إلى مسألة الأمواج والأشخاص المثيرين والتحريضات

القانون 14 (قانون اديسون) "الأفضل" هو عدو "الخير"

مؤخرًا ، زميلي ، الذي ذكرته مرارًا وتكرارًا في مشاركاتي (كقاعدة عامة ، مثل إعادة تجسيد الدكتور واتسون ، الذي يتمثل غرضه الرئيسي في جعل الشخصية الرئيسية أكثر تألقًا ، لدي مثل هذه النكات ، دانيل) ، قرر إتقان تصميم إمدادات الطاقة (ل بداية منخفضة الطاقة ، وسوف ينظر هناك). نظرًا لأن الحالة تحدث في 201s ، فإن الترانزستورات رخيصة وصغيرة (حتى مع السائقين) ، والمحرِّضات كبيرة ومكلفة (حسنًا ، ليست كبيرة كما كانت من قبل ، ولكنها لا تزال صغيرة) ، دائرة تصعيد غير معكوسة (جسر) مع وحدة تحكم دقيقة في دور عنصر التحكم. يرتبط عدد من الأسئلة المثيرة للاهتمام بهذا المخطط ، والتي يتم الرد على بعضها في ST4 Ann448 (ليس كل شيء وليس كاملًا ، ربما سأكتب المزيد عن هذا) ، ولكن هذا مختلف قليلاً.

بعد تجميع الدائرة ، كتب زميل سلسلة من الاختبارات التي جعلت من الممكن التحقق من صحة الدائرة (تم العثور على الأخطاء وتصحيحها) وعمل العناصر الفردية (تم العثور على الخطأ أيضًا وإصلاحه). (أنا لا أفهم ، دانيل ، لماذا لا تكتب عن نفسك بنفسك ، خاصة حول معزز مفتاح الإخراج - إنه مفيد للغاية). كان أحد الاختبارات هو عمل الجهاز كمصدر طاقة تصاعدي مع دورة عمل ثابتة ، والتي تم تأكيدها بشكل عام ، تغير جهد الخرج وفقًا لنموذج الحساب. حسنًا ، في الختام ، قررنا رؤية جهد التموج عند خرج المصدر. يتم تقديم دائرة مكافئة لوضع الاختبار على KDPV.

وهنا واجهنا ظاهرة غير مفهومة قليلاً - كان شكل موجة الإخراج مختلفًا تمامًا عن تلك المحسوبة بسعة النبضات (حسنًا ، هذا أمر متوقع بشكل عام ، لأن معلمات المكونات الحقيقية ستختلف دائمًا عن تلك المشار إليها في المواصفات ، ولكن ليس في بعض الأحيان) ، و الموجي (ولكن هذا غير مفهوم تمامًا). يظهر الشكل الموجي المحدد في الشكل 1 (باللون الأخضر) ، يتم رسم شكل التموج المتوقع (باللون الأحمر) ، يبدو لي أن الفرق واضح. الأهم من ذلك كله ، من المدهش أن يتم تفريغ المكثف باستمرار (باستثناء مناطق الانتقال المفاجئ) ، وهو ما يتناقض تمامًا مع المساواة المتوقعة نظريًا إلى صفر من متوسط ​​التيار من خلال المكثف لفترة في الحالة المستقرة ، والتي تعتمد عليها المنهجية الكاملة لحساب المحول.



نبدأ في التفكير. يتم تفسير الارتفاعات الحادة في الجهد بشكل مثالي من خلال وجود مكثف ESR كبير ، ويمكننا حتى تقدير قيمته = dU / I / 2 ، مما يمنحنا 100 مللي أوم - كبير جدًا بالطبع ، ولكنه ممكن تمامًا. ولكن لماذا لا نرى زيادة مميزة في الجهد عبر السعة في دورة نقل الطاقة من الحث؟ هناك حاجة إلى مزيد من البحث ، ولهذا من الضروري إعادة إنتاج العيب على جهاز آخر. نظرًا لعدم وجود طريقة لجمع اللوحة الثانية (بتعبير أدق ، لا توجد رغبة ، وهذا هو العامل المحدد) ، فأنت بحاجة إلى دائرة افتراضية و google "محاكي الدائرة الإلكترونية" يؤدي إلى موقع ساحر تمامًا falstad.com. (ملاحظة ضرورية - يعرف المؤلف عن وجود العديد من المحاكيات الأخرى ، وقد استخدمها عدة مرات ، لكن السياسة الأمنية لقسم تكنولوجيا المعلومات جعلت من المستحيل تثبيت الحزمة ، وحتى أكثر من ذلك المتصدع ، لذلك عبر الإنترنت هو كل شيء لدينا).

أجد برنامجًا للنمذجة ، وأقرأ تاريخ إنشائه ، وأدرك أن هذا مشروع مستقل ، أي أن شخصًا (في وقت فراغه) يكتب محاكيًا (في جافا) ، ويزوده بمجموعة من النماذج ويدعم عمل الموقع باستخدام هذا التطبيق - فقط اذهب إلى المكسرات. أفهم المبادئ الأساسية لمحاكاة الدوائر الإلكترونية ، يمكنني أن أعترف بأن عددًا من النماذج في شكل يمكن الوصول إليه على الويب ، ولكن مع ذلك ، لم أكتب مثل هذا المحاكي (والغالبية العظمى من سكان هابراش أيضًا). ولكن قمع شعور الحسد اللامع وابدأ في دراسة مخطط الإشكالية.

أنا أصنع نموذجًا للدائرة ، ليس على الفور ، ولكن (باستخدام دروس الفيديو) أتعلم تصور النتائج في شكل راسمات الذبذبات (يسمح لنا هذا البرنامج بمراقبة التدفق الحالي في الدائرة قيد الدراسة في شكل دوائر مصغرة ، وهو أمر مضحك ومفيد للغاية ، ولكن ليس بالمعلومات المفيدة للغاية ، على الرغم من أنه يمكنك تظهر حركة الإلكترونات ، ثم ستعمل الدوائر في الاتجاه المعاكس ، وهو أكثر متعة ، على الرغم من أنه ليس أكثر إفادة) ومراقبة النتائج. يتزامن استقبال النتيجة تمامًا مع التنبؤ النظري ، وهو أمر غير مفاجئ - لدينا جميع العناصر المثالية ، كما هو الحال في الحساب.


أضيف القيمة المتوقعة للمقاومة ، وأنا مندهش من أن شكل النبضات قد تغير بشكل كبير وتزامن تمامًا مع تلك التي لوحظت في التجربة ، والتي لا يمكن إلا أن نفرح ، مما يعني أنه يمكننا الاستمرار في دراسة النموذج. بادئ ذي بدء ، أقوم بقياس الجهد عبر المكثف ويسعدني التأكد من عدم كسر ميزان الفولت الثاني وأن يتم شحن المكثف وتفريغه أثناء دورة العمل. ثم يصبح سلوك الجهد عند الحمل واضحًا - هذا هو مجموع الجهد عبر المكثف وانخفاض الجهد عبر المقاومة ، والذي يتناسب مع التيار المتدفق. نظرًا لأن التيار من خلال تغييرات الحث (النقصان) أثناء نقل الطاقة من الحث إلى السعة ، فإن هذا يؤدي إلى انخفاض في انخفاض المقاومة ، وبدءًا بقيمة معينة من الأخيرة ، فإن زيادة الجهد عبر السعة المرتبطة بشحنها يفوز.

لاختبار فرضيتنا ، دعنا نلعب مع معلمات الدائرة (أوصي بشدة بالقيام بذلك بنفسك في الصفحة المقدمة) ، أولاً نوقف مكثف السيراميك ، وهذا سيزيل تنعيم الجبهات مع ثابت زمني قدره 1 مللي ثانية ويسمح لنا بمراقبة التأثيرات في شكل نقي. نبدأ في زيادة المقاومة ونرى ظهور خطوة مميزة ، والتي تبدأ في الزيادة في الحجم. من نقطة ما ، يمكنك أن ترى أن زاوية ميل الجهد الأمامي عند الحمل في قسم الشحن تبدأ في الانخفاض حتى يصبح المقطع أفقيًا ، ثم يتحول إلى زاوية هابطة.

نجري التجربة الأخيرة ، والتي ستوضح أنه بالإضافة إلى الانخفاض الحالي في الحث ، لا توجد أسباب أخرى لانخفاض الجهد (لا نراها على أي حال ، لكنك لا تعرف أبدًا ...) - من الضروري تقليل التموج الحالي في الحث ومن الأسهل تحقيق ذلك عن طريق زيادة الحث. في الحياة الواقعية ، لن تكون مهمة الحصول على ملف 1 mF لتيار 4A أمرًا سهلاً ، ولكن في المحاكي لا يوجد شيء أبسط - وبالتأكيد ، ينخفض ​​التموج الحالي بشكل حاد ويشتمل جهد الخرج مرة أخرى على قسم متزايد خطيًا. كما هو الحال دائمًا ، لا يحدث أي معجزة ، وجميع العمليات التي تحدث في المخطط لها تفسير علمي طبيعي ، BST.

نعود إلى الدائرة الحية الأصلية ، ونلقي نظرة على معلمات السعة للتاريخ ، ونرى 100 م أوم من المقاومة المتوقعة ، ونطرح السؤال المحير "ولماذا هو هنا" ، نحصل على الإجابة "وفقًا للحسابات ، استغرق الأمر 200 درجة فهرنهايت ، قررت أن أضع المزيد" ("مما يسمح لفيكتور ستيبانوفيتش بالتذكر كيف رؤيا لمستوى وانغ "- آسف ، ليس عبارتي) ، وضعنا 100 سيراميك ميكروف (100 سيراميك ميكروف بأبعاد المليمتر) ملقاة على الطاولة ، كارل - إذا قيل لي هذا قبل 20 عامًا ، كنت سألف إصبعي في المعبد ، والآن الحوائط ... المكون ب لأنها حققت قفزة كبيرة على مر السنين، على الرغم من أن تصميم الدوائر لا يمكن أن يقال، ويعتقد أن كل شيء لنا) وكل شيء على ما يرام. مما يجعلني أتذكر عبارة أخرى لا تقل ملحوظة: "إنها ليست ضرورية ، لأنها أفضل ، إنها ضرورية ، كما يجب أن تكون".

في الختام ، أود أن أعرب عن امتناني للسيد فالستاد على سعادته في الاستفادة من برنامجه الرائع وأن أكون سعيدًا لأن مثل هؤلاء الأشخاص لا يزالون يفعلون ، وإلا فقد شعرت بالملل قليلاً بعد مغادرة روبرت بيز. على الرغم من أنني لست بالملل تمامًا - منذ حوالي 3 سنوات اكتشفت برنامجًا رائعًا ومحاكيًا أيضًا - VMLab ، وأيضًا في حالة البرمجيات الحرة - ربما يكون هناك شيء في هذا المفهوم ، لأن هؤلاء الأشخاص الرائعين يروجون له. يمكنك أيضًا تذكر godbolt - إنها أيضًا جيدة جدًا ، ربما كل نفس الشيء ، لم يتم فقدان كل شيء وعبارة "لم يعودوا يفعلون مثل هؤلاء الناس بعد الآن" خاطئة ، يفعلون ، يفعلون أشياء مختلفة قليلاً.

ملاحظة. بما أننا نتحدث عن الحث (نعم ، تحدثنا عنها ، وإن لم يكن لفترة طويلة) ، أود أن أتطرق إلى ميزة (أود أن أقول أكثر قسوة ، ولكن "السلوك السام" غير مرحب به في حبري) المتعلقة باختيار الحث من المنتجات القياسية. المعلمة الرئيسية ، إلى جانب الحث نفسه ، هي التيار المسموح به من خلال الملف وهنا يوجد فارق بسيط غير سار ، سننظر فيه.

بادئ ذي بدء ، دعنا نحدد خطر تجاوز الحد الأقصى للتيار (تشبع التيار) بحقيقة أنه ، كما قد تعتقد ، يدخل الحث في وضع التشبع ، حيث لا توجد علاقة خطية بين التيار المتدفق والمغنطة الأساسية ، مما يؤدي إلى فقدان الطاقة بسبب انعكاس المغنطة. تحتوي هذه المعلمة على ميزتين يجب مراعاتهما:

1. في الواقع ، بالنسبة لكل محاثة حقيقية ، تكون هذه المعلمة صفرًا ، لأنه بالنسبة لأي تيار غير خطي متدفق سيحدث والسؤال هو فقط عن درجة اللاخطية في نقطة معينة. في أيام شبابي ، كان من المعتاد إعطاء قيمة حالية تبلغ الخسائر فيها 5 ٪ (وهذا هو النهج الصحيح) ، بحيث يمكنك التأكد من الحث عند التيارات المنخفضة. لسوء الحظ ، تشير بعض الشركات المصنعة الآن إلى أن التيار عند خسارة 20 ٪ ، والبعض الآخر بنسبة 30 ٪ ، لذلك في التيارات القريبة من تلك المشار إليها ، ستكون في حيرة من النتائج التي تم الحصول عليها من حيث الكفاءة. بالطبع ، يتم تحديد مستوى الخسائر في تيار الحدود بصدق في التاريخ ويمكنك دائمًا الإجابة عن RTFM (F) ، ولكن بطريقة ما ، تكون غير صادقة قليلاً فيما يتعلق بتوقعات المطورين. أفهم أن قسم التسويق يصر على أعلى المعدلات في المنشورات (وسيقل المستوى النزيه للتيار الحالي بنسبة 50 بالمائة) ، لكننا ما زلنا مهندسين في المقام الأول ، حسنًا ، أعتقد ذلك.

2. هذا ليس متوسط ​​التيار ، ولكن الحد الأقصى ، وإذا كان لديك تجاوزات قصيرة الأجل (وهو أمر نموذجي لتحويل إمدادات الطاقة) من تيار التشبع ، فإن الخسائر لا مفر منها ، حتى إذا كان متوسط ​​التيار أقل بكثير. يجب أن تكون هذه الميزة مفهومة وهنا الشركات المصنعة صادقة - يجب عليك التفكير فيها بنفسك. ومن هنا جاءت الحاجة إلى البقاء في الوضع المستمر ، حيث إن نسبة الحد الأقصى الحالي إلى المتوسط ​​هي في هذا الوضع هي الأصغر وتكمن من واحد إلى اثنين.

ولكن هناك معلمة أخرى لم تكن موجودة من قبل. والحقيقة هي أنه في السنوات العشر الماضية ، ظهر الكثير من المواد الممتازة التي تحتوي ببساطة على معلمات مذهلة ، من وجهة نظر النوى ، في المقام الأول خصائص النفاذية المغناطيسية والتردد. كل هذا جعل من الممكن تقليل الأبعاد الهندسية لعناصر اللف بترتيب (أو حتى ليس واحدًا) ، إلى جانب زيادة في ترددات التشغيل. ولكن عليك أن تدفع ثمن كل شيء في هذا العالم - وإذا كان بإمكانك تسخين محول بقلب مصنوع من الحديد المحملة إلى نقطة انصهار الأسلاك النحاسية (كان ذلك سهلاً مع ماس كهربائى) ولم يفقد أي كفاءة (ربما فقد ، لكنه لم يكن ملحوظًا) ، لا تعمل مثل هذه الخدعة مع المواد الحديثة ، وعندما تسخن فوق درجة حرارة معينة ، تبدأ النفاذية المغناطيسية (ومعها تيار التشبع) في الانخفاض مع عواقب يمكن التنبؤ بها تمامًا.

لذا ، فإن المعلمة الثانية هي الحد الأقصى المسموح به لمتوسط ​​التيار من خلال اللف ، للأسباب المذكورة أعلاه. كقاعدة ، إنه أقل مرتين من تيار التشبع (على الرغم من أن هذا ليس ضروريًا) ، لذلك ، إذا كنت على حدود وضع الاستمرارية ، فإن كل شيء رائع ويتم استيفاء جميع الشروط (لا تنسى حوالي 20-30 ٪ من الخسائر) ، ولكن إذا كنت عميقًا في الداخل مناطق الاستمرارية والتيار الأقصى = متوسط ​​120٪ وبئر لا يتجاوز تيار الإشباع ، فأنت لا تزال بحاجة إلى التحقق من متوسط ​​التيار للحصول على الجواز. ومن هنا قاعدة الإبهام - قسم تيار الإشباع للملفات الحديثة بنحو 1.5 (أكثر من ذلك بالفعل) واختر هذا المعيار وستكون سعيدًا وذو كفاءة عالية في الدائرة التي طورتها.

بالمناسبة ، الصينيون الجيدون يفعلون ذلك بالضبط - لقد وضعوا تحريضًا بتيار تشبع 12A في مصدر 8A الحالي وكل شيء يعمل بشكل مثالي في الكفاءة بنسبة 90 ٪.