Цитата:

Журнал РАДИОЛОЦМАН, октябрь 2017 Александр Русу, Одесса Часть 1 Способы уменьшения размеров дросселя Итак, поскольку дроссель в большинстве случаев является самым габаритным элементом преобразователя, нужно пытаться каким-то образом его уменьшить. Первый путь очевиден – увеличение частоты преобразования fПР.

Подробнее: Откуда появились базовые схемы преобразователей. Часть 2

На самом деле базовых схемы две: повышающая (инвертирующая и обратноходовая частные случаи, хотя часто рассматривают и инвертирующую) и понижающая. Отличаются они законами управления.
К тому же, в первой части неправильно изложен материал в отношении конденсаторов, которых нет, там где они нужны принципиально, и есть там, где они в принципе не нужны.
Например рис.1, в понижающей схеме принципиально нужен конденсатор на входе, и совсем не обязателен на выходе; в инвертирующей нужен, как входной, так принципиально необходим выходной конденсатор, для повышающей всё в порядке - входной конденсатор там не принципиален, а вот для обратноходовой приницпиально необходим выходной конденсатор. Иначе «ведёрно-бочковое преобразование» энергии на рис.4 будет без сглаживания, к тому же и эта «картина маслом» неполная! Намного правильнее было бы добавить две трубы - «в одну трубу вливается, в другую выливается», символизирующих вместо стрелок источник энергии и нагрузку.
Кроме этих преобразователей также существует ещё одна базовая схема - электронный трансформатор. В «древние времена» одной из реализацией её был генератор Роэра.
В чём принципиальная разница от повышающей и понижающей? В отсутствии индуктивного «ведра»...
Поэтому статья оставила впечатления «не очень...»: хотя выводы по энергетике дросселей-накопителей очень даже корректны, но «природа» (физика) этого вывода не раскрыта полностью, а заключение в принципе не правильное...

я бы еще добавил - убирается гальваническая развязка, что ни есть айс...

Доброго времени суток, я Вам очень благодарен за интерес и критику моей статьи.

Цитата:

Сообщение от mikaleus

На самом деле базовых схемы две: повышающая (инвертирующая и обратноходовая частные случаи, хотя часто рассматривают и инвертирующую) и понижающая. Отличаются они законами управления.

О том, сколько всего существует "базовых" схем преобразователей ломают копья уже не один десяток лет. Лучше всего, чтобы она была одна, или какое-то обоснованное количество иначе получается бардак в систематизации, что и имеет место быть. Вы где-то прочитали, что базовых схем две, а я - что три. Попытки найти "базовую" схему ведутся уже давно. Очень интересно этот вопрос рассмотрен в малоизвестных работах Смольникова. Но, похоже, пока только мне удалось показать, что "классические" понижающая, повышающая и инвертирующая схемы получаются из обратноходовой.

Цитата:

Сообщение от mikaleus

К тому же, в первой части неправильно изложен материал в отношении конденсаторов, которых нет, там где они нужны принципиально, и есть там, где они в принципе не нужны.
Например рис.1, в понижающей схеме принципиально нужен конденсатор на входе, и совсем не обязателен на выходе; в инвертирующей нужен, как входной, так принципиально необходим выходной конденсатор, для повышающей всё в порядке - входной конденсатор там не принципиален, а вот для обратноходовой приницпиально необходим выходной конденсатор. Иначе «ведёрно-бочковое преобразование» энергии на рис.4 будет без сглаживания, к тому же и эта «картина маслом» неполная! Намного правильнее было бы добавить две трубы - «в одну трубу вливается, в другую выливается», символизирующих вместо стрелок источник энергии и нагрузку.

А что конкретно я изложил неправильно? Разве преобразователь может работать без конденсаторов на входе и выходе? В некоторых случаях, например, в Ваших примерах, возможно. Но я рассматриваю общий случай, который не ограничивается традиционными преобразователями постоянного напряжения. В журнале РадиоЛоцман №11, 12 за 2017 г. вышло продолжение этой статьи "Почему импульсные преобразователи «не любят» «легкую» нагрузку" и там, я надеюсь, я показал роль этих конденсаторов. Ну, а при преобразовании переменного тока (см. статью "Импульсное преобразование переменного тока" РадиоЛоцман №7 2017) без этих конденсаторов вообще схема не работает, особенно без нагрузки и при работе на реактивную нагрузку.

Цитата:

Сообщение от mikaleus

Кроме этих преобразователей также существует ещё одна базовая схема - электронный трансформатор. В «древние времена» одной из реализацией её был генератор Роэра.

Ну, схемы Роэра вообще-то относятся к релаксационным генераторам, то есть больше к схемам управления силовыми ключами, хотя их вполне можно использовать и для преобразования энергии. А что Вы имеете под термином "электронный трансформатор"? Преобразователи, работающие по принципу DC-AC-DC с изменением величины напряжения с помощью трансформатора? Так это немножко другой принцип преобразования. Они относятся к устройствам с двойным преобразованием. Я про них знаю и рассмотрю чуть позже (к концу этого года). Если хотите, можете почитать про них в журнале Практическая силовая электроника №2 за 2016 год (статья Анализ принципов построения и режимов работы импульсных преобразователей электрической энергии)

Цитата:

Сообщение от mikaleus

В чём принципиальная разница от повышающей и понижающей? В отсутствии индуктивного «ведра»...

Принципиальной разницы нет - это один и тот же тип преобразователей.

Цитата:

Сообщение от mikaleus

Поэтому статья оставила впечатления «не очень...»: хотя выводы по энергетике дросселей-накопителей очень даже корректны, но «природа» (физика) этого вывода не раскрыта полностью, а заключение в принципе не правильное...

Мне очень жаль. Но, если хотите - напишите свой вариант заключения - обсудим, и если Ваш вариант будет правильней, то исправим.

Цитата:

Сообщение от spasatell

я бы еще добавил - убирается гальваническая развязка, что ни есть айс...

Наличие гальванической развязки не есть ни хорошо, ни плохо. В одних случаях она действительно нужна, а в других без нее можно обойтись. Это как велосипедный насос - когда есть велосипед - незаменимая штука, а вот когда его нет - бесполезный хлам в сарае.

Наверное формат обсуждения по статье будет не ответом на вопросы, а вначале анализом самой статьи и выделением всех спорных моментов, скорее всего будет не один пост.
Начнём с физики процесса и с вопроса от чего зависит энергетическая ёмкость дросселя.
В принципе формулы (3) и (4) правильные, но есть одно НО. Реально накапливает и отдаёт энергию только то поле, которое находится в немагнитном зазоре. В ферромагнетике для размагничивания нужны некоторые внешние условия (хотя бы температура, отличная от близких к абсолютному 0). Формула для энергии магнитного поля выглядит так:

Wдр= 1/2•B•H•V, где B - индукция Тл, H - напряжённость магнитного поля А/м, V - объём куб. м.

Эта формула так или иначе присутствует во всех учебниках физики (даже школьных). Из этой формулы можно получить формулу (4) статьи. Формула (4) не следует из (3), скорее наоборот, из (4) следует (3). При этом фраза

Цитата:

Поскольку для большинства готовых магнитопроводов произведение Lср•S приблизительно равно их объему V,

не соответствует действительности. Такое можно принимать только для распылённых ферромагнетиков (хорошо известный «динозаврам» пример - материал МП-140) или материал жёлтых или зелёных (распылённое железо) или чёрных (сендаст) кольцевых дросселей, которые встречаются во вторичных источниках питания цифровой техники. Там зазор составлет диэлектрическое покрытие частичек ферромагнетика. Вообще эти материалы можно делать, при желании, «на кухне» или летом на балконе.
В ферритовых сердечниках делают зазор. Дошло даже до того, что зазор пилят в кольцевых сердечниках! При этом, практически работающее поле сосредоточено в зазоре. Выбор сердечника и зазора для каждого случая, разумеется, индивидуально, но если в расчёт принимать и энергию магнитного поля в объёме ферритового сердечника (обычно несколько процентов, по отношению энергии магнитного поля в зазору), то реально оказывается, что этих процентов и не хватает.
дальше будет....

Так как дальнейшее обсуждение будет касаться рассмотрения преобразователей, то предалагаю загрузить книгу с другого форума, так как «Радиолоцман» имеет существенные ограничения по объёму.
http://kazus.ru/forums/showthread.php?t=28948&page=3
найдите там мой пост (я там также обзываюсь) №24 и попробуйте скачать книгу Северенс, Блюм - я её лично «ксерил», и, в отличии от «ксерящего» из анедота про «Войну и Мир», ещё читал...

Цитата:

Сообщение от mikaleus

так как «Радиолоцман» имеет существенные ограничения по объёму.

Уточним, что большие файлы можно загружать в файлобменник Файлы

Цитата:

Сообщение от mikaleus

В принципе формулы (3) и (4) правильные, но есть одно НО. Реально накапливает и отдаёт энергию только то поле, которое находится в немагнитном зазоре. В ферромагнетике для размагничивания нужны некоторые внешние условия (хотя бы температура, отличная от близких к абсолютному 0). Формула для энергии магнитного поля выглядит так:

Wдр= 1/2•B•H•V, где B - индукция Тл, H - напряжённость магнитного поля А/м, V - объём куб. м.

Эта формула так или иначе присутствует во всех учебниках физики (даже школьных). Из этой формулы можно получить формулу (4) статьи. Формула (4) не следует из (3), скорее наоборот, из (4) следует (3).

Формулы (3) и (4) практически аналогичны. Только (3) точная, а (4) приближенная, поскольку Lср * S приблизительно равно объему V магнитопровода. Такое приближение, кстати, не только я использую, например этот же прием применен тут (стр. 60).

Хныков А.В. Теория и расчет трансформаторов источников вторичного электропитания / Москва: СОЛОН-Пресс, 2004.

Цитата:

Сообщение от mikaleus

При этом фраза не соответствует действительности. Такое можно принимать только для распылённых ферромагнетиков (хорошо известный «динозаврам» пример - материал МП-140) или материал жёлтых или зелёных (распылённое железо) или чёрных (сендаст) кольцевых дросселей, которые встречаются во вторичных источниках питания цифровой техники. Там зазор составлет диэлектрическое покрытие частичек ферромагнетика. Вообще эти материалы можно делать, при желании, «на кухне» или летом на балконе.
В ферритовых сердечниках делают зазор. Дошло даже до того, что зазор пилят в кольцевых сердечниках! При этом, практически работающее поле сосредоточено в зазоре. Выбор сердечника и зазора для каждого случая, разумеется, индивидуально, но если в расчёт принимать и энергию магнитного поля в объёме ферритового сердечника (обычно несколько процентов, по отношению энергии магнитного поля в зазору), то реально оказывается, что этих процентов и не хватает.
дальше будет....

Ну, вообще-то статья немножко не об этом. Разбор физики работы дросселя это отдельная тема. И, честно говоря, этот вопрос больше интересует больше физиков, чем электронщиков. Но.

В статье же написано: "[мю]ЭКВ – эквивалентная магнитная проницаемость магнитопровода, учитывающая все особенности его конструкции" первоначально был вариант "... в том числе и с учетом немагнитных зазоров". Я жалею, что я сократил эту фразу, хотя в оригинальных статьях (см. 1, 2 списка литературы эта фраза присутствует полностью и без сокращений) и в моих последующих статьях в РЛ она оставлена в полном объеме.

В этой статье рассматривается магнитопровод целиком. Он имеет эквивалентную магнитную проницаемость [мю]ЭКВ, которую можно поменять, добавив немагнитный зазор, объем V - это объем магнитопровода, а не магнитного материала и другие параметры. Но в этой статье я не ставил задачу описывать где именно в магнитопроводе хранится энергия. Она хранится в магнитопроводе, состоящем из магнитного материала, немагнитных зазоров, материалов для крепления и т.п. А в какой именно его части, и как эффективность ее хранения зависит от калибра зуба ножовки, которой пилили феррит, это уже выходит за рамки статьи.

Поэтому я не вижу ошибок.

Может мой подход к изложению вызывает споры, может я где-то неточно выразился. Но это мое мнение. В конце-концов на стр. 140 книги Севернса и Блума, на которую Вы опираетесь, написано

"... схему ППН-3 (инвертирующий преобразователь) можно рассматривать как особую комбинацию схем ППН-1 (понижающий) и ППН-2 (повышающий), а не как элементарную преобразовательную ячейку во всем классе преобразователей постоянного напряжения. В дальнейшем эта концепция принята в качестве основной, хотя она, конечно, и является спорной."

То есть сами авторы не уверены в своей правоте. Они предложили свой вариант классификации и рассмотрения ППН. У них все сложно: 2 базовых ППН и мифический трансформатор постоянного тока. Для каждого ППН 2 мат. модели для разрывного и безразрывного режимов.

У меня 1 мифический импульсный регулятор (тоже, кстати, не мной придуманный, если я не ошибаюсь, его Поликарпов впервые предложил) в качестве которого прекрасно подходит обратноходовая схема. Более того из обратноходовой схемы прекрасно получаются классические понижающая, повышающая и инвертирующая. Как - показано в этой статье. При этом для понижающей и повышающей надо дроссель меньших габаритов. Насколько меньший - показано в числах. Почему - тоже показано - потому что преобразуется меньшее количество энергии.

Я не вижу ошибок.

Цитата:

Сообщение от Admin

Уточним, что большие файлы можно загружать в файлобменник Файлы

Как можно загрузить файлы?

Цитата:

Сообщение от ozels

На сколько ... большие ? ...

У меня djvu в zip-архиве 8,9 MB....

Цитата:

Сообщение от Александр Русу

поскольку Lср * S приблизительно равно объему V

Эта фраза очень спорная, а её приводят во многих книгах, не задумываясь о соответствии реальности. У меня возникло подозрение, что её при подготовке книги просто переписывают из одной в другую (примерно, как диссертации). Я с этой фразой не согласен, так как она годится только для кольцевых магнитопроводов с распылённым ферромагнетиком.

Цитата:

Сообщение от Александр Русу

Разбор физики работы дросселя это отдельная тема.

Но вместе с тем, делаете выводы о размерах магнитопровода. А таки всё очень не однозначно. Поэтому хотелось бы не иметь однозначных утверждений. Кроме того, рассматривая многообмоточный дроссель, упускаете индуктивность рассеяния. А она есть. И серьёзно влияет на режимы работы схем преобразователей. Да так, что некоторые замахавшись с ними бороться, создают новые схемы, где вроде бы вредные паразиты оказываются полезными и необходимыми для новых синтезированных схем.

Цитата:

Сообщение от Александр Русу

То есть сами авторы не уверены в своей правоте. Они предложили свой вариант классификации и рассмотрения ППН. У них все сложно: 2 базовых ППН и мифический трансформатор постоянного тока. Для каждого ППН 2 мат. модели для разрывного и безразрывного режимов

Они как раз и иронизируют над принятой на тот момент концепцией ППН3.
Если исходить из «преобрзования энергии в преобразователях», то трансформатор постоянного тока, как раз не мифический. Основное отличие от других преобразователей в нём нет преобразование энергии - преобразование формы есть, а преобразование энергии - нет.
Наличие двух мат. моделей управления для разных режимов работы каждого ППН, то это нормально, так как соответствует действительности. Но, вместе с тем, даже при наличии нескольких мат моделей это позволяет авторам той книженции (да и попутно Куку и Виттенбергу) сочинять различные варианты высокоэффективных схем, бороться с помехами, как в сеть так и эфирные.