Преобразователь 12 вольт в 24. Принцип действия

skywriter_ufa · 20.11.2009, 14:09

‹........›

skywriter_ufa · 20.11.2009, 21:45

Сообщение от USB10.0

Заявлено, что в нагрузку схема может отдать 800мА. Применённый же транзистор, опять же по datasheet, имеет 500мА тока коллектора

Это не правда: по спецификации (http://www.fairchildsemi.com/ds/BC%2FBC337.pdf) он имеет 800 мА.

vgg: Благодарю за краткий экскурс в ТОЭ, но мой вопрос имел цель узнать, как USB10.0 сумел разсчитать ток через дроссель и выявить недостаточность индуктивности, если ни в описании схемы, ни в комментариях к ней не указан номинал дросселя - указан только порядок изготовления. Я бы сам не прочь узнать надёжный способ упреждающего вычисления индуктивности (в том числе выяснения магнитной проницаемости сердечника) на основе приведённой методики изготовления дросселя, потому что повторять в точности порядок изготовления - это не всегда удобно по разным причинам (массогабариты, время, наличие материалов), и не даёт более общего знания, т.е. подобно шаманизму.

skywriter_ufa · 20.11.2009, 22:03

Походу дела глючит форум - я не вижу своих ранее отправленных сообщений. Поэтому повторю ещё раз:

Сообщение от USB10.0

2)Заявлено, что в нагрузку схема может отдать 800мА. Применённый же транзистор, опять же по datasheet, имеет 500мА тока коллектора

Это не правда: по спецификации (http://www.fairchildsemi.com/ds/BC%2FBC337.pdf) этот транзистор имеет 800 мА ток коллектора.

vgg: Благодарю за краткий экскурс в ТОЭ. Но цель моего вопроса была узнать, на основе чего USB10.0 построил график тока через дроссель и пришёл к выводу о недостаточной индуктивности, ведь ни в описании схемы, ни в комментариях к ней не указан номинал дросселя.

Я бы и сам не прочь узнать надёжный метод вычисления номинала по описанной методике изготовления, потому что повторять методику изготовления в точности не всегда есть удобно по разным причинам (время, наличие деталей, массогабариты), да и вообще точное копирование без понимания подобно шаманизму.

skywriter_ufa · 21.11.2009, 05:24

vgg: Я проделал следующие преобразования:
U=L*(I/t);
W=L(I^2)/2;
где:
U=входное напряжение,
t=полпериода,
I=ток, который должен нарасти за время t,
W=энергия, которая должна быть набрана.

После алгебраических преобразований получается следующая формула:
L=((U*t)^2)/(2*W).

По этой формуле получается, что чем больше нам надо накопить энергии за t - тем меньше должна быть индуктивность. Но тогда выходит, что если нам надо накопить очень большую энергию, то нам нужна очень маленькая индуктивность, а при безконечно большой энергии - нулевая индуктивность. Но разве это правильно? Энергия накапливается в поле, а если у нас очень маленькая индуктивность (прямой кусок провода), то и энергия поля будет маленькая. Тогда в чём мы будем накапливать энергию?

USB10.0 · 21.11.2009, 15:17

Сообщение от skywriter_ufa

А как посчитали индуктивность дросселя?

мой вопрос имел цель узнать, как USB10.0 сумел разсчитать ток через дроссель и выявить недостаточность индуктивности, если ни в описании схемы, ни в комментариях к ней не указан номинал дросселя - указан только порядок изготовления. Я бы сам не прочь узнать надёжный способ упреждающего вычисления индуктивности

С индуктивностью всё просто. В описании схемы есть размеры сердечника и количество витков, магнитная проницаемость не указана. Если взять среднюю проницаемость для большинства распространённых сердечников, то можно посчитать индуктивость. L=µ*W^2*h*ln(Dн/Dв). Хочу заметить, что расчёт дросселя весьма непростая задача включающая расчёт индуктивности, насыщения, индуктивности рассеяния.
Транзистор, даже с 800мА тока коллектора, в той схеме проработает очень не долго, не зря же вам пришлось его менять.
По схеме предложенной borodach. Схема получше, но тоже не лишена недостатков. В исходном варианте имеется переусиление в цепи обратной связи, имеются выбросы в токе дросселя. Для улучшения характеристики регулирования следует уменьшить С3 до 0,01µ и включить резистор 1K в цепь коллектора VT2.

vgg · 21.11.2009, 16:37

Сообщение от skywriter_ufa

По этой формуле получается, что чем больше нам надо накопить энергии за t - тем меньше должна быть индуктивность. Но тогда выходит, что если нам надо накопить очень большую энергию, то нам нужна очень маленькая индуктивность, а при безконечно большой энергии - нулевая индуктивность. Но разве это правильно? Энергия накапливается в поле, а если у нас очень маленькая индуктивность (прямой кусок провода), то и энергия поля будет маленькая. Тогда в чём мы будем накапливать энергию?

Предельные случаи я не исследовал. Давайте порассуждаем так: с формулой расчёта энергии в индуктивности W=L*(I^2)/2 Вы согласны? Или есть возражения? Если есть - предлагайте свой вариант. Если возражений нет, подумаем, как можно увеличить накопленную энергию. Наиболее реальный и быстрый способ - увеличить ток. Можно также увеличить индуктивность, но по формуле мы видим, что увеличение индуктивности вдвое приводит к удвоению накопленной энергии, а удвоение тока приводит к её учетверению. Теперь посмотрим, какие параметры схемы отвечают за величину тока дросселя? Формула тоже достаточно проста: U=L*(I/t), или I=U*t/L. Есть возражения против этой формулы? Если есть - возражайте. Если нет - давайте проанализируем её. Напряжение питания у нас задано. Время накопления можно в некоторых пределах варьировать, но при заданной частоте эти пределы невелики. Пока зафиксируем и время. Остаётся только индуктивность. Хотим увеличить ток - приходится уменьшать индуктивность. Другого пути здесь не просматривается. Если Вы более проницательны - предлагайте другие способы.

vgg · 21.11.2009, 16:44

Сообщение от skywriter_ufa

vgg: Благодарю за краткий экскурс в ТОЭ. Но цель моего вопроса была узнать, на основе чего USB10.0 построил график тока через дроссель и пришёл к выводу о недостаточной индуктивности, ведь ни в описании схемы, ни в комментариях к ней не указан номинал дросселя.

То, что я написал, это не краткий экскурс в ТОЭ. Это краткое описание принципа работы схемы, который очень многие радиолюбители представляют весьма слабо, а очень часто и в корне ошибочно. Если Вы всё это знаете с детства и я Вас как-то обидел - приношу свои извинения....

borodach · 21.11.2009, 21:01

Сообщение от skywriter_ufa

По схеме, приведённой borodach-ом (http://home.tula.net/a_biv/noteadp.html) кто как думает: можно ли её адаптировать без ущерба для КПД и без ухудшения параметров для напряжения 3.3 В и 5 В? Надо ли будет менять что-то ещё, кроме стабилитрона? И ещё там номинал R3 указан 3 Ома. Не маловато ли?

Если воспользоваться таймером 7555, то он генерит при напряжении менее одного вольта, правда не все транзисторы, а тем более полевые, нормально работают при таком напряжении... .

skywriter_ufa · 22.11.2009, 13:39

Если кому интересно, я нашёл очень хорошую свободную программу для измерений: http://www.baudline.com/solutions/sw...wgn/index.html .
Помимо всего прочего она позволяет генерировать свип и гауссовский шум, при этом собирать возвращаемый сигнал через звуковую карту и строить усреднённую АЧХ.
Я соединил выход звуковой карты со входом, включив параллельно выходу конденсатор на 470 мкФ и намотанный мной дроссель неизвестного номинала.
После прогона гауссовского шума в течение 30 секунд, получилась следующая АЧХ:
http://img413.imageshack.us/img413/3554/21184572.png .

Если ёмкость на конденсатое указана достаточно точно, то из условия резонанса индуктивность катушки - 44 мкГн. Странно, что у А.Бывших индуктивность дросселя - тоже 44 мкГн. Ведь я наматывал дроссель на точно таком же жёлтом сердечнике диаметром 27 мм, снятом с БП, но у меня намотано 22 витка одинарного провода диаметром сечения 1 мм, а не 3 провода диаметром 0.75, как у А.Бывших. Т.е. у меня на один виток больше и в несколько раз меньше сечение провода, что должно, вроде бы, увеличить индуктивность по сравнению с дросселем А.Бывших.

borodach: я имел ввиду режим 12-›3,3 и 12-›5, т.е. разсматриваю данную схему на предмет возможности изпользования его в качестве основы для разработки аналогичного устройства: http://carmonitor.ru/ru/m1atx-p-32.html но не на 90 Ватт, а на 40..50.

USB10.0: А какая средняя магнитная проницаемость большинства сердечников?

vgg · 22.11.2009, 14:39

Ёмкость на конденсаторе не всегда совпадает с реальной ёмкостью. Особенно для электролитов. Кроме того, сечение провода оказывает незначительное влияние на индуктивность тороидальной катушки. Да и относительная магнитная проницаемость разных экземпляров сердечников одного типа может заметно отличаться. Так что, всё нормально с Вашим измерением. Просто почти случайное совпадение.