Przewymiarowanie traf zasilających..

[AZ12]

Witam ponownie

Kolega Vic384 zapomiał o mocy biernej.

Prostownik z filtrem pojemnościowym, a taki jest stosowany we współczesnych wzmacniaczach ma współczynnik mocy mniejszy od jedności (prąd wyprzedza napięcie). Zwykle przyjmuje się cos fi 0,5 - 0,7 w zależności od pojemności filtrującej. We wzmacniaczach hi-fi może to oznaczać dwukrotne przewymiarowanie mocy. Moc transformatora jest mocą pozorną i jest wyrażana w woltoamperach.

[Vic384]

Czesc
Szanowni Koledzy-Dyskutanci. Dziekuje za linki, wiedzy nigdy nie za duzo, jest jednak kilka spraw, o ktorych chce napisac:
1. Widze, ze nie wszystcy "zalapali nutke humoru" w mojej wypowiedzi.
2. Na poczatku lat 70-tych bylem wykladowca elektrotechniki i na zajeciach byly omawiane, miedzy innymi, transformatory i ich obliczanie. Mimo uplywu okolo 45 lat, cos tam jeszcze pamietam.
3. Sam, swoje trafka nawijam stosujac wzory i zalecenia zawarte w starej, kupionej okolo 60 roku na starociach, ksiazki: Vademecum.....cos tam. Oddarte okladki i czesc pierwszych stron, wiec pelnego tytulu nie znam.
Wg tej ksiazki, do obliczenia trafa nie potrzebna jest znajomosc calek czy pochodnych, niepotrzebna znajomosc sinusow i cosinusow, nie wspominajac o takim podstawowym narzedziu, jakim jest komputer i programy symulacyjne. Wystarczy w szkole podstawowej nauczyc sie tabliczki mnozenia. Acha, potrzebny jest dlugopis I kartka papieru do zapisania wynikow obliczen. Sam stosuje zalecenia z tej ksiazki od ponad 50 lat i jak do tych czas, ani jeden transformator mnie nie zawiodl.
Z powazaniem

[faktus]

Witam. Szanowni Koledzy problem o którym dyskutujemy jest jak widać nie bardzo zrozumiały i wielu Kolegów uważa nadal podany wzór na wydajność prądową uzwojenia transformatora za nieprawidłowy. Dlatego dam prosty przykład, który zilustruje warunki pracy transformatora przy pracy z lampą prostowniczą ( uzwojenie symetryczne ), oraz z mostkiem prostowniczym w układzie Gratza, przy zastosowaniu filtra pojemnościowego, co wyjaśnił z punktu technicznego Kolega AZ12 . Ja podam przykład który każdy będzie mógł sprawdzić osobiście. Do sprawdzenia potrzebne będą: rower, odcinek równej nawierzchni oraz testujący " osobnik" . Na początek praca uzwojenia symetrycznego zasilającego prostownik. Siadamy na rower i pedałując normalnie dwoma nogami przejeżdżamy pewien odcinek ze stałą prędkością. Wysiłek jaki włożymy będzie miarą prądu jaki musi dostarczyć transformator do prostownika. Następnie spróbujmy powtórzyć ten przejazd i uzyskać identyczną prędkość posługując się tylko jedną nogą, musimy naciskać i następnie ciągnąć pedał, używajac tylko jednej nogi, co symuluje warunki pracy transformatora z jednym uzwojeniem zasilającym pracującym z prostownikoem w układzie Gratza i filtrem pojemnościowym. Wysiłek włożony w ten przejazd będzie miarą prądu jaki musi dostarczyć transformator przy pracy w układzie Gratza, a będzie on większy niż przy pracy dwoma nogami . Oczywiście możemy sprawdzić prawidłowość tego wzoru za pomocą oscyloskopu i sondy prądowej, odczytując wielkość prądu jaki pobieranego z transformatora zasilającego prostownik Gratza. Co do humoru to nigdy go za wiele , pozdrawiam.

[Vic384]

Czesc
Kolego Faktus, cos mi wyglada, ze nie wiesz, tak naprawde, jak dziala- prostuje mostek. Moja sugestia, jesli masz oscyloskop dwukanalowy, abys sprawdzil swoja wiedze. Aby lepiej bylo widac, daj obciazenie tylko opornikiem, bez kondensatora.
Pozdrowienia

[faktus]

Witam. Kolego Vic384 dyskusja dotyczy warunków pracy transformatora z pojedyńczym uzwojeniem pracującym z układem prostownika Gratza z filtrem pojemnościowym, a nie obciążeniem opornościowym, trzymajmy się zatem tematu. Dlatego tak jak pisał Kolega AZ12 cos fi w tym wypadku wynosi od 0,5 do 0,7, czyli sprawność przetwarzania energi w takim układzie wynosi około 59% . Niestety żadne zaklęcie tego nie zmieni , no chyba że zmienimy podstawy elektrotechniki, a to wymagało by zmiany praw fizyki co raczej jest niemożliwe. Jednak jeśli uda się Tobie to udowodnić to otwiera się droga do wielkiej kariery. Pozdrawiam i nie odbieraj tego jako złośliwości z mojej strony, sam nie jestem zadowolony z tego faktu ale jestem zmuszony go akceptować czy mi się podoba, czy nie. Dlatego nie zamierzam dalej dyskutować o tego typu fakcie.

[Vic384]

Czesc
Jeszcze raz sugeruje Ci poczytanie na temat mostka Graetza i jego pracy. Przy obciazeniu tylko opornikiem, lepiej widac "prace" mostka.
Pozdrowiena

[Einherjer]

factus Gdyby sprawność transformatora obciążonego pojemnościowo faktycznie wynosiła 60% to transformatory o mocach znamionowych kilkuset VA sprzedawane byłyby z ogromnymi radiatorami w komplecie. Współczynnik mocy to coś innego niż sprawność, a nauki ścisłe to nie poezja, tutaj pojęcia mają ściśle zdefiniowane znaczenia. I tak do poczytania: http://sound.whsites.net/power-supplies.htm

[faktus]

Witam. Kolego Einherjer, proszę nie pisać bzdur i dokładnie czytać to co napisane. Ja piszę o sprawności przetwarzania energii w układzie prostownika z filtrem pojemnościowym, a nie o sprawności transformatora, co jest istotną różnicą . A poezję upraiacie wy Koledzy, usiłując przeforsować własne teorie i poglądy. Ja staram się tylko zwrócić uwagę Koledze Oko na pewne aspekty techniczne przy określaniu wydajności prądowej uzwojeń transformatora w trakcie jego projektowania. Aby nie przedłużać tej dyskusji odwołam się do stosunkowo nowej pozycji na rynku, autorstwa Aleksandra Zawady " Lampy elektronowe w aplikacjach audio", gdzie na str.116 podany jest przykład obliczenia mocy transformatora dla prostownika pełnookresowego, a wzór ( 2.24 ) na na tej stronie pozwala obliczyć wartość skuteczną prądu w uzwojeniu anodowym transformatora, co w prosty sposób przekłada się na konieczną wydajność prądową uzwojenia, czyli na wymagana grubość drutu w tym uzwojeniu, można więc sprawdzić poprawność tego co napisałem. Myślę, że nie da się już prościej , więc nie piszczie o tym jak prostuje prostownik i jak zachowuje się prostownik i transformator przy takim, czy innym obciążeniu, bo mamy tutaj konkretny układ prostownika Greatza z filtrem pojemnościowym i pojedyńcze uzwojenie zasilające, dla którego skuteczną wartość prądu określana jest ze wzoru I=2,2xIA. Dlatego najpierw sprawdźcie, a później piszcie. Pozdrawiam.

[Einherjer]

factus Skoro "sprawność przetwarzania energii" w całym układzie wynosi 60% to gdzie podziewa się te 40%? Jeśli na wejście transformatorowego zasilacza dostarczę 1000W i dostanę 600W na wyjściu to gdzie wydzieli się te 400W ciepła skoro nie w transformatorze? Na diodach prostownika? Biedaczki... Zapewne zdefiniowałeś tę swoją "sprawność przetwarzania energii" względem mocy pozornej na wejściu, ale to nie ma nic wspólnego z ogólnie przyjętym znaczeniem pojęcia "sprawność".

[Vic384]

Czesc
Kolego "faktus" nie wiem, czy Ty wiesz, ze po lewej stronie prostownika jest taka sama moc jak i po prawej. Moc ani nie wytwarza sie z niczego, ani nie sublimuje. Powtarzam przyklad: 100V na wejsciu prostownika, na kondensatorze otrzymamy 141V, prawda ? Zakladam prad wyjsciowy 1A, czyli moc wyjsciowa 141W, zgadza sie? Ze wzgledu na to, ze moc nie powstaje, ani nie znika, to do wejscia mostka tez musimy dostarczyc 141W. Dzielac moc dostarczona do strony wejsciowej mostka przez napiecie, otrzymujemy 141W / 100V = 1.41A. Tak naprawde to musimy dostarczyc 1% wiecej mocy aby pokryc straty na mostku, czyli bedzie 1.43A. 2.2A, to wartosc wyssana z palca.
Wystarczy tlumaczenia ? czy trzeba jeszcze jakis cotangens uwzgledniac ?
Pozdrowienia

[faktus]

Witam. Kolego Einherjer, tym razem piszesz o jakimś " cieple " co ma się gdzieś wydzielić, Kolega Vic384 o mocy, która musi się zgadzać zapomniał jednak uwzględnić to że w tym wypadku o czym wspominał Kolega AZ12 prąd wyprzedza napięcie bo prostujemy prąd przemienny dlatego stosujemy dodatkowo współczynnik cos fi 0,5 d0 0,7 obniżający sprawność , chyba jest to jasne. Może jednak wreszcie napiszeszecie własny, jasny i co najważniejsze poparty odpowiednimi wzorami wykład odnośnie sprawności prostownika w układzie Greatza z filtrem pojemnościowym, a co najważniejsze wykażecie jak prawidłowo powinno się obliczyć prąd szczytowy pojedyńczego uzwojenia transformatora zasilającego tego typu prostownik . Najlepiej jednak zwróć się bezpośredno do autora i wykazać mu błędy których się dopuscił aby poprawił je i więcej nie wprowadzał innych w błąd. Bo ja piszę wyraźnie, że sprawność przetwarzania energii w układzie prostownika pełnookresowego z filtrem pojemnościowym o jakim tu dyskutujemy wynosi około 59%, co oznacza ni mniej i ni więcej że tylko tyle dostarczonej energi zasila urządzenie, a reszta mówiąc najprościej wędruje z powrotem do transformatora nie wykonując żadnej pracy. Więc aby otrzymać w miarę stabilne napięcie na wyjściu tego typu prostownika obciążonego znamionowym prądem Ia musimy móc dostarczyć z transformatora nadmiar prądu, bo tylko jego częśc zasila układ i co najważniejsze będzie ona pobierana tylko wtedy gdy Ia osiągnie zakładaną wartość. Dlaczego się tak dzieje jeśli interesuje was to to doczytajcie w literaturze opisującej działanie układów zasilających . Dlatego nie piszcie już o jakimś " cieple " , sprawności transformatora wynoszącej 60%, sumie mocy itp. Cały czas usiłujecie stosować argumenty dla prądu stałego, lecz w tym wypadku mamy przetwarzanie prądu zmiennego na stały i dlatego sprawność tego procesu jest znacznie mniejsza od 100%, ze względu na cos fi bo prąd nie idzie zgodnie z napięciem lecz go wyprzedza, w tym wypadku sprawność wynosi ona około 59% i to by było na tyle. Jednak nie liczę że to was przekona, ale zanim postanowicie mnie "nawrócić" na jedyną słuszną drogę wykażcie za pomocą odpowiednich wzorów i obliczeń uwzględniających to co wcześnie napisałem Wasze racje. Pozdrawiam.

[Einherjer]

Kolego faktus, wyobraź sobie, że wiem co to moc czynna i bierna i że ta druga "cyrkuluje" nie wykonując żadnej pracy. Chce Ci tylko powiedzieć, że używasz pojęcia sprawności niepoprawnie. Sprawność to pojęcie energetyczne i jest zdefiniowana jako stosunek energii pobranej z wejścia do energii otrzymanej na wyjściu. Jak sam zauważyłeś moc bierna nie wykonuje żadnej pracy, więc nie można jej uwzględnić w sprawności, która zawsze będzie liczona jako stosunek mocy czynnych. Jeśli sprawność jakiegokolwiek urządzenia wynosi 60% to oznacza, że pozostałe 40% jest marnowane najczęściej w postaci ciepła. Twoje 60% to nie jest żadna "sprawność przetwarzania energii", bo te 40% nie jest tracone. Prawidłowe pojęcie to współczynnik mocy i w Twoim wywodzie jego wartość oznacza po prostu, że chcąc pobierać moc czynną 60W muszę mieć transformator o mocy znamionowej 100VA, ponieważ owa moc znamionowa jest mocą pozorną wyrażoną w woltoamperach i składa się na nią moc czynna i bierna. Jednak podkreślę jeszcze raz sprawność i współczynnik mocy to dwa różne pojęcia. Jeśli mam zasilacz AC/DC, który dostarczając do obciążenia 96W oddaje 4W ciepła do otoczenia, to znaczy, że ma on sprawność 96%, niezależnie od tego czy moc pozorna prądu zmiennego zmierzona na jego wejściu wyniesie 110VA czy 300VA. Oczywiście w tym drugim przypadku źródło musi być w stanie dostarczyć większy prąd wynikający z mocy biernej, ale to nie ma nic wspólnego ze sprawnością!

[faktus]

Witam. Kolego Einherjer wydaje mi się że toczymy spór teoretyczny o popraność sformułowań, ale zechciej zauważyć, że staram się wyjaśnić językiem potocznym w najprostszy sposób zagadnienia, które nawet dla osób mających ogólne pojęcie nie są zbyt zrozumiałe. Dlatego pytam jeszcze raz czy wzór na prąd skuteczny w pojedyńczym uzwojeniu transformatora zasilającym mostek Greatza z filtrem pojemnościowym stosowanym do zasilania układów audio I= 2,2xIa i jest prawidłowy, bo to jak mi się wydaje jest istotą sporu. Jeśli tak to napisz to wprost. Pozostawmy na boku kwestie poprawności technicznej zrozumiałej dla nielicznych, wiem powinniśmy być w tym wypadku poprawni ale czy wszyscy Koledzy potrafią odróżnić moc czynną od mocy biernej i nie pogubić się w tym? Dla mnie istotne jest aby Koledzy byli w stanie poprawnie obliczyć parametry transformatora dla pracy w konkretnym układzie prostownika więc staram się to jak najprościej im wyjaśnić. Co do sprawności układu prostownika pełnookresowego o której wspominam, to zechciej zauważyć, że współczynnik wykorzystania napięciowego oraz współczynnik wykorzystania prądowego ( dla idealnych elementów prostowniczych i rezystancyjnego obciążenia ) wynosi 2/pi dlatego sprawność w układzie prostownika pełnookresowego wynosi około 59%. Dlaczego o tym wspominam, ano dlatego aby Koledzy zrozumieli dlaczego prąd skuteczny uzwojenia transformatora jest większy niż prąd anodowy Ia . Czyli dlaczego transformator w tym wypadku ma większa wydajność niż potrzebny prąd Ia, bez wnikania w zawiłości tego problemu. Pozdrawiam i oczekuję odpowiedzi na zadane pytanie.

[Einherjer]

Redefiniowanie na swój sposób powszechnie znanych pojęć nie poprawia zrozumiałości wywodu, raczej odwrotnie. Nie ma uniwersalnego wzoru mówiącego, że w układzie prostownika mostkowego obciążonego pojemnościowo prąd RMS uzwojenia wtórnego będzie wynosił 2,2 razy pobierany prąd stały. Ze względu na to, że prąd uzwojenia wtórnego płynie tylko w krótkich momentach, kiedy doładowują się kondensatory, sprawa staje się znacznie bardziej skomplikowana. Borkowski w swoim "Zasilaniu urządzeń elektronicznych" zakłada pewne uproszczenia a i tak otrzymuje paskudnie nieliniową zależność, zawierającą w sobie między innymi rezystancję w obwodzie ładowania kondensatora. Nie mam pod ręką książki Alka, żebym mógł sprawdzić jakie założenia on przyjął. 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. Rod Elliot w linkowanym przeze mnie artykule http://sound.whsites.net/power-supplies.htm#rectifiers sugeruje przyjąć 1,8 razy prąd pobierany. Tak więc podany przez Ciebie współczynnik 2,2 można uznać za bezpieczne górne oszacowanie.

[Vic384]

Czesc
Kolego Faktus, z Twojego ostatniego postu wynika, ze rozrozniasz dwa rodzaje "pradu skutecznego". Jeden zasilajacy popularne urzadzenia i zachowujacy zaleznosc: I = 1.41 Io, oraz drugi, dla audio, gdzie I = 2.2 Io. Mozesz mi powiedziec co sie dzieje z tym 0.8 Io ? Gdzie on znika. Mowisz przeciez o "pradzie skutecznym" , nie o pozornym czy biernym, a tym samym o mocy "skutecznej".
Dawno temu uczono mnie z matamatyki jak i z fizyki, ze w rownaniu, prawa strona musi byc rowna lewej. Jak widac z Twojego rownana mocy , to dla audio, lewa strona jest o ponad 50% wieksza od prawej. Czyzby dla pradu w audio byly inne prawa fizyczne ? A przy przejsciu przez mostek, czy inny prostownik , 0.8 Io sublimuje na diodach ? Mowimy, w uproszczeniu, o prostownikach idealnych, bez strat 1% czy 2%, jakie sa w normalnych warunkach.
Pozdrowienia
PS: Mam pytanie: czy masz moze jakis analogowy amperomierz ? Moze tez byc RMS, w kazdym razie nie zwykly cyfrowy. Jesli masz, to zrob pomiary i podaj na stronie. Skonczy sie wtedy ta dyskusja o niczym (?)