Генератор высокого напряжения из строчника.

vgg60

Частота строчного трансформатора в телевизоре выбиралась только исходя из количества строк и кадров в секунду и никакой другой логики в выборе частоты нет. Никакого повышения КПД не будет.
Для того, чтобы энергию во вторичную цепь передать, её нужно в первичной цепи накопить. Вот это и нужно рассчитывать. Частота здесь совершенно ни при чём.
Если нужно получить некоторое заданное напряжение во вторичке, значит, нужно накопить некоторую энергию в первичке и коэффициент трансформации к этому имеет весьма далёкое отношение. Естественно, если есть желание создать обратноходовый преобразователь (flyback).
Почему был выбран ток именно 2 ампера?
Ваши расчёты к пятнадцати киловольтам не имеют никакого отношения. Прежде чем написать хотя бы одну расчётную формулу, нужно хотя бы очень приближённо представлять себе принцип работы того устройства, которое собираетесь рассчитывать. Из Ваших ответов у меня сложилось впечатление, что этого представления нет. Ни в коем случае не хочу обидеть. Я тоже не имею понятия о многом в этом мире. Просто призываю, прежде чем считать, сначала попытайтесь понять суть.

Реклама

Logic писал(а):Кто вам сказал, что во вторичной обмотке строчника 1000 витков?

Так оно и есть. Около 1000 витков. Даже меньше.

Реклама

Logic

Судя по проведённым мной "экспериментам", я готов поспорить, на 10 бутылочек валерианки, что во вторичной обмотке строчника от старого чёрно-белого телевизора "Рекорд" 2000-4000 витков.

vgg60

Logic писал(а):Кто вам сказал, что во вторичной обмотке строчника 1000 витков?
Каким образом тогда, я, со строчника получал искровой разряд длиной 3-4 см, зажигающийся с 2 см (что приблизительно равно 25-35 кВ), при напряжении питания 12 В и при числе витков в первичке, равном четырём?

А каким образом я с напряжением питания 17 вольт и коэффициентом трансформации 1:40 получал на выходе 8,5 кВ? Причём это были именно аккуратно измеренные с помощью делителя и осциллографа 8500 вольт и это было не максимально возможное напряжение, так как я его искусственно зарезал с помощью резисторов, чтобы не пробить выпрямительный диод (цепочку диодов HER108)!
И резонанс был совершенно ни при чём. Это были именно одиночные высоковольтные импульсы длительностью несколько микросекунд, а для повышения напряжения за счёт резонанса нужны обязательно несколько периодов колебаний, за которые и происходит накачка энергии.
Просто принцип работы обратноходового преобразователя совсем другой и коэффициент трансформации там выбирается вовсе не из условия получения нужного выходного напряжения, а из условия непревышения пробивного напряжения транзистора (ключа в первичной цепи).

Реклама

vgg60

Logic писал(а):Судя по проведённым мной "экспериментам", я готов поспорить, на 10 бутылочек валерианки, что во вторичной обмотке строчника от старого чёрно-белого телевизора "Рекорд" 2000-4000 витков.

А нельзя ли уточнить марку телевизора или размер кинескопа или марку строчника? Вот я смотрю справочные данные ТВС для старинных телевизоров с кинескопом 35, 43 и 53 см, (ТВС-А и ТВС-Б). Там обмотка всего 720 витков. В телевизорах поновее (ТВС-110 с разными буквами) число витков от 900 до 1650. Но, чаще всего, 900, 940 и 1000 витков. Самое большее, что нашел, это ТВС-70П1 от маленьких телевизоров на 16 см (полупроводниковых). Там 2700 витков. Но там низковольтный транзистор в блоке строчной развёртки, поэтому приходится мотать много витков во вторичку.

Реклама

Logic

Диагональ кинескопа 53 см (помоему, точнее не скажу, давно это было). Строчник ТВС (цифры затёрты).
Я бы не стал спорить, что число витков во вторичке равно 1000, да вот только есть одно НО. Коэффициент трансформации трансформатора пропорционален отношению числа витков вторичной обмотки к числу витков в первичной. То есть k=1000/4=250. По коэффициенту трансформации вычисляем напряжение во вторичке U=250*12=3000 В (где 12 В - напряжение в первичке).
Такое низкое напряжение еле-еле пробьёт 3 мм воздуха. Резонанс не может увеличить напряжение в 10 раз, от силы в 1,5 или в 2 раза (и то я сомневаюсь). К тому же в начале своих "экпериментов" я ничего не заземлял и не поднимал междуэлектродную ёмкость. Тогда откуда 25-35 кВ (напряжение я рассчитал из учёта 1 кВ на 1 мм пробитого воздуха)? Откуда у вас сведения о числе витков во вторичке строчника?

Реклама

vgg60

Вы представляете себе принцип работы обратноходового преобразователя (того самого, который и обеспечивает работу кинескопа - высокого напряжения для него)? Вы же понимаете, что обмана никакого нет. Число витков вторичной обмотки именно тысяча витков и ни витком больше. Если что-то не согласуется с Вашими представлениями, что делать? Спорить, что там не тысяча витков, а десять тысяч? Или есть другой выход?

Logic писал(а):Судя по проведённым мной "экспериментам", я готов поспорить, на 10 бутылочек валерианки, что во вторичной обмотке строчника от старого чёрно-белого телевизора "Рекорд" 2000-4000 витков.

А судя по проведённым мной экспериментам, то при 800 витках во вторичке, мой строчник выдавал напруги (и току) заметно больше, чем заводской строчник, при тех-же 5 - 7 витках в первичке и с тем-же генератором.
Коэффициент трансформации тут совершенно не причём. Посмотри осциллограммы, сразу будет понятно как это работает.

vgg60

SeregaT писал(а): А судя по проведённым мной экспериментов, то при 800 витках во вторичке, мой строчник выдавал напруги (и току) заметно больше, чем заводской строчник, при тех-же 5 - 7 витках в первичке и с тем-же генератором.

Повторяю ещё раз. Прошу отреагировать на эти мои слова - или все их игнорируют? Повторяю:"Напряжение на вторичной обмотке обратноходового преобразователя от коэффициента трансформации НЕ ЗАВИСИТ!!!!"
Что 800, что 1000, что 10 тысяч - по барабану. Не коэффциентом трансформации определяется выходное напряжение!!!!!

vgg60 писал(а):Повторяю ещё раз. Прошу отреагировать на эти мои слова - или все их игнорируют? Повторяю:"Напряжение на вторичной обмотке обратноходового преобразователя от коэффициента трансформации НЕ ЗАВИСИТ!!!!"

Я где-то это опровергал? Попробуйте прочитать 2 раза и медленно

Logic

Хорошо с меня валерианка!
Интересный вопрос: от чего, тогда, зависит выходное напряжение строчника? Для общего развития.

YS · Сообщение YS » Ср фев 10, 2010 19:28:03

Кто вам сказал, что во вторичной обмотке строчника 1000 витков?

Справочник.

Из Ваших ответов у меня сложилось впечатление, что этого представления нет.

Вы правы, я слабо представляю как работает обратноходовый преобразователь. Вообще устройства с индуктивностями/трансформаторами, точнее, их расчет и понимание принципа работы - моя ахиллесова пята. Они оставляют у меня ощущение непознаваемой магии.

Не посоветуете, где можно почитать про обратноходовые преобразователи в варианте для чайников? Просто вся литература по этой теме, которая мне встречалась до сего момента - либо ну совсем уж на пальцах (то, что и так понятно), либо со страшенными формулами. Самый наболевший вопрос - почему когда мы втыкаем трансформатор в розетку, он трансформатор, и для него работает коэффициент трансформации и все такое. А если мы его же включаем по-другому, то его называют двухобмоточным дросселем, и коэффициент трансформации перестает играть роль? Сама-то конструкция одинаковая?

vgg60

SeregaT писал(а): Я где-то это опровергал? Попробуйте прочитать 2 раза и медленно

Прочитал. С нормальной скоростью. Вот это чьи слова? " Напряжение получилось киловольт 25 (пробивало сантиметра 2 - 2,5). Но напруги было многовато (прошивало со всех сторон), и я отмотал несколько слоёв (по моим прикидкам осталось витков 800)."
Ответьте сначала на этот вопрос, пожалуйста.

vgg60

Logic писал(а):Хорошо с меня валерианка!
Интересный вопрос: от чего, тогда, зависит выходное напряжение строчника? Для общего развития.

Выходное напряжение обратноходового преобразователя определяется двумя вещами: 1)энергией, накопленной в первичной обмотке. 2) Ёмкостью вторичной цепи. Это, естественно, в импульсном режиме. В стационарном режиме немного сложнее. Ну и без учёта потерь, естественно.
Отличие от обычного сетевого трансформатора или трансформатора прямоходового преобразователя в том, что эти трансформаторы конструируются так, чтобы минимизировать накопление энергии в них. Накопление энергии здесь является паразитным процессом. А вот в обратноходовом преобразователе накопление энергии в магнитном поле - это рабочий эффект, на нём всё держится и всё определяется именно накопленной энергией. Вот что накопили в магнитном поле за стадию прямого хода, именно эта самая энергия и выплёскивается во вторичную цепь за время обратного хода. Вот и вся разница.

vgg60 писал(а):Прочитал. С нормальной скоростью. Вот это чьи слова? " Напряжение получилось киловольт 25 (пробивало сантиметра 2 - 2,5). Но напруги было многовато (прошивало со всех сторон), и я отмотал несколько слоёв (по моим прикидкам осталось витков 800)."
Ответьте сначала на этот вопрос, пожалуйста.

Где сам вопрос-то? Витки смотал, напряжение понизилось. Или Вы меня пытаетесь убедить в обратном?

YS · Сообщение YS » Ср фев 10, 2010 21:05:02

А где противоречие то? Витки смотал -> упала индуктивность -> упала запасаемая энергия -> упало напряжение...

YS писал(а):А где противоречие то? Витки смотал -> упала индуктивность -> упала запасаемая энергия -> упало напряжение...

Да там не всё так просто. Одни считают, что там коэффициент трансформации, как в обычных трансформаторах. Другие считают что если коэффициент трансформации тут не работает, то и напряжение не зависит от количества витков. Не правы и те и другие. Энергия запасается в сердечнике (согласно ампер-виткам в первичке), а потом выплёскивается во вторичку и тут напряжение будет уже достаточно сильно зависить от количества витков вторички. Вот и получается, что коэффициент трансформации не причём, а напряжение от витков всё-же зависит. Иначе можно было бы во вторичке 10 витков намотать и получать те-же 10 кВ

На осциллографе хорошо видно, как это происходит.

Logic

Привожу формулу расчёта напряжения на вторичной обмотке (при частоте 15625 Гц):
U=kFUпит
где k - коэффициент трансформации,
Uпит - напряжение питания
F - коэффициент, определяется по таблице:
__t __________ F

10,5 ________8,94
10,6 ________8,85
10,7 ________8,76
10,8 ________8,67
10,9 ________8,59
11,0 ________8,50
11,1 ________8,42
11,2 ________8,34
11,3 ________8,26
11,4 ________8,18
11,5 ________8,10
11,6 ________8,02
11,7 ________7,95
11,8 ________7,88
11,9 ________7,80
12,0 ________7,73
12,1 ________7,66
12,2 ________7,59
12,3 ________7,53
12,4 ________7,46
12,5 ________7,39

где t - длительность импульса обратного хода (в микросекундах).

vgg60

Энергия накапливается в магнитном поле согласно количеству витков в первичке: W=(L*I^2)/2; I=U*t/L; где L- индуктивность первичной обмотки, U- напряжение питания, t- длительность накопления энергии (открытого состояния ключа), I - максимальное значение тока, ток через индуктивность перед самым закрыванием транзистора. Когда ключевой транзистор закрывается, пути для тока в первичной обмотке нет и она практически перестаёт на что-либо влиять. Зато открывается путь для тока в первичной обмотке, так как открывается выпрямительный диод. Но напряжение, которое окажется на нагрузке от коэффициента трансформации не зависит. А зависит от сопротивления нагрузки и ёмкости вторичной цепи. От индуктивности вторичной обмотки тоже, естественно, зависит, но не через коэффициент трансформации, а практически наоборот: чем больше индуктивность (больше витков) тем меньше вторичный ток, следовательно, меньше выходное напряжение при той же нагрузке. Если нагрузка бесконечно большая (холостой ход), то выходное напряжение определяется из формулы (L*I^2)/2=(C*U^2)/2, где L- индуктивность первичной(!!!) обмотки, а C- ёмкость вторичной цепи. Смысл этой формулы в том, что вся энергия, накопленная в магнитном поле за счёт тока первичной обмотки, должна перейти в энергию электрического поля во вторичной обмотке. Индуктивности вторичной обмотки в формуле нет. Потерями, естественно, пренебрегаем. Эти потери могут, конечно, картину сильно исказить. Тем не менее, в идеальном случае холостого хода формула для расчёта выходного напряжения именно такова. Если же будет активное сопротивление нагрузки всё определять, тогда число витков вторички будет косвенно в формуле, но строго наоборот - больше витков - меньше напряжение. Где-то примерно так. Это всё, естественно, не для установившегося режима, а для переходного. Для установившегося режима всё будет выглядеть несколько иначе, но для коэффициента трансформации там места тоже не находится, это точно. И, в принципе, можно получить достаточно высокое напряжение и при десяти витках во вторичке. Но для этого нужен очень высоковольтный ключ с очень малой ёмкостью. Ну, ещё кое-что....

vgg60

SeregaT писал(а):
vgg60 писал(а):Прочитал. С нормальной скоростью. Вот это чьи слова? " Напряжение получилось киловольт 25 (пробивало сантиметра 2 - 2,5). Но напруги было многовато (прошивало со всех сторон), и я отмотал несколько слоёв (по моим прикидкам осталось витков 800)."
Ответьте сначала на этот вопрос, пожалуйста.
Где сам вопрос-то? Витки смотал, напряжение понизилось. Или Вы меня пытаетесь убедить в обратном?

Вопрос здесь в том, что у Вас какие-то странные представления. В одном случае Вы утверждаете одно, в другом случае - ровно противоположное. Да, я пытаюсь убедить Вас, что сматывая витки во вторичной обмотке, напряжение на выходе не понижают. Вот и всё. Выходное напряжение зависит вовсе не от числа витков во вторичке.