано компактное размещение всех компонентов в двухэтажной конфигурации и применены плоские прямоугольные дроссели. Пара анодно-накальных трансформаторов обеспечивает питание двух низковольтных оконечных каскадов при отдаваемой мощности до 108Вт. Для питания предварительного каскада применен мелкий тороидальный трансформатор мощностью около 20Вт, с обмоткой из тонкого провода, размещенный с торца. Там же есть ещё немного места для монтажа релейного модуля задержки подачи анодного питания. Однако подгонку такого модуля в нишу ограниченного размера сделать не так просто. Поэтому на этапе конструирования скелета нужно заранее тщательно продумывать компоновку блока питания и всех систем, его составляющих. При проектировании нужно понимать, что важнейшим критерием для конфигурирования блока питания всегда является правильная оценка потребляемой лампами и нагрузкой мощности и выбор соответствующих трансформаторов.
Блочное конструирование источника питания исключительно удобно не только в эксплуатации, но также на этапе испытаний. Компактный блок питания можно предварительно полностью отрепетировать и настроить на нужный режим электропитания. Размещают такой блок питания в центре тяжести конструкции корпуса при монтаже. На следующем этапе настраивают каждый каскад, начиная с конца усилителя. Блочная конструкция БП весьма ремонтопригодна, поскольку при любой аварии легко вскрыть колпак и демонтировать блок питания целиком, заменив его другим. Ниже показаны картинки с корпусом лампового усилителя, подготовленным к сборке. Блок питания установлен и закреплён непосредственно сверху шасси. В шасси предусмотрены крупные отверстия, предназначенные для вывода в подвал жгутов из проводов электропитания. Шасси представляет собой прямоугольную стальную коробку и служит одновременно корпусом усилителя. На передней панели предусмотрено прямоугольное отверстие для индикатора, а также входные клеммы для кабелей. Позднее по центру лицевой панели будет просверлено отверстие для установки сдвоенного регулятора громкости. Блок питания довольно тяжелый, около 6 кг. Поэтому корпус должен быть изготовлен из прочной стали и иметь рёбра жесткости.
Довольно любопытными мне показались соображения, изложенные в статье Евгения Карпова, которая попалась мне случайно. В белорусском журнале Радиолюбитель за 2011 год опубликована заметка по применению в качестве дросселей электронных модулей, на MOSFET-транзисторах. Это довольно популярная на форумах тема. В сети даже встречаются специальные штучки, которые некоторые оригиналы предлагают применять в цепях анодного питания, как панацею для фильтрации высших гармоник. Совершенно очевидный для меня ответ Карпова. Евгений действительно поставил точку в досужих рассуждениях. Достоинства ЭД есть, но они минимальны, а потому заниматься этой темой не стоит. Как-то интуитивно мне было понятно и без статьи, что достоинства электронных дросселей (ЭД) ориентированы на сравнительно узкий диапазон применения. И действительно, если не городить сложную систему фильтрации пульсаций, со следящими ОС, то при изменении нагрузки лампового усилителя эффективность электронного дросселя будет меняться. Поэтому Е.Карпов справедливо отметил, что применение электронных дросселей предпочтительно в А-режиме. Для усилителей в режиме АВ диапазон изменения тока нагрузки в динамике слишком велик, что снижает эффективность ЭД в фильтрации. И в отношении габаритов, сомнительность достоинств ЭД также подтвердилась, поскольку для рассеивания мощности на транзисторе приходится устанавливать радиатор. Только по массе ЭД выигрывает перед электромагнитными дросселями. Но и здесь применение сравнительно компактных осветительных дросселей делает преимущество ЭД минимальным. Зато в отношении кошерности никаких шансов у ЭД перед ЭМ-дросселем нет. Именно поэтому применение электромагнитных дросселей из медного провода на стальном сердечнике и остаётся незыблемым как классика.
В статье показаны практические сведения из личного опыта, пригодные для ознакомления и научения. Кроме того, они годятся для тупого и меркантильного воспроизведения, и применения плоских и удобных беленьких дроссельных железок в блоках питания ламповых усилителей, вместо традиционных серийных дросселей типов Д или Др. Лучше бы не расценивать мою публикацию как рекламу дросселей от осветительного оборудования. Во всех публикациях мне свойственно исключать указание конкретных сведений о торговых марках оборудования и комплектующих, использованных для практических конструкций. Желательно отчётливо понимать, что рекламировать фирменные железяки не следует.
Евгений Бортник, Красноярск, Россия, февраль 2018
| Кат. № | Щелкните изображения для | Описание | Состояние | Цена GBP |
|---|---|---|---|---|
| ИНДУКТОРЫ, ТРАНСФОРМАТОРЫ и Громкоговорители | ||||
| РФ ФИЛЬТРЫ IF фильтры и кристаллы | ||||
| L151 | Керамический фильтр 10.7 МГц. Фильтр промежуточной частоты SFE10.7M Murata | Новое Старые акции | 0,45 | |
| L152 | , | Керамический фильтр | Новое Старые акции | 0,45 |
| L153 | , | Керамический фильтр Фильтр промежуточной частоты LT465B | Новое Старые акции | 0.45 |
| L154 | , | Керамический фильтр Промежуточный Частотный фильтр SFU450B ДАННЫЕ | Новое Старые акции | 0,40 |
| L155 | , | Керамический фильтр Фильтр промежуточной частоты SFU465B ДАННЫЕ | Новое Старые акции | 0.40 |
| L160x | Керамические фильтры Доступны другие типы включают: — CSB456F18, KMF C366A, CSA4.00, CSA2.00, CSA16.93, | Новое Старые акции | Различный | |
| L200x | Катушки Osmor Некоторые из них доступны. Увидеть Оригинальный технический паспорт здесь. Сейчас доступны только следующие 11 типов: — QA1,2,5,6 QO2,5,6,7 QHF1,6 | Новое Старые акции | С 8.00 | |
| РФ Катушки, трансформаторы ПЧ , Феррит и компоненты Значения, указанные для индуктивностей и сопротивлений являются ориентировочными и являются приблизительными в пределах моего компонента мосты. Дополнительные данные будут опубликованы, когда появятся новые данные. Индукторы 10 мм и 15 мм имеют два ряда контактов с 2 и 3 контактами. Обмотка А — это 3-х контактный ряд. | ||||
| L411 | Трансформатор Toko 15мм | Новое Старые акции | 0.30 | |
| L413 | Трансформатор Токо 15мм. | Новое Старые акции | 0,30 | |
| L421 | ПЧ трансформатор.10,7 МГц Toko N2791PQP X2792SBS. 10 мм x 20 мм. | Новое Старые акции | 0,90 | |
| L424 |
| Новое Старые акции | 0,20 | |
| L428 | ПЧ трансформатор (10.7 МГц?) 10 мм 7A-247R. Blue Core Эквивалент RadioShack 10564987 Две обмотки. Конструкция как L427 A. 4 мкГн 0,4 Ом с параллельным конденсатором. Б. 13 мкГн 0,5 Ом. | Новое Старые акции | 0,65 | |
| L429 | ||||
Sansui Electric в первые дни Те, кто знает Sansui со знаменитым позже Продукты Sansui в трубке Era Самыми первыми производственными линиями Sansui были трансформаторы без оболочки; это значит нет Кто такой Hashimoto Electric? Hashimoto Electric Co., Ltd, начала свою деятельность в 1958 году. | Продукты Хашимото Хашимото поставил знаменитые трансформаторы AU-111 компании Sansui Проекты ламповых усилителей с использованием Хашимото Эти девять усилителей, использующих трансформаторы Хашимото, изначально были | |||
Что новогоКлючевые проблемы | ||||
Промышленная дроссельная катушка | Электрический трансформатор | Синфазный дроссель
Промышленное применение ： Наши продукты используются в различных отраслях промышленности, в том числе: Транспорт (автомобиль, мотоцикл, лодка, рельсовая система, лифт) ； Энергия (солнечные системы) ； Телекоммуникационные системы ； Медицинское оборудование Промышленное (испытательное оборудование, робототехника) ； Освещение (светодиоды, люминесцентные компоненты) ； Бытовая электроника
Использование силового трансформатора
Производство электроэнергии низкого уровня напряжения очень рентабельно.Теоретически эта мощность низкого уровня напряжения может быть передана на приемный конец. Эта мощность низкого напряжения, если она передается, приводит к большему току в линии, что действительно вызывает большие потери в линии. Но если уровень напряжения мощности увеличивается, ток мощности уменьшается, что приводит к снижению потерь I2R в системе, уменьшению площади поперечного сечения проводника, т.е. снижению капитальных затрат системы, а также улучшает регулировка напряжения системы. По этой причине для эффективной передачи электроэнергии необходимо повышать мощность низкого уровня.Это делается с помощью повышающего трансформатора на передающей стороне сети энергосистемы. Поскольку эта мощность высокого напряжения не может быть распределена между потребителями напрямую, ее необходимо понизить до желаемого уровня на принимающей стороне с помощью понижающего трансформатора. Таким образом, силовой трансформатор играет жизненно важную роль в передаче энергии.
Двухобмоточные трансформаторы обычно используются там, где соотношение высокого и низкого напряжения больше 2. Экономически выгодно использовать автотрансформатор, когда соотношение между высоким и низким напряжением меньше 2.Опять же, единичный трехфазный трансформатор более рентабелен, чем блок из трех однофазных трансформаторов в трехфазной системе. Но одиночный трехфазный трансформатор немного трудно транспортировать, и его необходимо полностью вывести из строя, если одна из фазных обмоток выходит из строя.
Электрический силовой трансформатор
Электрический силовой трансформатор, распределительный трансформатор и измерительный трансформатор — Силовые трансформаторы обычно используются в передающих сетях для повышения или понижения уровня напряжения.Он работает в основном при высоких или пиковых нагрузках и имеет максимальную эффективность при полной или близкой к ней нагрузке. Распределительный трансформатор понижает напряжение для распределения между бытовыми или коммерческими потребителями. Он имеет хорошую регулировку напряжения и работает 24 часа в сутки с максимальной эффективностью при 50% полной нагрузки. Измерительные трансформаторы включают трансформаторы тока и напряжения, которые используются для снижения высокого напряжения и тока до меньших значений, которые могут быть измерены обычными приборами.
Двухобмоточный трансформатор и автотрансформатор — бывший в употреблении обычно используется там, где соотношение между высоким и низким напряжением больше 2.Его рентабельно использовать позже, когда соотношение между высоким и низким напряжением меньше 2.
Трансформатор для наружной установки и трансформатор для установки внутри помещения — Трансформаторы, предназначенные для установки вне помещения, представляют собой трансформаторы наружной установки, а трансформаторы, предназначенные для установки в помещении, — это трансформаторы внутри помещения.
Трансформатор с масляным охлаждением и сухим типом — в трансформаторе с масляным охлаждением охлаждающей средой является трансформаторное масло, тогда как трансформатор сухого типа охлаждается воздухом.
Тип сердечника, трансформатор типа оболочки и трансформатор типа Берри — В трансформаторе типа сердечника он имеет две вертикальные ветви или ветви с двумя горизонтальными секциями, называемыми ярмом.Сердечник прямоугольной формы с общим магнитопроводом. Цилиндрические катушки (ВН и НН) размещены на обеих конечностях. Трансформатор оболочечного типа: имеет центральную и две внешние ветви. Обе катушки ВН и НН размещены на центральном плече. Двойная магнитная цепь присутствует. Трансформатор ягодного типа: сердечник похож на спицы колес. Для размещения этого типа трансформатора используются плотно подогнанные резервуары из листового металла с заполненным внутри трансформаторным маслом.
Что такое дроссельная катушка?
Дроссельная катушка — это часть, используемая в электрических цепях, чтобы пропускать постоянный ток и блокировать прохождение переменного тока.Эти катушки используются в ряде электрических устройств. Когда он используется как часть схемы радио, он попадает в один из двух частотных классов: аудио или радио. В схемах с более высокими частотами используются материалы сердечника, отличные от материалов, используемых в схемах с более низкой частотой.
.
