Измеритель КПД преобразователей

[74LS00]

Всегда сомневался в КПД всяких примитивный штуковин с катушкой. Если я буду доматывать первичку и вторичку так чтобы выходное напряжение на нагрузке не менялось, неужели и потребление всей схемы не изменится?
Также никаких формул и калькуляторов по расчёту блокингов нет, аргументируют это сотнями параметров которые можно только измерить, а измерять как полагается нечем, и все мотают наугад и у всех работает, у меня никогда. Никогда трансформаторная схема если она не на микросхеме не работает.
В любом случае перехожу на микросхемы, но вопрос остался.

Интересует такой прибор который замеряет входное напряжение на входах и выходах преобразователя и покажет % , можно даже стрелкой главное чтоб точно, шкала пусть будет хоть от 50% дальше смысла нет. Вариант на МК тоже подойдёт.
Допустим преобразователь имеет общий минус тогда будет проще, хотя бывают и не связанные входы и выходы, тут уже сложнее. Отрицательный выход тоже не исключение.

Есть ли чтото готовое из подобных приборов ?
Пару раз гуглил и ничего, вот попалась какаето хрень про какуюто буржуйскую примудрую микросхему, но ничего конкретного .

Параметры прибора любительские. Хотябы 20в , 500ма но лучше побольше. Точность измерения 0,1в , 0,1ма .

[Maykill]

в что мешает замерять ток и напряжение на входи и выходе а потом вычислить отношение мощностей в процентах?
как тут вот:
http://radioskot.ru/publ/spravochnik/ra ... /2-1-0-407

[B@R5uk]

Если я буду доматывать первичку и вторичку так чтобы выходное напряжение на нагрузке не менялось, неужели и потребление всей схемы не изменится?

Я думаю, в первую очередь изменится сам факт работоспособности схемы. С изменением числа витков меняется и индуктивность (пропорционально квадрату!), поэтому меняются все временные характеристики, что за частую очень критично. Кроме того, увеличение числа витков приводит к увеличению паразитных сопротивления и ёмкости (хотя последняя, обычно, пренебрежимо мало).

Так же не надо забывать, что если катушка имеет сердечник, то с большим числом витков она имеет меньший максимальный ток, при котором сердечник не входит в насыщение. Но это и очевидно: сердечник не может вместить в себя энергии, больше некоторой величины, а энергия, ток и индуктивность связаны простой формулой:

E = L I^2 / 2

Чем больше витков, тем больше индуктивность, тем меньше ток (при той же энергии).

Схем всякий преобразователей невиданное множество, каждая мелкая деталь может изменить идею расчёта в корне. Более того, для одной и той же схемы приходится достигать компромисса между той или иной величиной, причём каждый раз может быть поставлена в приоритет другая величина. По этой причине сообразить какой-либо универсальный калькулятор на все случаи жизни просто невозможно. Даже одна и та же линейка микросхем-преобразователей может иметь в корне отличные формулы расчёта компонентов (не смотря на одни и те же идею и принцип работы), если над даташитом работали разные люди.

Есть ли чтото готовое из подобных приборов?

Плюсую предыдущего оратора. Не надо изобретать велосипед, надо воспользоваться подручными измерителями тока и напряжения, а потом помножить/поделить результаты на калькуляторе. Универсальный измерительный прибор вам понадобится, если вы наладите линию по выпуску преобразователей напряжения, а сами сядете в ОТК и будете контролировать результаты работы.

И да, не забывайте, что при изменении нагрузки КПД преобразователя тоже меняется. Если нагрузка отсутствует (преобразователь работает в холостую), то КПД равно нулю. Это один крайний случай. В другом крайнем случае — при максимально допустимой нагрузке — не факт, что КПД преобразователя будет максимально.

[74LS00]

B@R5uk, теория теорий, в аналоговых схемах всё линейно, нет какогото предела чтоб схема резка стала. У меня фонарь который не факт что работает по законам физики, преобразователь не стартует при 1,2в, подавай ему свежие батарейки, ну а если включить может светить хоть весь день пока пол вольта не останется.
Простые схемы блокингов работают даже если разница в витках 20%. Можно доматывать одновременно обе обмотки и выходное напряжение не изменится, но вот что с качеством.
Другие схемы как вы говорили не работают, они просто не работают если чуть другие параметры, причём они настолько не работают что раньше поверю что это очередная фейковая статья чем то что контсрукция заработала у когото кроме автора, который возможно её потом исправлял, но к публикации забыл добавить.

По вашему нужно мне каждый раз собирать 4 стенда и смотав один виток повторять измерения, вам не кажется что 40 год уже прошёл?

Думаю мозговитые физики давно бы чтото придумали на горстке операционников, но я раньше поверю что они вымерли чем появятся на форумах. Кажется ВРЛ назывался журнал с очень экзотическими схемами, вот они бы такое сразу нарисовали, но их уж лет 20 как нет.

Сейчас мне видится это как 4 измерителя на разных АЦП питаемых от преобразователя и передающие данные через опторазвязку по i2c . Потом контролер берёт эти данные, вычитает потребление самим АЦП как это писалось в статье которую я нашёл и показывает как 5 параметров.

С реализацией сложнее. АЦП с гальваноразвязкой дорогие, а то что нагуглилось по шине не может висеть несколько устройств, как вариант их включать последовательно или каждому делать отдельную шину.
С опторазвязкой тоже проблема, схемы двухсторонней пока не нашлось, хотя может она и нежно, требуется ведь только данные с АЦП читать.

То что вы показали в статье и есть велосипед, в 60 годы были такие приборы как ваттметры которые измеряли и ток и напряжение. По такой конструкции можно сделать один трёхкаскадный стрелочный прибор изменяющий КПД в узком пределе, но это нужно быть инженером ювелиром

[B@R5uk]

В чём ваш вопрос?

[74LS00]

Почему я должен быть первым?
Неужели ничего проще дорогущих анализаторов никто не придумал, навенярка ведь есть приборы с таким функционалом по цене дачи путина.

[74LS00]

Нашлось чтото невнятное но мысль похоже правильная http://realstrannik.com/forum/svobodnay ... d-kpd-metr
Как я понимаю это 2 счётчика, один на входе, второй на выходе и вычисление среднего значения.

Я так смотрю КПД больше относится к програмированию чем к европейской электронике. А на самом деле не так уж и плохо если этот совковый термин будет чемто заменен

[74LS00]

Я уж забыл чем дело кончилось прошлый раз, но вот опять напомнился такой приборчик.

Думаю как это вообще реализовать.
Как вообще подключать амперметры и вольтметры, амперметр до вольтметра или после.
Прибор ведь получится симметричным и сможет измерять в обе стороны, то есть амперметры логичнее ставить или между вольтметрами или наоборот.
В общем это не укладывается в схемы замеров.
Опять же надо учесть поправки на потери в самих измерителях.

Но начнём с электрики.
У китайцев находился какойто дешёвый АЦП на i2c, и я начал искать i2c развязку, в общем микрухи не дешёвые.
Потом решил упростить и капнуть сам АЦП с развязкой, они есть, но не густо, хотя у TI вроде как выбор получше.
В любом случае всё это непонятно где брать.
Но потом наткнулся на изолированный усилитель 1 2
Оно вроде как подешевле, но смотрю выход там менее 4в и вешать это на МК фактически урезать и без того не самый точный АЦП, так что после него надо ещё какйто ОУ, да тоже не из простых.

[Ivanoff-iv]

зачем изолированные? это для работы или для испытаний?
есть дс-дс преобразователи с общим проводом (минус или плюс) какая шина насквозь проходит — от той и плясать, а если прибор изолирует вход от выхода — так никто не мешает их вручную соединить...

Добавлено after 3 minutes 53 seconds:
а если прям приспичило изоляцию - поставь оптопару и тот измеритель, чть после (или до, как больше нравится) пусть тупо шлёт посылки с измерениями безответно... (ну, или две оптопары).
тут на форуме человек заморочился и программатор таким образом изолированный сделал.

Добавлено after 1 minute 18 seconds:
ПС: изолировал по УАРТу

[alexradio1103]

Ага, щазз! А если это сетевой адаптер? Хто захочет соединить фазу с вторичкой?
Есть ещё инверторы, и просто DC-DC с отрицательным выходным напряжением, отнтсительно входного...

Самое надёжное - самое простое! Измерение вручную, а вычисление куркулятором.
Кто не умеет - на бумажке столбиком умножаем.

Добавлено after 1 minute 28 seconds:
Или надо прям графики строить?

[Eltex]

[uquote="74LS00",url="/forum/viewtopic.php?p=2857053#p2857053"]Если я буду доматывать первичку и вторичку так чтобы выходное напряжение на нагрузке не менялось, неужели и потребление всей схемы не изменится?[/uquote]
То что отношение U1/U2 = N1/N2 будет оставаться неизменным (класс эквивалентности), не означает что напряжения не будут меняться при изменении числа витков.

Если увеличить количество витков в катушках, то напряжение во вторичной обмотке будет увеличиваться пропорционально произведению витков в обмотках U2 ~ N1*N2.

[uquote="74LS00",url="/forum/viewtopic.php?p=2857053#p2857053"]Также никаких формул и калькуляторов по расчёту блокингов нет, аргументируют это сотнями параметров которые можно только измерить, а измерять как полагается нечем, и все мотают наугад и у всех работает, у меня никогда. Никогда трансформаторная схема если она не на микросхеме не работает.
В любом случае перехожу на микросхемы, но вопрос остался.[/uquote]
Формулы есть, те же самые что и для обычного трансформатора, только блокинг-генератор работает на падении тока в катушках, блокируя ток например транзистором, создавая резкое изменение тока, также резко изменяя магнитные потоки в катушках, создавая ЭДС пропорционально скорости этих изменений.

Микросхемы в данном случае используются как тактовый генератор частоты блокировок, с помощью которого можно управлять частотой, а значит выходным напряжением.


[uquote="74LS00",url="/forum/viewtopic.php?p=2857053#p2857053"]Интересует такой прибор который замеряет входное напряжение на входах и выходах преобразователя и покажет %.[/uquote]
Такой прибор не особо нужен, есть же мультиметр, который может замерять переменное напряжение, им можно замерить выходное напряжение для выходной катушки, а также напряжения на входной.

[74LS00]

[uquote="Ivanoff-iv",url="/forum/viewtopic.php?p=3468196#p3468196"]а если прям приспичило изоляцию - поставь оптопару и тот измеритель[/uquote] В том то и дело что я ничера в этом не смыслю. АЦП какие видел не UART, а как раз таки I2C или какойто ещё Serial, а там на сколько знаю шина данных двунаправленная, гугл знать не знает как такое оптронами делать.

В сеть пока лезть рано. Для начала думаю параметры лабораторные.
Мелькало что подобные микросхемы-датчики понимают 2в, пусть тогда прибор работает до 20в. Как раз уложится в бытовые 12в.
Вольтметр должен понимать напряжения по 0.05в, это вродебы и не много, и как раз половина от 0.1, чтоб точнее было.
Ток неплохо бы замерять с точностью 1ма. Какой максимальный даже не знаю, ну 1А маловато, ну если 3-5А будет уже норм, рабочий думаю будет около 300ма.
Можно бы наверно и точнее делать, но думаю там и так погрешность будет, так что с этим лучше на месте разбираться.

Или надо прям графики строить

чтоб цифрами показывало что у меня КПД-100.1% когда на выход подключу вход через батарейку из 2 проволок в картошке.
Чтоб нагляднее некуда. (И там минус)

Eltex, на практике одного мультиметра всегда не хватает, нужен хотябы второй. А тут подключить такой бесполезный прибор и пусть висит пока не сожгу подопытного.
Вообще есть такие приборы вроде из журнала, для проверки мощных полевиков.
Там слепили 2 мультиметра отрезав лишнее от платы.
По сути 2 вольтметра, и можно было бы так и сделать по нормальному на одной плате, но и у них развязка есть потомучто у каждого своя батарейка и дешевле чем покупать на той же схеме.
(Видел промышленный прибор для проверки обмоток, там тоже впихнут обычный китайский мульт прямо вертикально, чтоб только экран торчал.)
Вот как раз подумал что есть взять да запитать эти блоки от отдельный DCDC на одной 1.5в батарейке, но это так если БП лень мотать.
Этим мы получаем 4 экрана, но я хочу их соединить чтоб показывало ещё и эфективность.
Дешёвых мультиметров с развязкой uart выхода вродебы нет

[Ivanoff-iv]

можно поставить небольшой мк со своими (или внешними) АЦП, это законченная конструкция, которая сможет самостоятельно мерить и слать результаты замеров в оптопару или на табло (только питание ей надо гальваноразвязанное).
—————
взять пару подобных плат, одну наречь главной и приделать к ней принимающую часть оптопары и табло, вторую - спутником, пусть меряет и вещает...

[Querist]

При измерении КПД подобных преобразователей часто допускают серьезную ошибку, которая приводит к сильно завышенным результатам.
Как-то я собрал преобразователь на основе блокинг-генератора и захотел измерить его КПД.

Взял мультиметр и провел измерение в каждой точке (1, 2, 3, 4), рассчитанный КПД 80-90% меня сильно порадовал. Зачем покупать микросхемы, когда простейший преобразователь обеспечивает такой высокий КПД. Затем мне попался фонарик на 1 батарейке с преобразователем на SS510 и я решил так же померить его КПД, получившейся результат – 115%, показал, что в моих измерениях какой-то косяк. В конечном итоге до меня дошло – проблема в потерях в проводах мультиметра.
Например в этом видео https://www.youtube.com/watch?v=gcuGeTSxnfY человек намерил внутренне сопротивление мультиметра 0,75 Ом.
У таких простых преобразователей без стабилизации выходного тока, чем меньше входное напряжение, тем меньше потребляемый ток, соответственно при включении в разрыв цепи на входе мультиметра (точка 1) значение потребляемого тока занижается, расчетный КПД получается завышенным.

Для более точного измерения тока я использовал метод измерения падения напряжения на токовом шунте (здесь дано простое описание http://madelectronics.ru/uchebnik/3.7.8.htm). В качестве шунта использовал резисторы 0,1 Ом, с допуском 1%.

При таком измерении КПД блокинга получился 60%.

[74LS00]

Так вот сразуже по последней схеме.
Вольтметр подключен перед шунтом, значит напряжение он будет показывать без учёта потерь на шунте и реальное на преобразователе будет чуть меньше.

Вольтметр показывает полезное напряжение на нагрузке, но о потерях на шунте опять забываем.
Если его поставить до шунта, то опять шунт будет мешать измерениям, сопротивление нагрузки станет больше и реальный ток будет меньше.

Тут только и остаётся уменьшать сопротивление шунта или сделать график расчёта при каких напряжениях и токах какие потери.
Но симметричная схема более удобна, можно подключать входы и выходы с любой стороны

[alexradio1103]

Ну, сопротивлением вольтметра можно пренебречь. У современных обычных тесторов входное сопротивление от 1МОма. А если взять чуть дороже прибор то ваще 10 МОм. Такшо, кушать он будет микроамперы - несоизмеримо меньше(в миллион раз) чем ток нагрузки.
А для амперметра шунт тоже десятые доли ома, потому что для измерения тока используется падение на шунте не более 200мВ. Да на проводах в реальной схеме падение больше!!! Да и кому нужны сотые доли процента? Тут бы различать 80% от 90%...

Идеализм к добру не приводит, а только разочаровывает.

[Querist]

[uquote="74LS00",url="/forum/viewtopic.php?p=3468941#p3468941"]Так вот сразу же по последней схеме.[/uquote]
Рисовал в спешке, положение вольтметра следует изменить, и еще я ставил электролит после шунта, параллельно источнику питания.
Вообще падение на мультиметре мало кто учитывает и получаются разные чудеса, космонавты с форумов о свободной энергии меряют М-838 с родными щупами с большим внутренним сопротивление, получают у блогингов КПД больше 100%, и начинают рассуждать о самозапите. Кстати еще один способ избежать ошибки измерения - подпаяться прямо к шунту мульмитера.

[alexradio1103]

Ну естессно, щупы нужны нормальные, но для внешнего шунта любые! А зачем использовать встроенный шунт, когда можно выбрать шунт, рассчитаный на падение до 200мВ при максимальном заданном токе. И тестор включить в режим миливольтов, а не амперов. Известное сопротивление, известное напряжение на нём - вычислить ток элементарно. Единственное, чтоб на миливольтах не врал сам прибор...

[Querist]

alexradio1103
МОм - это у вас мегаомы, миллиомы обозначаются так - мОм

[alexradio1103]

Я всё правильно написал. Читайте внимательно.