PDA

Просмотр полной версии : Синус со стабильной частотой 100 кГц с кпд не менее 50%



Aleksandr30
11.01.2020, 15:30
С какой стороны подойти к решению такой задачи? Пробовал делать на комплементарной паре, пуш-пул, другие двухтактные схемы. Но синус получается только очень отдалённо напоминающим синус. Работал с питанием меньшим, чем максимальное напряжение исток-затвор, поэтому сземы были относительно простыми. Хочется использовать большее напряжение. Т.к. в этом случае будет сильно скакать напряжение на истоке, то нужно такое управление, которое не будет чувствительно к таким скачкам. Как сделать так, чтобы напряжение подаваемое на затвор зависило от напряжения на истоке, т.е. чтобы управление подавало разницу затвор-исток в виде синуса?

Добавлено через 13 минут(ы):

Дополнение. Резонансные схемы не особо хороши, т.к. их частоты зависят от потребления. Поэтому пытался формировать синус только за счёт транзисторов. Схемы с резонансными контурами пробовал. Если генератор частоты на резонансе потребляет ноль, то зачем тогда транзистор автогенератора пропускает уйму тока в резонансе, когда потребление должно приближаться к нулю. Из этого сделал вывод, что у схемы очень низкое кпд. Делал по схеме автогенератора, только вместо лампы биполярник:
https://cdn1.savepice.ru/uploads/2020/1/11/a4600984abd6560b5c2e c7023dc9ed1a-full.png (http://perfetto-furniture.com)

UR5ZQV
11.01.2020, 17:47
Aleksandr30,
1.Какое отношение имееет Ваша задача к разделу "Источники питания"?
2.Дайте Вашу задачу, преобразователь, мощность, напряжения, токи , допустимые КГ.
3.Приведите хотьть часть схем "с которыми работали, и они были относительно простыми".
ПС: Для КПД 50% и даже выше справляются обычные параметрические стабилизаторы на постоянном токе, зачем "синусоида 100кГц", не знаю (хоть иногда такеие спец задачи есть).

exEW1DC
11.01.2020, 18:16
Если генератор частоты на резонансе потребляет ноль

Непонятный вывод. Генератор частоты в моем понимании работает следующим образом. В течении одного полупериода энергия, вырабатываемая генератором переходит часть в нагрузку, а часть ее накапливается в контуре и во втором полупериоде контур отдает накопленную энергию в нагрузку. Кроме того, часть энергии возвращается в генератор для образования последующего колебания. Затем процесс повторяется. Не может генератор в процессе работы не потреблять энергию. В резонансе он только способен отдать в нагрузку большую мощность

Aleksandr30
11.01.2020, 18:52
Может тему в неправильном разделе создал. Извеняюсь. Новичок совсем. Подходящего раздела не нашёл. Главный вопрос в том, как можно бороться со скачками напряжения на истоке? На истоке меняется напряжение, а сигнал подаваемый на затвор это не учитывает. Получаются сквозняки и неоткрывания и искажения. Собираюсь питать схему постоянкой 60 Вольт. Нужно преобразовать его в чистый синус 100 кГц. Нагрузка - первичка трансформатора с малым числом витков. Поэтому токи в первичке будут около 5-7 А.

Добавлено через 6 минут(ы):

exEV1DC, При параллельном подключени к контуру сопротивление на резонансной частоте возрастает до бесконечности. Называется антирезонанс. Отличие в моём случае только в том что я питаю контур полупериодами. Смотри схему выше. Получается чистый синус, но потребление на резонансной частоте не падает. А должен падать, за счёт возрастающего сопротивления. Проверял ГЧ. В учебниках это есть.
Вернее, потребление падает, но очень незначительно.

Добавлено через 11 минут(ы):

Где бы найти руководство по драйверам полевиков с подробным описанием схемы и принципа действия и предназначения частей схемы? Наверняка там есть ответы на мои вопросы. Но гугл выдаёт скудную информацию по этому вопросу. Скачал руководство infinion, но там тоже объяснений нет. Больше коммерческую цель преследуют. А самому разобраться сложно, без объяснения на пальцах.

UR5ZQV
11.01.2020, 22:28
Aleksandr30,
Может тему в неправильном разделе создал.
Может. Ничто не мешает образовать новую Тему, в "нужном разделе", только вопросы поста 2 не исчезнут.
Если Вам нужна "синусоида" ровноно на 100к, то она получается даже с однотакта в полевиках,, биполярниках и лампах, даже в ключевых режимах, Вы задачу Вашу опишите.

UN-NS
11.01.2020, 22:31
Кпд более 50% легко получить в блокинг-генераторе, но там не синус. Синус - только в двухтактной схеме и если с самовозбуждением, то строго без насыщения трансформатора. Самый высокий кпд могут обеспечить формирователи синтезированного синуса каскадом ключей. "Зубчатость" пугать не должна, порядок гармоник высокий и легко подавляется в ФНЧ, функции которого может выполнять трансформатор. Так, собственно и делают в ИБП с синус-выходом. Других решений нет. Синус -линейный режим, класс А - низкий кпд. Класс АБ - уже требует фнч да и кпд вырастает не сильно.

R9AAA
12.01.2020, 00:02
Резонансные схемы не особо хороши, т.к. их частоты зависят от потребления.
Если задающий генератор отдельный от силовой части, то не зависит. Никак. Особенно если ЗГ - кварцованный.

Так как назначение схемы, её мощность и выходное напряжение неизвестны, то предлагаю два решения:
- резонансный инвертор (открываем любой учебник по силовой электронике и находим схемы минимум на тиристорах);
- инвертор с ШИМ.

UT1LW
12.01.2020, 00:20
Или просто, двухтакт с внешним возбудом.

UR5ZQV
12.01.2020, 00:25
Aleksandr30,
Собираюсь питать схему постоянкой 60 Вольт. Нужно преобразовать его в чистый синус 100 кГц. Нагрузка - первичка трансформатора с малым числом витков. Поэтому токи в первичке будут около 5-7 А.
1.Так 2-х такт с посл питанием, в режиме В (АВ), линеаризация для "крутых" полевиков, резисторы в истоке, при таком напряжении питания 50% КПД не проблема.
2.Это если нагрузка "чисто" резистивная и постоянная.
3.А если нет, опишите задачу, до нагрузки, (если не секрет).

Девятый
12.01.2020, 06:49
Тема похожа на те, что создают "любители свободной энергии" и лекари "катушками". Они любят применять то, что им непонятно - типа, это "скрытые знания"...
:-(

R8CDB
12.01.2020, 08:04
Тема похожа на те, что создают "любители свободной энергии" и лекари "катушками". Они любят применять то, что им непонятно - типа, это "скрытые знания"...:ржать:

UA0OAG
12.01.2020, 09:11
Смотри схему выше.

Не выше, не ниже, схемы не увидел. Что обсуждаем? И что важнее, чистый синус или КПД? А может ещё что то? Обычно начинают танец от печки:)

UR5ZQV
12.01.2020, 14:18
UA0OAG, Не, схему ТС добавил, в посте 1 (из учебника по физике за 5 кл. СШ, зачем то "+" подал на сетку триода, параметры не привел).

rx3apf
12.01.2020, 17:58
Они любят применять то, что им непонятно - типа, это "скрытые знания"...

"Просто не учи физику в школе, и вся твоя жизнь будет наполнена чудесами и волшебством...." (c)

UD0CAJ
13.01.2020, 05:54
Парень, ты какие-то сказки рассказываешь! Синус 100 кГц - да легко. Не один миллион усилителей студийных и не очень по всему миру справляются с подобной задачей на частотах всего в 10 раз меньше. Двухтакт, небольшое смещение на транзисторах для режима АВ и все. Только надо учесть что это не 10 а 100 кГц. Соответственно чуть жестче требования к монтажу. Да что там говорить - любой усилитель на КВ, нормально настроенный, даже без ФНЧ на выходе, достаточно точно повторяет сигнал на его входе. На ослике вполне себе синус.

Деталей конечно надо больше чем в пушпулл блоке питания и КПД будет <50%. Исходный сигнал брать с синтезатора. Для 100кГц это может быть дешевая АД9850/АД9851/АД9834.

Штурмуйте интернет на тему УНЧ на полевиках. Да хоть на биполярниках.

И не забывайте, что выходной сигнал еще и от нагрузки зависит! Будет резистор - будет синус! Поставите трансформатор с ферритом, да и еще в насыщении - будет каша! Потому, как нелинейная нагрузка вызывает нелинейный ток и следовательно нелинейное потребление.

Aleksandr30
13.01.2020, 09:37
Р9ААА, Рассматриваю пока инвертор с ШИМ. Или попытаюсь исправить компараторами. Пока изучаю литературу. На счёт внешнего задающего генератора в резонансной схеме. Частоту то он держит, но резонанс уходит при изменении индуктивной нагрузки и амплитуда полюбому упадёт.

Добавлено через 9 минут(ы):

UR5ZQV, в том то и дело что не резистивная. Самоиндукция сильно портит картину. При постоянном потреблении не проблема. Но потребление меняется. Задача следующая. Получить источник питания как в сети 50 Гц, но с единственной разницей - на частоте около 100 кГц. Как это лучше всего сделать?

UD0CAJ
13.01.2020, 10:17
Рассматриваю пока инвертор с ШИМ. Или попытаюсь исправить компараторами.
Опять теплое с мягким..
ШИМ это не про синус однозначно!
Компараторы вообще спят еще!
Еще раз - вам нужен источник синуса 100кГц. С минимальным внутренним сопротивлением. Все. Остальное - вы источником питания не измените. ДАже если подключить к электросети 50Гц реактивную нагрузку - синуса тоже не будет! Оттуда растут помехи в электросети, оттуда ставят компенсаторы реактивной мощности, плюс на подстанциях трансформаторы не очень пропускают высшие гармоники. Так что не делайте у себя и у нас в голове кашу! Если вам нужен СИНУС 100кГц, то никакие компараторы и ШИМ тут не помогут.
Хотя конечно если вы хотите использовать класс Д... И синтезировать синус из меандра... Но на частоте 100кГц это тактовая будет мегагерцы. Не уверен что вы справитесь с такой задачей. И один фиг - повесите на выход реактивную нагрузку и ваш синус превратится в бардак. Ну никуда вы от этого не денетесь! Физику не обмануть! Нелинейная нагрузка нелинейно берет ток... Да и еще в обратку самоиндукцией действует...


СХЕМУ в студию. Иначе это разговоры слепого с глухим. Неясно что вам нужно. И для чего.

romanetz
13.01.2020, 12:55
Смотрите в сторону квазирезонансных ИИП. Там вполне себе синус в трансформаторе и ключевой режим транзисторов.

UR5ZQV
13.01.2020, 13:29
Aleksandr30,
Получить источник питания как в сети 50 Гц, но с единственной разницей - на частоте около 100 кГц. Как это лучше всего сделать?
1.Любой УНЧ 2-х тактный это делает (Вам же подсказывали выше), только до 20кГц, и элементы позволяют это делать гораздо выше.
2.Любой каскад 2-х тактный в режиме В(АВ), даст Вам КПД намного лучше 50%, даже без ключевого режима.
3.Вы ж не описали нагрузку, которая требует моночастоты 100к, пусть с реактивностью, но при изменяющемся (как?) активном, и с какой точностью "синусоидальности" это надо.

Aleksandr30
13.01.2020, 13:44
Все ваши советы я учёл. Синус я получал двухтактной схемой. Но он несимметричный получается в нерезонансных схемах. Если это так легко сделать на двухтактной схеме, как утверждают здесь многие, покажите тогда схему управления транзисторами для схемы без конденсаторов. Чё то я сомневаюсь что это легко. Максимум что получите на 100 кГц это несимметричные волны. Нееоторые просят схему предоставить. Вы никогда не видели двухтактной схемы на комплементарных? Об управлении с обратной связью я уж не говорю. Внешним управлением тоже несимметрично.

UD0CAJ
13.01.2020, 15:19
Но он несимметричный получается в нерезонансных схемах. Если это так легко сделать на двухтактной схеме, как утверждают здесь многие, покажите тогда схему управления транзисторами для схемы без конденсаторов. Чё то я сомневаюсь что это легко. Максимум что получите на 100 кГц это несимметричные волны.

Я лично собирал штук 6 усилителей на КВ на ИРФ510 на 10 ватт. Они между прочим трансформаторные! Так вот ни один из них, даже без ФНЧ не давал такие искажения что бы их видно было на ослике. По вашим словам все УНЧ которые сейчас есть в природе портят звук так что на ослике видно две волны? Может у вас что-то не так с транзисторами/смещением... И необязательно иметь комплиментарную пару. Есть схемы на транзисторах одной структуры. Если есть асимметрия - значит неисправно или не настроено.

Есть мысль такая. Берем синтез с чистым синусом 100кГц. подаем на один вход операционника. Делаем УИТ. С выхода УИТа берем напряжение и подаем на второй вход операционника. С выхода операционника сигнал идет на управление УИТ(Управляемый источник тока). Получается что даже если мы ставим на выходе реактивность, то система сравнивает напругу на выходе и пытается ее поддерживать такой что бы она была равна напруге с синтезатора в каждый момент времени. Тогда вообще можно применить истоковый повторитель например в качестве выходного каскада. По сути получится регулируемый стабилизатор напряжения, управляемый образцовым напряжением синусоидальной формы. Да тут вообще ЛМ317 справится! Сам видел собранный на ней телеграфный передатчик на 160м диапазон в одном из выпусков журнала CQ-QRP.

Aleksandr30
13.01.2020, 16:04
При небольших токах и мощностях вы это сделаете. Я даже не сомневаюсь. Может и на больших мощностях получаете, но тогда покажите конкретную схему, чтобы можно было убедиться. Только не черезчур сложную. Вы же говорите - всё просто. В качестве нагрузки ну скажем провод с индуктивностью 10 мкГн. Токи должны быть около 5 А при 20 Вольт. Можно вытащить нормальный синус при таких условиях?

UR5ZQV
13.01.2020, 16:26
Aleksandr30, Третий раз повторяю свой вопрос к Вам (больше не буду), опишите Вашу нагрузку. Зачем Вам нужна нагрузка
ну скажем провод с индуктивностью 10 мкГн. , убей Аллах (Бог, Будда, Яхве, извините, кого забыл) не допонимаю, и Коллеги тоже.

vadim_d
13.01.2020, 16:34
В качестве нагрузки ну скажем провод с индуктивностью 10 мкГн
Если нагрузка не меняется и заранее известна, то все совсем просто. Вопрос в том, насколько может меняться нагрузка, если требования "как сеть", то подразумевается некий максимальный ток, который она может потреблять (5А?), и напряжение, которое должно быть практически постоянным (20В?), это сильно усложняет задачу, но не делает ее нерешаемой. Может удастся обойтись фиксированной нагрузкой ? :)

Aleksandr30
13.01.2020, 16:52
Ток будет меняться, соответственно и нагрузка. При потреблении сопротивление первички в трансформаторе падает. 5 А это максимум, при коротком замыкании вторички. Поэтому привёл маленькую индуктивность первички, хотя есть разница с активным сопротивлением. Как бы вы эту задачу решили?

UR5ZQV
13.01.2020, 17:54
Aleksandr30, В четвертый раз Вас спрашиваю (начхав на свой пост 23), отчего Ваша АКТИВНАЯ нагрузка на моночастоте 100кГц будет меняться? Я понимаю в Саяно-Шушенской ГЭС, сейчас лампочка от карманного фонарика, через сек. ЕЭС востребовали сотни МВт, задача Ваша какая?

UD0CAJ
13.01.2020, 18:38
При небольших токах и мощностях вы это сделаете. Я даже не сомневаюсь. Может и на больших мощностях получаете, но тогда покажите конкретную схему, чтобы можно было убедиться. Только не черезчур сложную.

Ну вы уж совсем не наглейте :) Это не я сделаю а вы! Вам же нужно :) Я вам русским по белому в своем сообщении описал, а тестировать и проверять вам самому! Или вы предлагаете мне вот все со стола сгрести в ведро и изобретать ваш блок питания?! У меня 4 разных проекта на "стапелях". За вас вашу схему делать ни кто не будет. И готового решения для вашей конструкции нет не потому, что она содержит что-то новое, а потому, что КПД меньше 50% это очень плохо.

Еще раз:
Возьмите LM317 интегральный стабилизатор. На вход ваши 20 вольт. На выход вашу катушку 10мкГн через конденсатор в несколько микрофарад. А лучше индуктивностью таки побольше, заодно и сердечник рассчитайте что бы он не входил в насыщение. На регулирующий вход подайте синус от синтезатора 100кГц. LM317 рассчитана на 1-1,5 ампера. Если вам понравится как она работает - можно собрать схему из описания этой микросхемы для увеличения тока.


Кстати... Раз вы все равно собираетесь подключать трансформатор.. Я так понял повышающий... Не проще взять сразу нужное напряжение, и собрать генератор/усилитель сразу на него рассчитанное? Ну например на 2-5 сотен вольт - можно взять пару триодов, или двойной триод/пентод для задающего. Ту же ГУ29 для усиления.

Было бы проще если бы вы объяснили что к чему... Может вам и синус-то не нужен...