Удвоение анодного напряжения

[LZ2ZK]

Господин Михалов,

Для трансформаторах есть еще один параметр - ОПР (оперативная продольжительность работы) в %, т.е сколько времени работает на свою номинальную мощность. Для накального трансформатора ОПР = 100%, но для анодного напрежения, если усилитель не применяется в непрерывном режиме (ЧМ,АМ), то ОПР менше 100%, например при CW около 50%, а при SSB еще менше.
Мощность трансформатора определяется в основном от сечение магнитопровода, так что при ОПР=100% температура стальи не превышала 70 градусов, а во внутренности намотке - 90 градусов. Если ОПР=50%, то тогда можно расчитать железо на 50%-ная мощность. При таком режиме трансформатор успевает охлаждатся и получается требуемый температурный балянс. Дело в том, что при обычные Ш-магнитопроводы при 50%-ый магнитопровод не будет место для намотках. Поътому в таких случаях лучше применять витые магнитопроводы, где окно несколько раз больше, чем у Ш-магнитопроводов.
Так, идем дальше. Нагрузка приложена к вторичной намотке. Она имеет резистивное сопротивление и получается падение напрежении. Поэтому диаметр провода нужно расчитать на плотность тока от порядка 2 А/мм2 для максимального тока. При такая плотность получается теплевой баланс трафа. Если траф по магнитопровода расчитан на 50%, диаметр провода вторичной наметке расчитан на максимальный ток, то этот трансформатор будеть работать нормално при ОПР=50%. Конечно и первичная намотка нужно расчитать по токам и коефициента трансформации. Коефициент трансформации в трансформатор - это отношение количество виток в первичной и вторичной намотки. Если провод в первичной намотке расчитан при плотность 3 или 4 А/мм2, то коефициент трансформации не меняется, толко первичная намотка будет в более тежелом температурном режиме и напрежение в вторичной намотки не изменится. В таком "твердом" режиме работают сварочные трансформаторы, где магнитопровод работает в насисченом режиме. Такие трансформаторы и у микроволновых печьей, где магнитопровод 150 ватный, а трансформатор в целом 3 киловатный, но работает при ОПР менше 10%.
А почему применяется удвоители в РА. Это целесъобразно когда анодное напрежение высоко (больше 3KV). При такое напрежение, при нормальный трансформатор очень много место занимает междуредовая изоляция, также повышение требования к междуобмоточной изоляции, электрическая прочность каркаса, изоляция выводов и клемореда. Тогда лучьше сделать трансформатор с 2.8 раз пониженой вторичной намотке и схема удвоения. Понятно, что легче сделать 1 киловольтный, чем 3 киловольтный трансформатор.

[RD4WA]

Вопрос заключается в следующем:
1. Имеется анодный трансформатор 1500 В на 0.8 А.
2. Необходимо было получить 3000 В для запитки анода лампы. Как основной вариант расматривалось сделать удвоитель напряженя, но перед тем как переделывать блок питания УМ, я решим проанализоравать данную ситуацию на моделировщике электронных схем. Смотрите пост выше.
3. В результате, при попытке смоделировать ток порядка 400 мА на нагрузке удвоителя, я из моделировщика получил, что ток от вторичной обмотки потребуется 2А. Эсли это будет соответствовать действительности, то тогда нет смысла делать подобную схему, т.к. трансформатор не сможет выдержать такую нагрузку.

Здравствуйте.
Имеется анодный трансформатор, 1500 В на 800 мА. Если на нем собрать удвоитель напряжения, то вытянет ли этот транс нагрузку?
По моделировщику получается, чтобы получить 500 мА на нагрузке, потребуется ток от транса до 2 А. При нагрузке в 1,5 КВТ, потребление получится от транса 3 КВТ. Так это на самом деле или нет?
КПД такого умножителя 50 %. Или лучше не париться с умножителем и начинать искать анодный транс на 1,5 - 2 КВТ?
Best regards,
Sayfullin Rudolf, RD4WA

Если трансформатор дает 1500 вольт и 800 мА с обычным выпрямителем (мост), то с удвоителем получите 3000 вольт и 400 мА, независимо от того, что говорит моделировщик. Не надо заморачиваться на вопросах намагничивания железа, плотности тока и прочее. Есть закон сохранения энергии. КПД Вашего трансформатора никоим образом не уменьшится и мощность на выходе, равную первоначальной всегда получите. А следовательно и 3кV и 400 мА.

Здравствуйте.
Имеется анодный трансформатор, 1500 В на 800 мА. Если на нем собрать удвоитель напряжения, то вытянет ли этот транс нагрузку?
По моделировщику получается, чтобы получить 500 мА на нагрузке, потребуется ток от транса до 2 А. При нагрузке в 1,5 КВТ, потребление получится от транса 3 КВТ. Так это на самом деле или нет?
КПД такого умножителя 50 %. Или лучше не париться с умножителем и начинать искать анодный транс на 1,5 - 2 КВТ?
Best regards,
Sayfullin Rudolf, RD4WA

Если трансформатор дает 1500 вольт и 800 мА с обычным выпрямителем (мост), то с удвоителем получите 3000 вольт и 400 мА, независимо от того, что говорит моделировщик. Не надо заморачиваться на вопросах намагничивания железа, плотности тока и прочее. Есть закон сохранения энергии. КПД Вашего трансформатора никоим образом не уменьшится и мощность на выходе, равную первоначальной всегда получите. А следовательно и 3кV и 400 мА.

Кстати, не зная, что представляет собой амперметр, который Вы подключили перед выпрямителем, я немного изменил схему, включив резистор и параллельно ему осциллограф. Посмотрите, откуда там 2 ампера. Точнее 2 ампера там есть, но это не те амперы.

[LZ2ZK]

Не знаю как моделируете, а и нет времени анализировать какие параметры заложили в схеме. Прилагаю табличка для расчета выприямителя, работающий на емкость. Эта табличка сканировал с "Проектирование источников электропитания устройств связи" - В.Е. Китаев и А.А. Бокуняев. Коефициенты BL = 0.9-1.1, a DL= 2.1-2.4

[RD4WA]

Владимир_К писал(а):
Кстати, не зная, что представляет собой амперметр, который Вы подключили перед выпрямителем, я немного изменил схему, включив резистор и параллельно ему осциллограф. Посмотрите, откуда там 2 ампера. Точнее 2 ампера там есть, но это не те амперы.


Да, Владимир, из такого включения осцилографа видно, ток потребляемый из трансформатора, носит импульсный характер. Даже больше того, половину периода потребления тока вообще нет. Значит ли это что, что на выходе умножителя можно получить больший ток на нагрузке (без перегрева трансформатора)? Соответственно, я понимаю что напряжение вторичной обмотки будет "проседать". Но как интесено, будет меняться выходное напряжение умножителя?

[Walkman]

To RD4WA: Не морочьте себе голову - надо 3 КВ - смело ставьте удвоитель на свой транс. Реально получите 3900-4000 В при 1500 переменки. Это без формул, но с выравнивающими резисторами на конденсаторах. Если с формулами, то около 4200. Там не совсем 2*sqrt 2... КПД Вашего устройства меньше 90% не будет.

Да, Владимир, из такого включения осцилографа видно, ток потребляемый из трансформатора, носит импульсный характер. Даже больше того, половину периода потребления тока вообще нет. Значит ли это что, что на выходе умножителя можно получить больший ток на нагрузке (без перегрева трансформатора)? Соответственно, я понимаю что напряжение вторичной обмотки будет "проседать". Но как интесено, будет меняться выходное напряжение умножителя?

Промоделируйте выпрямитель, например мостовой. Вы также увидите, что ток будет иметь такую же форму. Не забывайте, что есть конденсаторы фильтра, которые заряжены, скажем до 1500 вольт каждый. В тот момент, когда заряжается конденсатор одного плеча, второй разряжается на нагрузку. Чем больше его емкость, тем меньше он успевает разрядиться. Когда напряжение на вторичной обмотке меняет направление, оба диода закрыты!! И лишь тогда, когда напряжение на вторичной обмотке превысит напряжение на конденсаторе, тогда откроется диод. Ток во вторичной обмотке при этом ограничивается лишь сопротивлениями вторичной обмотки, соединительных проводов и пр. То есть, в несколько раз превышает по амплитуде действующее значение. Вот и видим такие импульсы.
Что касается просадке под нагрузкой, назвать цифру сложно. Для одного и того же трансформатора, относительное падение будет скорее одинаковым. Понятно, что при выходном напряжении в два раза большим, падение (абсолютное) также будет примерно в два раза больше. Определяется это омическим сопротивлением обмоток, проводов, диодов, рассеиванием магнитного потока трансформатора. Что в обычном выпрямителе, что в выпрямителе с удвоеним, влияние этих факторов одинаково и ничего с этим не поделаешь.
Чтобы получить меньшую просадку под нагрузкой выход один, или трансформатор брать значительно большей мощности чем нужно, или бестрансформаторный выпрямитель. Сопротивление питающей сети значительно меньше чем трансформатора, значит и просадка будет весьма малой.
Мощности, которые можно получить от выпрямителя с мостом или с удвоением, будут одинаковы. Никакие ухищрения тут не помогут.

[LZ2ZK]

У меня усилитель KENWOOD TL922. Применяется удвоитель напрежении. Трансформатор имеет габаритная (по магнитопроводу) мощность 1000 ватт. Напрежение на вторичной намотке 1150 вольт. На електролитах на холостом ходу замерял 3220 вольт. При нажатие ключа напрежение падает до 2970-3000 вольт при анодной ток 630-650 мА, т.е. около 1900 ватт, а в антене 1200 ватт.

[UN7RX]

Вот что получается при расчете.