Применение дросселя в выходном фильтре ИБП и его расчёт
В импульсных источниках питания для сглаживания пульсаций и устранения помех в выходных цепях часто применяются дроссели, намотанные на ферритовых сердечниках. Вот о них и пойдёт сегодня речь. ПОсмотрим вот эту переписку - vk.com/topic-8884474_29983760
радиолюбитель Лёша высказывает такое мнение. "Для чего нужен выходной дроссель в импульсных полумостовых и мостовых бп с шим. Как раз ничего линейного без него и не выйдет."
Аналогичное мнение высказывает Zhan. "Без дросселя мы получаем линейный стабилизатор. Чем больше индуктивность дросселя тем меньше потерь на стабилизации мы имеем. Задача - оптимальный размер дросселя и оптимальная рассеиваемая мощность...
Подсказку дам, для понимания процесса рассмотри чопперную схему, так называемый step-down. Его выходной фильтр аналогичен любой двухтактной схеме. и на Ш можно и на чашках можно главное чтобы зазора не было."
А вот Лёша думает по-другому. "Zhan, ну я то как раз знаю для чего он, законы физики от того, что ты сказал не изменятся. Чем больше индуктивность, тем медленнее нарастание тока за единицу времени. Вероятно о потерях в дросселе ты не слышал, особенно в 1000uH? Оптимальный размер - это как, на глаз чтоли? Чем больше размер, тем больше может запасать энергию дроссель, а исходит он из требований, от частоты работы и выходного тока зависит необходимая индуктивность, напряжения, тока насыщения. Чем больше пульсации тока в дросселе, тем меньше кпд, т.к больше потери в трансе и ключах. А в шим он используется, как раз для плавного изменения тока/напряжения по выходу. В книжку тыкать? Или будешь начинающим мозг пудрить?"
Zhan категорически не согласен. "Лёша, давай лучше без дурости, спокойно попробуем вывести формулу для расчета этого сраного дросселя. Однозначной формулы то нет. Марти Браун пишет L=(Uin-Uout)*Tdead/Imin. Как условие неразрывности тока. Вот только заподло - Uout от Tdead зависит. Для расчета осциллограммы тока Семенов дает формулу I=U*t/L. Хотя в этой формуле U для прямохода не определено и оно скорее dU как в первой формуле. Для обратнохода отлично применяется.
Я обобщил первую формулу для полной регулировки L=(Uin*(1/(2*f)))/Imin, и эмпирически добавил Imin=[5..10%]*Imax. В теплоотвод тогда я записываю эти 5-10% выходной мощности как возможные потери стабилизации при уходе в неразрывные токи. Это работоспособно, но не точно. Если такой умный, просвети, как мне рассчитать этот дроссель...
Лёша, сравни 2 изображения. Импульсник типа step-down на рассыпухе. Транзисторы идеальные, поэтому раскачку настоящую не применяю. Фронты нулевые, сопротивления тоже. Резистор последовательно с транзистором иммитирует сопротивление всего тракта. Вспомним, что мощность считается как произведение среднеквадратичных значений тока и напряжения, в то время как на выходе LC мы имеем среднеарифметическое значение напряжения, а следовательно и среднееарифметический ток.
Учитывая выше сказанное оцени потери на резисторе в 0.01 ома в обоих случаях. И предположи, к какому результату будет стремиться соотношение мощности на нагрузке и на 0.01 ома, если мы будем далее уменьшать дроссель и стабилизировать 10 вольт до 3.
pp.vk.me/c620923/v620923323/9cb0/nHBUZTIkrW0.jpg
pp.vk.me/c620923/v620923323/9cb9/jk1imNAwmN0.jpg ...
Не 7:3 случайно ли?)) Иного то и быть не может, а при бесконечно большом дросселе 0.01*(Uстаб/Rn)^2 ISN`t It???? И я же прав, что нужно уйти на этом от электрической схемы и ее кпд и сосредоточиться на конструкции, соотнести массы и стоимости радиатора и дросселя, найти компромисное решение. Сопртивление дросселя тоже в расчет суммарного сопротивления тракта войдет."
