Przewymiarowanie traf zasilających..

Transformatory głośnikowe, międzystopniowe, sieciowe.

Moderatorzy: gsmok, tszczesn, Romekd, Einherjer, OTLamp

faktus
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 726
Rejestracja: pt, 15 marca 2013, 20:54

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: faktus »

Witam.
Kolego Einherjer, Twoja odpowiedz jest na miarę odpowiedzi polityka :lol: , nie obraź się. Jednak zasadniczo potwierdzasz to, co już od dawno temu stwierdziłem, że prąd szczytowy uzwojenia anodowego jest większy od prądu Ia pobieranego z zasilacza. Jednak do końca się z Tobą nie zgodzę w twierdzeniu, że " współczynnik 2,2 można uznać za bezpieczne górne oszacowanie ". Ja stwierdził bym, że współczynnik wyznaczający szczytowy prąd uzwojenia anodowego nie powinien być mniejszy niż 1,8, co wcale nie wyklucza współczynnika 2,2, podanego za wspomnianą wyżej książką. Co zaś się tyczy Kolegi Vic384, to powiem tak - Twoje równanie nie jest równaniem dlaczego, bo porównujesz z jednej strony prąd zmienny ze swoją mocą bierną wyrażaną w VA i współczynnikiem cos fi po jednej stronie , a po drugiej stronie prąd stały, czyli stałe wartości napięcia i prądu, używając wzorów poprawnych dla prądu stałego. Jeśli jeszcze nie widzisz błędu, to postaram Ci go wykazać. Prąd zmienny jest jak sama nazwa wskazuje prądem, który zmienia w czasie swoją wartość, czyli prąd i napięcie nie idą ze sobą w fazie. Natomiast prąd stały jest to prąd, który ma stałą wartość w funkcji czasu. Prąd szczytowy jest to maksymalny prąd płynący w uzwojeniu transformatora, lecz Kolego Vic384 osiąga on swoją maksymalną wartość w momencie gdy napięcie w uzwojeniu jest znacznie mniejsze od pełnego napięcia jakie uzyskujemy z uzwojenia. Gdy napięcie osiąga maksimum, to prąd osiąga swoją najmniejszą wartość. W drugim okresie, gdy prąd płynie w przeciwnym kierunku dzieje się identycznie. Gdzie podziewa się więc owa moc, o którą pytasz? Jest stale na swoim miejscu, czyli jest dostarczana z transformatora, bo Ty nie uwzględniasz w swoim równaniu owego współczynnika cos fi. Przeliczmy Twój przykład, masz osiągnąć napięcie 141V na kondensatorze filtra przy prądzie 1A z zasilacza. Napięcie jakie musi dostarczyć transformator to 100V, prąd szczytowy w uzwojeniu to 2,2A według wzoru, czyli moc tego uzwojenia 220 VA wobec 141 W mocy pobieranej z prostownika. Jeśli teraz pomnożysz moc bierną uzwojenia transformatora przez cos fi, uzyskasz zupełnie inny wynik, zbliżony do mocy pobieranej z zasilacza. Przyjmując cos fi według tego co podał Kolega AZ12, czyli w przedziale od 0,5 do 0,7 otrzymamy odpowiednio 110 oraz 140, czyli w tym przypadku cos fi wynosi 0,7. Obie strony równania są równe w niewielkim przybliżeni z uwagi na szacunkowo przeprowadzone obliczenia. Pozdrawiam i myślę, że wystarczająco wyjaśniłem problem znikającej mocy i prądu szczytowego płynącego w uzwojeniu.
" Nigdy się nie tłumacz-przyjaciele tego nie potrzebują, a wrogowie i tak nie uwierzą i nigdy nie mów prawdy ludziom, którzy na nią nie zasługują "
Mark Twain
Vic384
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1572
Rejestracja: śr, 22 lutego 2006, 05:06
Lokalizacja: Toronto

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Vic384 »

Czesc
Dalej "kombinujesz jak kon pod gorke"
Zrobilem maly test pradow. Piotr z Forum nawinal mi trafko do mojego nowego testera lamp. Ma ono jedno z uzwojen 31V / 0.6A Praktycznie daje ono 40V pradu stalego pod obciazeniem 0.4 A . Wg Twoich zalozen "prad szczytowy" wynosi 2.2 x 0.4A , czyli 0.88A. Wiesz ile wynosi "prad szczytowy" przy kondensatorze 3300uF ? Jezeli wierzyc oscyloskopowi, to ponad 2.5A, czyli 6 razy prad wyjsciowy. Moze to wada trafka, moze Piotr za dobrze go nawinal i maja za mala opornosc dynamiczna i omowa. Nie wiem.
Moja sugestia jest taka: zrob sam taki test. Elementy do niego chyba w swoich "zbiorach" znajdziesz.
Zobaczymy, jakie sinusy, tangensy i calki zatrudnisz, aby uzasadnic swoje I = 2,2 x Io.
Pozdrowienia
marekzi
5...9 postów
5...9 postów
Posty: 7
Rejestracja: sob, 16 czerwca 2012, 18:54

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: marekzi »

Koledzy zeszli z tematu, i pobłądzili pisząc dyrdymały i prądzie I=2,2 x Ia.
Wybaczcie, ale inaczej się tego nazwać nie da.
Dla transformatora obciążonego mostkiem Graetz'a pracującego na filtr pojemnościowy uzwojenie wtórne pracuje z prądem I2=1,6Io.
Szacuje się, iż wartość średnia napięcia stałego Uo - przy nominalnym obciążeniu - wynosi Uo = U2/0,88. Dokładna wartość tego napięcia nie jest łatwa do policzenia, ponieważ zależy ona od wartości pojemności filtru pojemnościowego, oraz samych parametrów transformatora (rezystancje własne oraz indukcyjności rozproszenia uzwojeń).
Prąd zasilacza (prąd stały - po filtrze pojemnościowym) Io = Po/Uo
Moc pozorna transformatora S=1,4Po - dla mostka Graetza z filtrem pojemnościowym.
Stąd I2=S/U2=1,4Po/0,88Uo=1,6Po/Uo=1,6Io.
Wsp. 1,6 to wartość szacunkowa - bo wynika z Uo a ta jest trudna do wyliczenia. W literaturze spotyka się przedział wartości tego wsp. 1,4-1,8 ("Poradnik inżyniera elektronika" pod red. B.Paszkowskiego, WNT, 1971).
Uwaga; - nie mylić wartości średniej Uo z wartością napięcia szczytowego uzw. wtórnego i zbliżoną do niej wartością napięcia na kondensatorze filtrującym bez obciążenia.
Przykład; - zasilacz 12V/1A wymaga transformatora o uzw. wtórnym 10VAC/1,6A czyli 16VA.

A w końcu - moc transformatora to t.zw. "moc obliczeniowa" - tylko. Jest obliczana ze sporymi zapasami (wsp. Kfe, Kcu, temp. dopuszczalne uzwojeń, itp) co pozwala na przeciążenie transformatora (każdy transformator ma dużą bezwładność cieplną) byle nie długo i często bo zwiększa się awaryjność (ale w ujęciu statystycznym, w amatorskich zastosowaniach to nie ma większego znaczenia). To oczywiście dla transformatorów pracujących na zmienne obciążenie, czyli raczej nie-lampowe - np. wzm. m.cz. klasy AB półprzewodnikowy do muzyki w domu.

Sprawność transformatora - prawidłowo obliczony i wykonany transformator ma max sprawność w okolicach 50-60% mocy znamionowej. Używać go z takim obciążeniem to marnotrawstwo. 80% - można, ale moim zdaniem należy celować w okolice 90% (o ile to możliwe).
Vic384
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1572
Rejestracja: śr, 22 lutego 2006, 05:06
Lokalizacja: Toronto

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Vic384 »

Czesc
Nastepny Kolega snuje swoje dywagacje na temat transformatorow na podstawie danych "wyssanych z palca"
Czy naprawde nikt, zanim nie zacznie pisac, nie potrafi polutowac 6 elementow : transformator; mostek; kondensator i 3 oporniki, a nastepnie pomierzyc ?
Czy to naprawde takie trudne ?
W zasadzie jest jeden problem: obok woltomierza, amperomierza, trzeba miec oscyloskop, inaczej wyniki sa "plus minus razy oko". Druga sprawa, to transformator musi dawac co najmniej 100V, aby blad nie przekraczal 2%; - strata napiecia na mostku.
Pozdrowienia
Janusz
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 890
Rejestracja: wt, 8 listopada 2005, 15:36
Lokalizacja: Bytom

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Janusz »

W kwestii współczynników szacunkowych. Jeżeli już odwołujemy się do literatury z lat lat sześćdziesiątych, to zwróćmy uwagę, że najczęściej zakładała stosowanie prostowników selenowych. A więc elementów prostowniczych o znacznie mniejszym nachylaniu charakterystyki w porównaniu do wykonanych z germanu czy krzemu.
785mm
Awatar użytkownika
Paczący kot
375...499 postów
375...499 postów
Posty: 467
Rejestracja: czw, 13 września 2012, 17:28
Lokalizacja: Wielkie Księstwo Warszawskie

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Paczący kot »

marekzi pisze:.
Dla transformatora obciążonego mostkiem Graetz'a pracującego na filtr pojemnościowy uzwojenie wtórne pracuje z prądem I2=1,6Io. :lol: :lol: :lol: :lol: :lol:

Przykład; - zasilacz 12V/1A wymaga transformatora o uzw. wtórnym 10VAC/1,6A czyli 16VA.
:lol: :lol: :lol: :lol: :lol:

„Suma natężeń prądów wpływających do węzła obwodu elektrycznego równa jest sumie natężeń prądów wypływających z tego węzła”
Gustaw Kirchhoff.
Co ja pacze ?
Einherjer
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2666
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wałbrzych

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Einherjer »

Paczący Kocie, kolega marekzi przez I2 oznaczył prąd skuteczny w uzwojeniu wtórnym transformatora. Prądy średnie po obu stronach prostownika będą oczywiście takie same co wynika z przytoczonego prawa Kirchoffa (a nawet bardziej fundamentalnie z prawa zachowania ładunku). Połowa dyskusji w tym wątku wzięła się z tego, że niektórzy koledzy nie zwracają uwagi na rozróżnianie prądu skutecznego od średniego czy szczytowego.
Tak czy owak marekzi ma rację, że prądu skutecznego w uzwojeniu wtórnym nie da się łatwo obliczyć, bo w sposób nieliniowy zależy on od bardzo wielu czynników. Możemy go w różny sposób szacować, ale należy mieć na uwadze czy jest to prostownik zasilający wzmacniacz tranzystorowy w klasie A (zwykle bardzo duże pojemności) czy lampowy wzmacniacz przeciwsobny (małe pojemności) i stosownie dobrać oszacowanie.
Awatar użytkownika
Paczący kot
375...499 postów
375...499 postów
Posty: 467
Rejestracja: czw, 13 września 2012, 17:28
Lokalizacja: Wielkie Księstwo Warszawskie

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Paczący kot »

Einherjer pisze: Tak czy owak marekzi ma rację, że prądu skutecznego w uzwojeniu wtórnym nie da się łatwo obliczyć, bo w sposób nieliniowy zależy on od bardzo wielu czynników. Możemy go w różny sposób szacować, ale należy mieć na uwadze czy jest to prostownik zasilający wzmacniacz tranzystorowy w klasie A (zwykle bardzo duże pojemności) czy lampowy wzmacniacz przeciwsobny (małe pojemności) i stosownie dobrać oszacowanie.
Polecam pomiar miernikiem z funkcją True RMS bądź oscyloskopem z sondą prądową .
Co to jest prąd skuteczny w uzwojeniu wtórnym i czym będzie się różnił od prądu skutecznego na wyjściu zasilacza ( oczywiście liniowego a nie impulsowego ) ???
Weź amperomierz i pomierz jeden i drugi. Oczywiście pomijam stany nieustalone przy włączaniu zasilania oraz niewielki prąd pobierany przez układ stabilizatora jeżeli takowy występuje w danym układzie .
Co ja pacze ?
Vic384
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1572
Rejestracja: śr, 22 lutego 2006, 05:06
Lokalizacja: Toronto

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Vic384 »

Czesc
Paczacy kot, od paaaaru postow sugeruje dyskutantom polutowanie tych 6 elementow i pomierzenie.
Ty tez ich nie przekonasz - dyskusja musi trwac ! !
Pozdrowienia
Janusz
625...1249 postów
625...1249 postów
Posty: 890
Rejestracja: wt, 8 listopada 2005, 15:36
Lokalizacja: Bytom

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Janusz »

Polutowałem. Pierwszy układ z dwuamperowym prostownikiem selenowym, drugi z krzemowym. Transformator 9,5 V; kondensator 4700uf, obciążone w obu przypadkach żarówką 12V12W ok. 1A. Pomiar oscyloskopem po stronie AC na oporniku 0,1 R. Bez kondensatora amplituda prądu przed prostownikiem 1A. Z kondensatorem - selen 1,8A; stosunek napięć za i przed prostownikiem rzeczywiście bliski 0,88. Z krzemowym amplituda prądu prawie trzy ampery, stosunek napięć już ok.0,93. Pewnie bez opornika amplitudy prądu byłyby nieco większe, bo jego obecność, szczególnie wobec krzemu, nieznacznie powiększała czasy otwarcia elementów prostowniczych.
785mm
Vic384
1250...1874 posty
1250...1874 posty
Posty: 1572
Rejestracja: śr, 22 lutego 2006, 05:06
Lokalizacja: Toronto

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Vic384 »

Czesc
Janusz. Czesciowa odpowiedz juz masz, a gdybys mial trafko nie 9.5V, a naprawde okolo 11V bez obciazenia, ale 100V, to mialbys duzo dokladniejsze wyniki. Przy 13V szczytowego, strata na prostowniku - mostku wynosi jakies 10%. Jest tak dlatego, ze odejmujemy od napiecia szczytowego czyli z okolo 13V, napiecie szczytowe strat na mostku, czyli 1.4V. Przy 100V te "straty" nie przekraczaly by 1%.
Pozdrowienia
PS: Wracajac do lamp, to nie wiem czy zauwazyliscie, ze jest ograniczenie wielkosci - pojemnosci kondensatora. Np: znana lampa GZ34 pracuje z kondensatorem maksymalnie 60uF przy pradzie wyjsciowym 250 mA i ma prad szczytowy 0.825A na kazda anode, czyli ponad 3 x wiekszy. Dlatego tez czesto sa stosowane oporniki w szereg z anodami, aby ograniczyc ten prad. Tak wlasnie jest z wszystkimi lampami, wszystkie maja podana maksymalna wartosc pojemnosci, aby prad szczytowy nie przekraczal 3 czy 3.5 x wartosci nominalnej.
Einherjer
2500...3124 posty
2500...3124 posty
Posty: 2666
Rejestracja: pt, 22 stycznia 2010, 18:34
Lokalizacja: Wałbrzych

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Einherjer »

Paczący kot pisze: Polecam pomiar miernikiem z funkcją True RMS bądź oscyloskopem z sondą prądową .
Co to jest prąd skuteczny w uzwojeniu wtórnym i czym będzie się różnił od prądu skutecznego na wyjściu zasilacza ( oczywiście liniowego a nie impulsowego ) ???
Weź amperomierz i pomierz jeden i drugi. Oczywiście pomijam stany nieustalone przy włączaniu zasilania oraz niewielki prąd pobierany przez układ stabilizatora jeżeli takowy występuje w danym układzie .
Einherjer pisze:Niezawodni jak zwykle autorzy trzeciego wydania "Art of Electronics" podają przykładowe wartości zmierzone w rzeczywistym układzie. I tam dla 2A pobieranego prądu stałego zmierzyli 3,95A RMS prądu uzwojenia wtórnego.
Paczący kocie, nawet nie zadałeś sobie trudu, żeby przeczytać całego wątku. Napisz teraz proszę do panów profesorów Horowitza i Hilla, że nie potrafią przeprowadzić pomiarów i nie rozumieją co to jest prąd skuteczny.
marekzi
5...9 postów
5...9 postów
Posty: 7
Rejestracja: sob, 16 czerwca 2012, 18:54

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: marekzi »

Vic384 pisze:Czesc
Nastepny Kolega snuje swoje dywagacje na temat transformatorow na podstawie danych "wyssanych z palca"
Czy naprawde nikt, zanim nie zacznie pisac, nie potrafi polutowac 6 elementow : transformator; mostek; kondensator i 3 oporniki, a nastepnie pomierzyc ?
Z palca? - zalecam koledze więcej pokory i doczytanie w stosownej literaturze.
I co kolega niby chce mierzyć? Przecież mowa jest o wartości skutecznej prądu w uzw. wtórnym, który to prąd ma charakter krótkich impulsów o dużej amplitudzie.
Janusz pisze:Z krzemowym amplituda prądu prawie trzy ampery
No właśnie - amplituda.... a o czym ja piszę?

Współczynnik 1,6 (1,4-1,8) wynika z teorii, i nic tu do rzeczy nie ma rodzaj
Janusz pisze:prostowników

- selenowych, krzemowych czy innych.

Koledze Paczący kot gratuluję humoru, ale radziłbym skupić się na czytaniu ze zrozumieniem.
Awatar użytkownika
Piotr
moderator
Posty: 8656
Rejestracja: pn, 30 czerwca 2003, 12:38
Lokalizacja: Kraków, Ślusarska 9

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: Piotr »

:arrow: Marekzi
Nie obrażaj proszę współrozmówców. Z tego, co widzę pytają oni o uzasadnienie współczynników, które stosujesz, ewentualnie podważają ich słuszność i sugerują pomiary, czemu zresztą wcale się nie dziwię.
cirrostrato
6250...9374 posty
6250...9374 posty
Posty: 6404
Rejestracja: sob, 5 listopada 2005, 15:51
Lokalizacja: Warszawa

Re: Przewymiarowanie traf zasilających..

Post autor: cirrostrato »

Mam pewien problem z trafami zasilającymi. Zaczynam zabawę z nawijaniem, na start coś łatwego, przewinąłem ,,nowe'' (tylko wtórne, pierwotne fabryczne nawinięte skandalicznie i oczywiście jak większość obecnie ,,masowo'' bez przekładek między warstwowych, ostatnie zwoje luźne z luzem ok. 1cm, poprawiłem) TS100/5, rdzeń EI102, z pomiarów i obliczeń wychodzi pierwotne 805zw. (ok. 3,5zw./V), po nawinięciu wyliczonych zwojów wyniki pomiarów (bez obciążenia) OK. Nawijam kolejny od początku tylko zwiększam pakiet (rdzeń EI102) z 35mm (TS100/5) do 38mm, karkas klasyczny bakelitowy składany (wykonanie byłe warsztaty Technikum Kasprzaka, mam większą ilość, to będzie na dłuższy czas coś typowego w moich konstrukcjach), pierwotne znów 805 zw. 0,4mm (można mniej dla większego rdzenia ale wolę nie dociążać trafa), wtórne 980zw. 0,35mm (pomiar bez obciążenia 278V), bias 140zw.0,3mm (40V), żarzenie 24zw. 1,4mm (6,85V). Drut naciągnięty prawidłowo (nawijarka NP-02 świeżo po remoncie jeszcze ,,nie dotarta''), jedyne odstępstwo od nauk ,,psora'' Szczepańskiego od nawijarek na warsztatach TK to przekładki międzywarstwowe węższe od szerokości karkasu trafa i stąd konieczność izolowania dwoma węższymi (tych mam kilkanaście rolek, szerszych mało) paskami bibułki kondensatorowej na każdej warstwie (wszystko mieści się bez problemów na karkasie choć na końcu nawijania miejsca w oknie prawie nie ma), przekładki między uzwojeniowe papier olejowy (dziękuję Alku), rdzeń złożony blachami na maksa (,,psor'' sprawdzał to nożem...), prawidłowo mocno skręcony, test całości 4kV, prąd zerwy trafa ok. 120mA(?) ale po nocy pod napięciem ciepełko prawie niewyczuwalne. I jedyny problem, trafo ciutkę słychać ( bardzo cichutko ale jednak), nawijam drugie tak samo i wyniki identyczne......zaimpregnować czymś (na szybko może lakier akrylowy bezbarwny, mam), zostawić, walczyć z technologią nawijania, inne pomysły?.....zamierzam nawijać dobre trafa, nie wszystko pamiętam z dawnych nauk, od tamtego czasu minęło prawie 40 lat. Wesołych Świąt.