Вопрос по Flyback (обратноходовый) с несколькими вторичками

auric

Возник у меня не так давно вопрос: если есть обратноходовый ИИП с несколькими обмотками на выходе, как понять коэффициент трансформации? С двумя обмотками понятно там и закон сохранения мощности, и то что поток созданный первичкой идет во вторичку, все это считая равным (без учета потерь) для первички и вторички можно связать через токи или напряжения и получить этот К, но это если одна первичка и одна вторичка, а как быть с тремя, например? На этот коэффициент(ы) завязан еще один параметр - отраженное напряжение, как понимать и как брать, как считать?
Если например выходные напряжения +5, +16, -16В, то какое из них подставлять в формулу? Наибольшее или то, по обмотке которого идет стабилизация (это так лирика), или тут применимо правило суперпозиции?
Вообще вопрос чисто теоретический, пытаюсь на максимальную глубину понять процессы с ИИП, тк часто приходится иметь дело с ними в ремонте, то на одном напряжение не выдается, то на другом дисбаланс дикий. Хорошо когда компонент дохлый сразу видно или потребление быстро ищется, а иногда все распределено, и вот хочется найти такие расчетные параметры, которые типа как отраженное напряжение, коэффициент заполнения, или еще какие-то бы могли говорить о режиме работы ИИП.

Реклама

>TEHb<

Трансформатор обратнохода по соотношению витков и напряжений ничем не отличается от любого другого. Есть сколько-то вольт-на-виток, так и считается. Отражённое напряжение это напряжение, приложенное ко вторичке (выходное, грубо говоря), трансформированное обратно в первичку.

Реклама

Agaev

Про несколько вторичных обмоток точно не скажу. Обычно упор в расчетах и стабилизацию делают по самой мощной.
А вот с коэффициентом трансформации у обратноходов не всё так просто. Есть неплохая статья https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=500459

auric

[uquote="Agaev",url="/forum/viewtopic.php?p=4554991#p4554991"]Про несколько вторичных обмоток точно не скажу. Обычно упор в расчетах и стабилизацию делают по самой мощной.
А вот с коэффициентом трансформации у обратноходов не всё так просто. Есть неплохая статья https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=500459[/uquote]
Читал https://fresh-web-studio.github.io/arte ... yback.html и нашел одно неправильное мнение (помогла ваша статья), точнее формула, вывод которой сделан с неозвученным допущением, являющимися частным случаем: там приняли что магнитный поток созданный за время t1 равен потоку начальному для этапа работы вторичной обмотки t2, причем периоды работы сделали равными, хотя они разнесены во времени, а t2 зависит не от расчетного, а от реального тока потребления со вторички, и может быть не равен полному времени закрытого ключа, то есть запас энергии может быть израсходован раньше. А ведь это очень важный момент, получается коэффициент трансформации не зависит напрямую от количества витков (у обычного транса преобразование происходит одномоментно, а здесь разнесено во времени и определяется многими факторами). Получается если потребителей например два, они оба расходуют энергию, то есть по идее скорость изменения потока будет едина для всех вторичек, но время ее снижения с запасенного значения до нуля (для тех ИИП, которые с прерывающимся током) будет определяться всеми обмотками. Пока правда не понял как это учесть.
Кстати в этой статье https://habr.com/ru/articles/388313/ вообще отраженное напряжение представили как Uin*Ton/Toff.

Реклама

>TEHb<

В каждый конкретный момент времени дроссель обратнохода всё-таки является трансформатором. Напряжение, приложенное к певичке трансформируется во все вторички согласно количеству витков и прикладывается к их диодам (закрытым) с учётом напряжений выходных конденсаторов. На обратном ходу история ровно та же: напряжения вторичек делятся согласно количеству витков. Отражённое напряжение в первичке подчиняется тем же соотношениям. Если конденсатор одной из вторичек имеет напряжение гораздо меньше, чем должен, то весь ток устремится туда. Фактическое напряжение обмоток "упрётся" в этот выход и пропорционально снизится на всех обмотках сразу.
Это не про связь напряжений на входе и выходе всего преобразователя, это про связь мгновенных напряжений на обмотках дросселя/трансформатора. В случае идеальных элементов, конечно.

Реклама

Килиманджаро

Ахинеи много здесь наворотили.

auric,
Скачайте книгу Марти Брауна "источники питания....."
Там описано как сделать перекрестную стабилизацию одновременно с нескольких обмоток в обратноходе.

Реклама

сэм

В обратноходе напряжение зависит от скорости переключения и нагрузки. В теории на хх напруга бесконечна при любом числе витков

~Dimon~

В обратноходе нет трансформатора, та фиговина, с несколькими обмотками - дроссель, и работает она именно как дроссель!
Без осознания этого факта, все остальное совершенно невозможно.
Режим работы определяется величиной и соотношением индуктивностей обмоток, а не коэф. трансформации.
Коэф. трансформации нас там интересует, только с точки зрения отраженного на горячую сторону напряжения, что влияет на выбор ключа.

Дмитрий Макашов
"Обратноходовой преобразователь"
(Не мое!)

Там правда для случая с одним выходным напряжением, но суть работы и выбора параметров обмоток, расписаны очень хорошо.

Килиманджаро

Во блин как лихо загнуто)))).
Дроссель, индуктивность и остальная фигня.....
Возьмите кптушку индуктивности, подайте на нее напряжение а потом отсоедините и замкните накоротко. Она вам отдаст тот же ток который был при ее подключении к источнику напряжения. И не больше, и не меньше. Наматывая на эту катушку вторичку - вы можете этот ток увеличить или уменьшить с коэффициентом трансформации, т. е. отношентем витков первички ко вторичке. Либо же выразить это через отношение индуктивностей что есть одно и то же. Так что в обратноходе это дроссель/трансформатор, а все остальное это фигня.

~Dimon~

Вы смешиваете дроссель с трансформатором, у них разные режимы работы, расчеты то же разные.
Собственно, только режимом работы они и отличаются, конструктивные отличия могут быть, но их может и не быть (можно и без зазора обойтись в некоторых случаях).

Для примера, импульсная повышайка 2в -> 400в:
Для прямохода (трансформатор), коэф. трансформации не может быть менее 200, иначе 400в вы на выходе не получите.
Для обратнохода (дроссель), он может быть и 10, и 20, и 40 (у меня работало с 20), здесь это вообще неосновной параметр.

Телекот

~Dimon~ писал(а):В обратноходе нет трансформатора, та фиговина, с несколькими обмотками - дроссель, и работает она именно как дроссель!

В обратно-ходе дроссель-трансформатор. На прямом ходу первичная обмотка запасает энергию, вторички отключены закрытыми диодами. То есть работает чисто как дроссель.
На обратном ходу энергия запасённая в этом дросселе передаётся в вторичные обмотки. И напряжение на вторичных обмотках равно отражённому напряжению умноженное на коэффициент трансформации. То есть работает как трансформатор.
Представим дроссель-трансформатор с 10 обмотками. 10:9:8:7:6:5:4:3:2:1 витков. Если на первичке в 10 витков отражённое напряжение будет 10в то на вторичках согласно количеству витков будет 9,8,7,6,5,4,3,2,1 вольт. А отражённое напряжение зависит от количества запасённой энергии и нагрузки, чем больше энергии и меньше нагрузка тем больше будет отражённое напряжение. Даже если нагрузить только одну обмотку, то на остальных напряжение будет соответствовать коэффициенту трансформации.
Разумеется если не учитывать индуктивность рассеивания и паразитные колебания вызванные ею.

~Dimon~

Вот все с ног на голову.
Для простоты: вторичка одна.
Отраженное при этом будет равно напряжению на фильтрующем конденсаторе вторички, умноженному на коэф. трансформации.
На то оно и "отраженное", что "отражает" выходное напряжение на входное, так как соотношение напряжений всех обмоток на обратном ходу, равно соотношению количества их витков.

Еще раз, отраженное напряжение - неосновной параметр, это вообще досадное недоразумение, которое заставляет нас ставить полевик на 500 или 600в, при электролите на 400, так как в типичной схеме оно складывается со входным.

Телекот

Вот результат симулирования с идеальным трансформатором и дросселем для накопления энергии. Нагружена только одна обмотка.

~Dimon~

Фазировка обмоток где?
И L1 там вообще зачем?

Если я тут все правильно понял, то результат как раз такой, который должен быть.
На прямом ходу, напряжение на (верхней) вторичной обмотке определяется коэф. трансформации 10 / 20 * 15 = 7,5в, но диод в это время закрыт, эти 7,5в ни какого отношения к выходному напряжению не имеют.
На обратном ходу, напряжение ограничивает батарея, (с учетом диода) на верхней вторичной обмотке будет 14,5в (вроде на графике так и есть?).
На остальных вторичках - пропорционально.
Что собственно и доказывает, отсутствие связи между коэф. трансформации и выходным напряжением.
Попробуйте 20:12 например, должно стать -6в внизу, но те же 14,5 должны быть вверху.

Добавлено after 8 minutes 10 seconds:
Re: Вопрос по Flyback (обратноходовый) с несколькими вторичками
Ой, дошло кажется, симулятор неправильно моделирует T1, и без L1 вообще не получается?
Только L1 превращает данную схему в прямоходовую :-D

Телекот

~Dimon~ писал(а):Фазировка обмоток где?

Тебе в рифму сказать? Посмотри по осциллограммам, отлично видно где что.

~Dimon~ писал(а):И L1 там вообще зачем?

Я писал что трансформатор идеальный, это означает что индуктивность обмоток равна бесконечности. А что бы первичка накапливала энергию индуктивность должна быть конечна, для этого и стоит L1.
если не жалко времени то можно задать индуктивности обмоток, но это просто потеря времени.

Добавлено after 2 minutes 17 seconds:
Re: Вопрос по Flyback (обратноходовый) с несколькими вторичками

~Dimon~ писал(а):Только L1 превращает данную схему в прямоходовую :-D

Это очень интересно, и как тогда получется на прямом ходе получить на выходе больше чем питающее напряжение при коэффициенте трансформации менее 1? Не смеши.
ещё раз говорю что можно задать конкретные индуктивности обмоток и убрать L1 , но это просто бесполезная трата времени. Да и в мультисиме нет многообмоточных трансформаторов где задаётся индуктивности всех обмоток.

Добавлено after 14 minutes 21 second:
Re: Вопрос по Flyback (обратноходовый) с несколькими вторичками

~Dimon~ писал(а):Попробуйте 20:12 например, должно стать -6в внизу, но те же 14,5 должны быть вверху.

Тогда изменится нагрузка, и соответственно отражённое напряжение. В нормальном обратно-ходе отражённое напряжение стабилизированно ОС через одну из вторичных обмоток.
Опять же если не учитывать индуктивности рассеивания.

~Dimon~

Телекот писал(а):Я писал что трансформатор идеальный, это означает что индуктивность обмоток равна бесконечности.

Стоп, стоп, стоп...
Если индуктивность первички бесконечна, то ток будет равен нулю, вообще ничего работать не будет.
Может все таки индуктивность обмоток T1 нулевая?
Не уверен все же, что это корректное замещение, лучше сделать правильно, но допустим...

Телекот писал(а):и как тогда получется на прямом ходе получить на выходе больше чем питающее напряжение при коэффициенте трансформации менее 1?

На прямом ходу выходное напряжение как раз и соответствует питающему, умноженному на коэф. трансформации, это то что ниже нуля на графике, -7,5в.
Или все таки что там с фазировкой?
На обратном оно не зависит ни от питающего, ни от коэф. трансформации, в данном случае определяется ограничителем, собранным из батареи и диода.
Можно поставить там стабилитрон вместо них, проще будет. А в реальном БП - напряжением до которого заряжен электролит.
Что не так?

Телекот

~Dimon~ писал(а):Стоп, стоп, стоп...
Если индуктивность первички бесконечна, то ток будет равен нулю, вообще ничего работать не будет.

Вот по этому и приходиться вводить L1, тогда индуктивность станет равна L1. Если индуктивность равна 0 то это перемычка, любой даже самый короткий импульс приведёт к бесконечному току.

~Dimon~ писал(а):Или все таки что там с фазировкой?

Те выводы что сверху это начало, те что внизу конец.

~Dimon~ писал(а):На обратном оно не зависит ни от питающего, ни от коэф. трансформации, в данном случае определяется ограничителем, собранным из батареи и диода.

Это в данном случае, что бы не городить ОС. В реальном обратно-ходе это напряжение стабилизировано Обратной Связью. И если увеличить число витков любой другой вторички соответственно увеличится выходное напряжение этой обмотки.

~Dimon~

Так о чем тогда мы спорим?
Корректности этой модели, и интерпретации результатов симулятора?

Мне просто сильно показалось, что некоторые вышеотписавшиеся, рассматривают дроссель обратнохода, с точки зрения модели трансформатора,
что там выходное напряжение определяется входным, помноженным на коэф. трансформации, а это не так.
Это вообще тот же Step-Up, просто вторую обмотку намотали, изолированную от первой, иначе током убить может.

Телекот

~Dimon~ писал(а):Это вообще тот же Step-Up, просто вторую обмотку намотали, изолированную от первой, иначе током убить может.

совершенно верно, и дроссель превратился в дроссель-трансформатор.

Килиманджаро

Все "умные" речи не читал, но чтобы из идеального трансформатора сделать "реальный" катушка инлуктивности L1 в нем должна по правильному включается параллельно первичке. Если включена последовательно - то это индуктивность рассеивания.
Или как всегда в своем репертуаре - то пень то колода?

И включи наконец показание в мультисиме фазировки обмоток - там должна быть галка.

Добавлено after 1 hour 37 minutes 18 seconds:
Re: Вопрос по Flyback (обратноходовый) с несколькими вторичками
~Dimon~,
Он не прнимает что идеаоьный трансформатор в симуляторе - это абстрактный трансформатор, который просто прказывает коэффициеет трансформации одеой цепи в другую по напряжению. На него можно подать постоянныф ток и на вторичке будет тот же постоянный ток или напряжение но с учетом коэффициента трансформации. До него этр не доходит. Он не в состоянии с помощью этого идеального трансформатора продемонстрировать ток намагничивания его. Что поделать если до него это не доходит.