Входной дросель, подавление помехи

sweex

Салют форумчане. В деле паяльника, моя наклонность - цифра. В тоже время я довольно далек от аналогии, радиочастот, колебаний и т.д. К паяльнику прибегаю раз в месяц может и реже, исключительно при надобности для себя. То есть не на уровне фанатизма. Тем не менее, в моем распоряжении есть мастерская с множеством приборов, а так же умение всем этим пользоваться. Вот такому как есть, позвольте мне попросить вашей помощи.

В моем распоряжении есть импульсный б.п. который сделал сам. Ниже картинка дающая его структурную схемку. Этот импульсник делается в машину, тобиш его запиткой будет бортсеть 12 в. На борту автомобиля есть множество сложной процессорной электроники, которая может заругаться, дать сбои, а то и выйти со строя, если в питании будут присутствовать ВЧ-помехи, а потому их надо как можно тщательнее подавить. Именно с этим и постигла меня неудача. Никакими силами это не получается. Если получается давить помеху, то вместе с этим сильно снижается выходное напряжение преобразователя. Пробные входные дроссели наматывались на кольцах 2000 и ещё какое то колечко - понятия не имею из чего оно, потому просто покажу вам фотку. На этом неизвестном колечке результат вроде как лучше, но все равно очень далеко от идеала.

Сначала мотал просто одну обмотку с нескольких витков, включая её в цепь плюса. Помеха гасится вместе с снижением выходного напряжения.

Далее намотал две обмотки для плюса и минуса - помеха НЕ исчезла. Но она мало помалу начинала исчезать если я по одному витку снимал с плюсовой обмотки. В итоге я пришел к тому что плюсовая обмотка вообще стала не нужна ибо полезного действия никакого не оказывала, и снова на кольце осталась одна обмотка только теперь уже в цепи минуса. Пока это был самый лучший результат - неизвестное кольцо с обмоткой 6 витков в цепи минуса. При добавлении витков, выходное напряжение заметно уходило на снижение.

Далее по краям этой оставшейся минусовой обмотки я подключил электролиты, в итоге чего помеха почти исчезла, выходное напряжение подпрыгнуло, терпимый подогрев силовых ключей тоже почти исчез, но конденсаторы превратились в жаренную картошку.

Помеху на питании контролировал осциллографом. В распоряжении есть тороиды 1500, 2000, колечко которое на фотке, и надежда на вашу подмогу.
п.с. Сразу позвольте оговориться. Моя к вам просьба - просто подсказать по случаю решение проблемы, не толкая меня ссылками на чтиво сотен страниц материала, на изучение всей науки расчета дросселей и т.д.. Ибо во первых мне просто некогда, во вторых ради одного случая это не имеет смысла. Хотя прежде чем создать эту темку, я все же обратил внимание на выше прикрепленные темы из категории "важные". Буду благодарен за понимание.

Реклама

serg_ns

А можно попробовать обойтись RC-снабберами, шунтирующими обмотки.

Реклама

sweex

serg_ns писал(а):А можно попробовать обойтись RC-снабберами, шунтирующими обмотки.

есть нюанс с кторого я начал свое пребывание на этом форуме:

sweex писал(а):В деле паяльника, моя наклонность - цифра. В тоже время я довольно далек от аналогии, радиочастот, колебаний и т.д. К паяльнику прибегаю раз в месяц может и реже, исключительно при надобности для себя. То есть не на уровне фанатизма.

в переводе на язык ответа, это значит - нарисуйте как это делается, а я исполню, и буду преблагодарен

пс. "снаббер" для меня из ряда английского языка, в частности

>TEHb<

А с самого начала что, без конденсаторов было?! Первым делом ставятся банки побольше, да шунтируются керамикой или плёнкой вдобавок.

Реклама

sweex

>TEHb< писал(а):Первым делом ставятся банки побольше, да шунтируются керамикой или плёнкой вдобавок.

"банки побольше" - это какое значение? Щас поставил 4.700 Мкф. 25 в., зашунтировал его тремя конденсаторами "по меньше", точнее один 1000 пф. и два по 4.700 пф., все на 1600 в. Не помогает - электролит греется.

не хочу сказать ничего кривого, но судя по всему.... номер голый. Верно я понял?

Реклама

Vasilii

Помеха должна стремиться к источнику. А если ей облегчить "путь" и подключить "-" источника отдельным проводом прямо к минусовой клемме аккумулятора. Правильный выбор места подключения земель значительно снижает уровень помех.

Реклама

sweex

Vasilii писал(а):Помеха должна стремиться к источнику.

к источнику питания, как я понимаю, а не источнику её самой - помехи

Vasilii писал(а):Правильный выбор места подключения земель значительно снижает уровень помех.

минусовой провод подключен четко по средине между "эмитерами" полевых ключей, которые стоят друг от друга на расстоянии 3 см. По всем теориям самая правильная точка - точка равновесия токов

Enman

sweex писал(а):Не помогает - электролит греется.

так ставят НЕСКОЛЬКО электролитов впараллель, один большой их не заменяет...

Телекот

sweex писал(а):Не помогает - электролит греется.

Для импульсных схем не всякие конденсаторы идут. Нужно ставить конденсаторы с низким ESR, или штук 5-6 обычных. Лучше 5 конденсаторов 100мкф, чем 1 конденсатор на 1000 мкф. И ещё конденсаторы с большим напряжением имеют меньшее значение ESR.

ESR это сопротивление конденсатора на высокой частоте.

sweex

вот это уже интересно... щас напичкал вход электролитами, 4 шт. по 200 Мкф., и в натуре похоже перестали греться, и даже дроссель не при делах оказался! Схема работает типа как без него... аж неверится..

Тестируем, отпишусь о результате каков бы он нибыл, после изнурительного испытания

Seriyvolk

sweex то колечко, что на фото - очень похоже на альсифер. Из него может выйти неплохой синфазный дроссель. Витков по 5 толстым проводом или жгутом.

Только в вашем случае роль конденсаторов будут выполнять батареи электролитов. Именно так и сделано в качественных автомобильных усилителях.

sweex

Seriyvolk писал(а):Из него может выйти неплохой синфазный дроссель. Витков по 5 толстым проводом или жгутом.

Seriyvolk спасибо за иллюстрации для чайника, приятно когда это учитывается, и тебя не заставляют форсировано становиться ученым )) По теме дросселя, так вот именно так и было мною сделано в процессе битвы, о чем я излагал в старте. Вот цитата:

sweex писал(а):Далее намотал две обмотки для плюса и минуса - помеха НЕ исчезла. Но она мало помалу начинала исчезать если я по одному витку снимал с плюсовой обмотки. В итоге я пришел к тому что плюсовая обмотка вообще стала не нужна ибо полезного действия никакого не оказывала, и снова на кольце осталась одна обмотка только теперь уже в цепи минуса. Пока это был самый лучший результат - неизвестное кольцо с обмоткой 6 витков в цепи минуса.

Вот такими были мои результаты с синфазным дросселем на этом альсифере. Вполне возможно что дело в конденсаторах, ибо опять же, будучи первоклассником я не пытался их особо подбирать. Однако, теперь немножко поняв как это работает, обязательно продублирую попытку синфазного дросселя, и отпишусь о результате.

И на сей момент уже можно сказать готов результат с блокирующими конденсаторами, как предложили Enman и Телекот. Проработав ночь, по утру я не ощутил никакого особого нагрева. Из пробы проведенной по их совету мне стало понятным следующее: Понятно что конденсатор представляет собой некое короткое замыкание для ВЧ. Коротыш. Сопротивление этого "коротыша" выражается в показателе ESR, или проще говоря - скорость накопления полного заряда. Но кроме сопротивления, учитывать нужно так же и то, что этот коротыш способен выдержать лишь определенный ток. А потому если ток помехи приличен, таких коротышей нужно устанавливать несколько штук, это будет аналогом несколько в параллель соединенных проводов. Вот почему емкость каждой банки не так важна, как количество самих банок. Ведь если говорить за такие частоты как десятки килогерц, то даже емкость 100 Мкф., как замыкание вполне ощутима.

Вопрос помехи в принципе исчерпан, теперь можно и поиграться ради опыта на будущее, пока есть такой "макет".
Далее балуемся с синфазным дросселем ))

ps: Пока нахожусь на этом форуме, браузер хавает системный ресурс что температура проца аж зашкаливает.... капец. Особенно пр передвижении странички, даже незначительном. Даже когда страничка на месте, а я просто набираю текст, загрузка до 70% на каждое ядро процессора мощностью 2Х2
И это только здесь. Какие то скриптинги неудачные есть на этих страничках, предполагаю.
-------------
уточнение - это в режиме ответа, в режиме просмотра странички все более менее терпимо

sweex

На сей момент имеется ещё одно достижение, уже личное.

Решил последовать логике - устранять надо не последствия проблемы, а саму проблему, тобиш её источник. Источник, в данном случае, трансформатор. Выбросы на его обмотках, возникающие сразу же после закрывания силового ключа, и продолжающиеся до момента открывания другого. Верно сказано? А ещё точнее, причина выбросов пауза, мертвое время, и закрывание ключей с резким фронтом.

Был предпринят риск, зашунтировать переходы полевых ключей маааааасенькими премасенькими конденсаторами, на прилично высокое напряжение. А именно, 330 Пф. 1500в. Помехи фактически исчезли полностью, при любой скважности ШИМ. Исчезли настолько, что на фоне питания реально невидимы. Для того чтоб их увидеть, нужно вход осциллографа переводить в открытый режим, и прилично накручивать усиление. Как выглядит модернизация - ниже стартовая схемка, с внесенной коррекцией.

Seriyvolk

sweex, от "помех" под хорошей нагрузкой это не избавит, а может стать ещё хуже. Для такого рода сражений применяются RC-снабберы (успокоители). Практически то же самое, только ёмкость конденсатора значительно больше и последовательно с ним включён низкоомный резистор (иногда напару с диодом, как на картинке).
В любом случае в данной схеме снабберы будут совсем не лишними, если их совсем не было - подобрать и поставить по минимуму "помех" (выбросов) на стоках ключей при максимальной нагрузке в компромисе с нагревом резистора снаббера.

Далее, для достижения нулевых результатов по подавлению помех с синфазным дросселем достаточно было просто неправильно сфазировать обмотки, т.е. попутать местами концы одной из обмоток. Так что о бесполезности его в данной схеме говорить пока рано.

sweex

Seriyvolk за бесполезность синфазного дросселя пока никто не говорил, но признаюсь шаманить пока тоже не пробовал - как то походу меня отвлекла мысль о конденсаторах, на которые я и переключился. Но это не значит что дроссель отпадает - буквально щас буду шаманить.

Но пока будут шаманства с дросселем, объясните мне на белом листе бумаги - что дают резистор с диодом в схеме снаббера? Гарантию что не возникнет резонанс на какой либо гармонике? Как влияет резистор, и как влияет диод в схеме снаббера, растолкуйте плиз по отдельности.

пс: когда моя тетка ходила в школу, она закончила её кстати с золотом, рассказывала что преподаватель алгебры имел слабейшую память. Реально забывал даже о том, с чего начинался урок, и такие случаи небыли дефицитом! И тем не менее, он преподавал алгебру! А знаете за счет чего? Он понимал суть каждой теории, выводя формулу всякий раз заново, излагая материал. Вот и я хочу понять действие каждой детали снаббера, подобно как мне стало понятно о сути количественного преимущества конденсаторов.

Seriyvolk

sweex писал(а):что дают резистор с диодом в схеме снаббера? Гарантию что не возникнет резонанс на какой либо гармонике?

Резистор уменьшает добротность паразитного колебательного контура, возникшего из индуктивности рассеяния трансформатора, паразитных емкостей схемы и, собственно, ёмкости снаббера. Ставится для исключения периодических затухающих колебаний и , как следствие, уменьшения импульсных помех от схемы.
Т.е. конденсатор пропускает через себя на резистор энергию выброса, а резистор поглощает эту энергию и не даёт развиться колебательному процессу от такого пинка в образованном контуре

Про диод сейчас рассказывать не имеет смысла, дабы не загружать в данный момент ненужной информацией. Конкретно для данной топологии (пуш-пул) пример RDC-снаббера был не совсем уместен. И принцип действия у него немного отличается от RC-снаббера, описанного выше.

Ставится для исключения периодических затухающих колебаний...

не для исключения (полностью их убрать нельзя), а для снижения амплитуды и быстрого затухания этих затухающих колебаний.

sweex

отчетываюсь

sweex писал(а):для достижения нулевых результатов по подавлению помех с синфазным дросселем достаточно было просто неправильно сфазировать обмотки, т.е. попутать местами концы одной из обмоток.

попадание в яблочко. Обмотки не то что были неправильно сфазированы, а вообще доссель был неверно намотан. Сложил в кучу два провода, и намотал их одновременно. То есть по привычке как трансформатор для питания. В итоге было так - в одном положении б.п. работал но дроссель не давал совершенно никакого толку, а если поменять местами выводы одной из обмоток, б.п. вообще не работал - все питание гасилось на дросселе. И вот в "рабочей" фазировке, если я снимал по одному витку "плюсовой" обмотки, помехи мало помалу падали.

Но это было не то, по сравнению с правильным синфазным дросселем.

А заподозрил я о неверной намотке именно благодаря выложенной чуть выше картинке. Пригляделся...

Дроссель был тут же перемотан и ух.... Знаете какой супер этого синфазного дросселя, я обнаружил сразу же в первую очередь? Его супер в том, что помеха исчезает с обоих его краев! При однофазном дросселе в цепи минуса, источник питания был более менее чист, а вот на стороне самой схемы... происходил тихий кошмарик. Блокирующим конденсаторам которые посоветовали установить, работы было выше крыши - бедняги чего только не глотали. Теперь же, в составе с синфазным дросселем, я решил даже поиздеваться - отпаял всю керамику, и оставил лишь один электролит - подогревчик едва едва, как попка младенца

Далее, принялся усовершенствовать снабберные цепи. Растягивать долги пробы не стану, скажу лишь что в моем примере оптимал оказался при значениях С = 2.200 пф., R = 50. Может есть и ещё боле оптимальный подбор, но.. из тех номиналов что есть, плюс имеющегося запаса настойчивости, получилось то что вы можете видеть на фотке. Сигнал снят с одного из "эмитеров".

Цена деления около 6.0 в., тобиш размах 12 от средней линии. Питание на входе дросселя чистое, во всяком случае на фоне 12 в. растянутых на всю высоту экрана осциллографа, ничего нету.

да будет свет

Seriyvolk

Приятно видеть результаты

Но со снабберком ещё можно поработать. В сторону увеличения его ёмкости и уменьшения сопротивления

UPD: не исключено, что звенит сам щуп осциллографа. Это можно проверить, включив последовательно со щупом резистор на 50 ом. Картинка должна кардинально измениться, если дело в щупе.
И да, на всякий случай скажу: как до, так и после дросселя электролиты необходимы

sweex

народ... а смотрите ка что у меня есть )))) ну как вам чайник заварку сообразил, слабО? )))

Завтра вечером раскрою секрет рецепта заварки, пока оставляю на интригу ))
Это все тот же сигнал что на предыдущей фотке... ага ))) Только и того что не синус ))
И так на всем диапазоне скважности ШИМ... круто? ))) При сужении ШИМ появляется по средине нулевая полоска с почти отсутствующими колебаниями, а на фотке полная модуляция - средины не видно ))