однотактный однофазовый прямоходовый преобразователь

[savrod]

http://meandr.org/wp-content/uploads/20 ... jpg?81892a Поясните пожалуста работу этого преобразователя . Я понимаю её так, когда транзистор открыт, ток протекает через первичку, от минуса к плюсу, через вторичку, диод, заряжается конденсатор, и на нагрузку. Но автор пишет про какой-то обратный ход цитата: Пусть в течении прямого хода ключевой транзистор VT1 открыт, через первичную обмотку трансформатора TV1 протекает ток, создающий магнитное поле в сердечнике. На вторичной обмотке наводится напряжение, которое подведено к нагрузке, выпрямляемое диодом VD1 и сглаживаемое конденсатором С1. Через нагрузку в течении прямого хода протекает ток. В течении обратного хода полярность напряжения на вторичной обмотке трансформатора TV1 становится противоположной. При этом выпрямительный диод VD1 закрыт, и ток через нагрузку обеспечивает конденсатор С1.
Про какой обратный ход идёт речь, если к транзистору приложено постоянное напряжение?

[Zud]

Savrod говорит про статью http://meandr.org/archives/11149

ЭДС на вторичке трансформатора не может быть постоянна или однополярна. ЭДС колеблется потому, что магнитный поток в трансформаторе колеблют (подробнее http://tarielkapanadze.ru/trans.htm).
А ЭДС на вторичке это есть электромагнитная индукция от магнитного потока в сердешнике, и она пропорциональна производной от магнитного потока по времени (см. электромагнитная индукция в вики). Т.е. даже если поток изменяется от 0 до некоторого условного положительного значения Ф, то производная от него (ЭДС вторички) всё равно будет колебаться от плюса до минуса!

Так вот в вашей статье и написано, что когда колебание идёт в другую сторону, нагрузка подпитывается из конденсатора. Т.е. речь о интервале времени, когда магнитный поток генерирует на вторичке отрицательное напряжение.

[savrod]

Savrod говорит про статью

Да это она. Всё равно как-то не понятно, транзистор открыт ,через первичку проходит импульс тока, создавая в сердечнике магнитный поток, который в свою очередь протекая через вторичку наводит електродвижущую силу в ней, и идёт на нагрузку через диод и ёмкость, со стороны диода у нас плюс. Или имеется в виду не колебание идёт в другую сторону, а логическая 1 закончилась, и началась логическая 0, ( транзистор закрыт) нагрузка подпитывается от конденсатора?

[innokenty]

Вся энергия, поступившая в магнитопровод за время открытого ключа на будет поглощена вторичной обмоткой. Поэтому к моменту закрытия ключа часть энергии всё ещё будет циркулировать в виде магнитного потока. Закон сохранения энергии тут принимает вид закона сохранения магнитного потока. Поскольку поток есть индуктивность помноженная на ток в катушке, то несмотря на закрытие ключа ток в катушке никуда не денется. И если бы на рисунке была реальная схема, то были бы высоки шансы пробить ключ высоким напряжением, т.к. теперь единственный потребитель тока в цепи - это ёмкость обмоток, закрытого ключа и диода. Фактически получили колебательный контур, только полноценных затухающих колебаний не получим, т.к. через половину периода колебаний полярность опять поменяется, диод откроется, и большая часть энергии уйдет во вторичную цепь.

[savrod]

полярность опять поменяется,

Это всё я понял, не могу понять как меняется полярность во время закрытия ключа .Предположим что магнитный поток движется по часовой стрелке, (ключ открыт) ,при закрытии ключа магнитный поток движется тоже за часовой стрелкой, не пойму что дальше, наводит напряжение в первичной и вторичной обмотках, так что ему мешает так-же через диод уйти на нагрузку, и как закрывается диод, если ток производимый магнитным полем после закрытия ключа, движется в том-же направлении что и при открытом ключе, и как в этом случае может быть закрытым диод?

[innokenty]

Нет, направление потока не меняется. Во всех подобных схемах специально оговаривается наличие зазора в магнитной цепи, т.к. трансформатор работает с постоянным подмагничиванием. Полярность напряжения на катушке меняется потому, что ток продолжает течь в ту же сторону. Но если раньше это было обусловлено действием внешнего по отношению к катушке источника напряжения, то теперь катушка сама является источником напряжения.
Если по цепи, подключенной к источнику, положительные заряды движутся от + к - то внутри самого источника всё наоборот.

[savrod]

Нет, направление потока не меняется. Во всех подобных схемах специально оговаривается наличие зазора в магнитной цепи, т.к. трансформатор работает с постоянным подмагничиванием.

Что даёт зазор в магнитной цепи?

[innokenty]

Зазор упрощает задачу не загнать сердечник в насыщение постоянной составляющей тока.

[savrod]

Если по цепи, подключенной к источнику, положительные заряды движутся от + к - то внутри самого источника всё наоборот.

Иначе говоря, когда открыт ключ есть внешний ток, который задаёт направление движения тока во вторичке, в этом случае через диод, когда ключ закрыт, направление движения меняется, потому как вторичка сама становится источником напряжения, а в самом источнике ток течёт от - к + тоисть в обратном направлении к магнитному потоку?. А где у нас плюс а где минус во время закрытого ключа на вторичке?

[innokenty]

Ток первичен при понимании работы катушки индуктивности и трансформатора. Ключевой момент в том, что первичная обмотка при размыкании ключа становится источником тока (того же направления). А направление тока (определяемое магнитным потоком, и направление тока первое время то же самое, которое было и до размыкания ключа) в свою очередь определяет полярность напряжения, возникающего на обмотке.
При замыкании ключа ток в первичке начинает расти, вместе с током увеличивается поток в сердечнике. Изменение потока в сердечнике приводит к возникновению напряжения во вторичке. Как только ключ размыкается, ток в первичке перестаёт расти и соответственно поток перестаёт увеличиваться, и в этот самый момент происходят 2 вещи: напряжение на ключе становится в 2 раза больше напряжения источника (т.к. складываются напряжения источника и напряжения первички), а напряжение на вторичке становится нулевым, т.к. поток не меняется. Сразу же после этого напряжение на ключе начинает ещё увеличиваться (энергия переходит в заряд ёмкостей обмотки и закрытого ключа, т.н. индуктивный выброс), за счёт оттока энергии поток в сердечнике уменьшается, и полярность напряжения вторички меняется.
Рост тока при замкнутом ключе линейный (поскольку в насыщение обычно сердечник не загоняют, то можно считать, что индуктивность обмотки не меняется). Поэтому напряжение возникающее на вторичке постоянно, т.к. является производной от потока.
Отбор тока из вторички немного нарушает идиллию, и в граничном случае КЗ во вторичке индуктивность первички будет почти нулевая, т.к. потока в магнитопроводе не будет (из потока созданного первичкой вычтется поток созданный вторичкой), как и эффектов.

[savrod]

энергия переходит в заряд ёмкостей обмотки и закрытого ключа

А что будет если паралельно первичке, поставить конденсатор, сделать колебательный контур, чтобы энергия из первичной обмотки переходила в ёмкость. Таким образом можно уберечь транзистор от выбросов?

[Zud]

А что будет если паралельно первичке, поставить конденсатор, сделать колебательный контур, чтобы энергия из первичной обмотки переходила в ёмкость. Таким образом можно уберечь транзистор от выбросов?

Так делают (называется снаббер), но если поставить слишком большую ёмкость не просто для поглощения импульса при закрывании транзистора (поглощать лучше всё же резистором), а для резонанса, то надо озаботится моментом повторного включения транзистора, ибо если не попасть в околонулевое напряжение, то ёмкость разрядится через транзистор с довольно большим током (и что-то может сгореть).

А по теме хочется сказать, что терминология "прямоходовости" или "обратноходовости" не слишком то и нужна, она не фундаментальна для понимания процессов в схеме.

[savrod]

Так делают (называется снаббер)

Здравствуйте. А что если применить косой мост?

[Zud]

Да, косой мост на первичке при хорошей входной ёмкости повысит КПД весьма значительно, особенно при высоковольтной первичке (т.е. как раз для, скажем, выпрямленного сетевого напряжения).

Но ведь все, к сожалению, экономят на деталях и их количестве, чтобы навар был больше.
Но повышенный КПД позволит уменьшить габариты блока питания, что выгодно представит изделие в более привлекательном для потребителя виде..

[savrod]

особенно при высоковольтной первичке (т.е. как раз для, скажем, выпрямленного сетевого напряжения).

Высоковольтная первичка это когда малое количество витков в первичке? И тогда пример:(220вольт разделить на количество витков и узнаем сколько вольт приходится на один виток в первичной обмотке)? И я имел ввиду, что при косом мосту не надо применять размагничивающую обмотку и снаберр? В моём устройстве нет возможности применить размагничивающую обмотку.

[Zud]

Я имел ввиду, что при высоковольтной первичке падение напряжения на диодах косого моста не будет сильно снижать КПД блока питания.

Косой мост конечно может снять проблему снаббера, но проблемы замагничивания трансформатора он не снимет. Ток как тёк в одну сторону, так и будет течь в случае косого моста.

Тогда уж, чтобы обойти проблемы замагничивания, можно использовать полный мост. Но это уже будет не однотактный преобразователь, двухтактный преобразователь... но всё равно, нельзя использовать для высоких частот какие-попало трансформаторы, иначе могут возникнуть резонансные явления, перегрев из-за очень большой площади под кривой перемагничивания... Если есть задача собрать блоки питания из старых трансформаторов, что были предназначены для 50Гц, то как минимум необходимо подобрать частоту при которой они всё ещё значительно лучше традиционного включения трансформатора напрямую в сеть 50Гц.