Парадокс LR цепочки

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

Вот ведь - век живи, век учись... Вроде, основы основ, а как дело до дела дошло, понимаю, что не понимаю... Вобщем, смотрите. Постоянная времени LR цепи = L/R. То есть чем меньше сопротивление, тем дольше идет процесс. Ну вот на примере импульсного понижающего преобразователя. Подключаем нагрузку к источнику через индуктивность, когда напряжение на нагрузке достигает заданного, переключаем цепь так, что нагрузку начинает питать индуктивность. Когда напряжение на нагрузке падает, снова переключаем на источник питания. И так в цикле. Так вот - по формуле получается, что чем ниже сопротивление нагрузки (то есть выше ток), тем реже придется переключать систему. Что вроде как в реальности на самом деле совсем наоборот. Кто-нибудь может объяснить, где я что путаю?
Реклама
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Сообщение B@R5uk »

[uquote="protoder",url="/forum/viewtopic.php?p=3535834#p3535834"]Кто-нибудь может объяснить, где я что путаю?[/uquote]
Да. Вы путаете постоянную времени релаксационного процесса в простейшей цепи из двух элементов и временной промежуток Δt, в течении которого ток в небольшой индуктивности L под действием большого напряжения U меняется изменяется на небольшую величину ΔI. Очевидно, что промежуток будет небольшой:

U = L ΔI / Δt

Δt = L ΔI / U

Этот промежуток в принципе можно связать с сопротивлением нагрузки через ток:

U = R I

Δt = (L / R) (ΔI / I)

Но во-первых, ведущую роль всё равно будет играть размах осцилляций тока ΔI, а во-вторых, это будет всего лишь надуманная временная константа, так как ключевым является не сопротивление R, а напряжение стабилизации U.
Реклама
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

Не очень понятно. Постоянная времени определяется как время, в течении которого сигнал изменяется в Exp раз. ТО есть она не зависит от размаха осцилляций тока ΔI или напряжения стабилизации U. Изменятся только соответствующие данному интервалу абсолютные значения dI и dU. Отношения не изменятся.
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Сообщение B@R5uk »

Так, попробую по-другому объяснить. Вы мне сейчас толкуете, что борщ красный, потому что там свёкла, и спрашиваете, почему пюре жёлтое, а не красное, якобы там тоже есть картошка. Достаточно наглядная аналогия?
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

Если вы понимаете, о чем речь, то ответьте по-нормальному, без аналогий. Я кажется задаю вполне конкретные вопросы.
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 11994
Зарегистрирован: Пн апр 19, 2010 00:04:18
Откуда: Малороссия

Сообщение kaetzchen »

зависит от топологии импульсника.
выходной и входной импедансы.
R у нас не нагрузки, мы сначала шунтируем L мимо полезной нагрузки и R нам нужно как можно меньше.
Реклама
Друг Кота
Сообщения: 3351
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

protoder писал(а):Постоянная времени LR цепи = L/R. То есть чем меньше сопротивление, тем дольше идет процесс. Ну вот на примере импульсного понижающего преобразователя.
Нарисуйте схему, чтобы было нагляднее. Источник, ключ, индуктивность, нагрузка. Конденсаторов не надо, чтобы не мешались RC и LC.

Обмотку реле, как правило, шунтируют диодом, но иногда высоковольтным стабилитроном, а если ключ высоковольтный, то вообще не шунтируют: увеличивается срок службы реле. Это не L/R в чистом виде, но вроде того.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Друг Кота
Сообщения: 3702
Зарегистрирован: Чт окт 20, 2016 13:51:03

Сообщение 12943 »

[uquote="protoder",url="/forum/viewtopic.php?p=3535834#p3535834"]Постоянная времени LR цепи = L/R. Так вот - по формуле получается, что чем ниже сопротивление нагрузки (то есть выше ток), тем реже придется переключать систему. Что вроде как в реальности на самом деле совсем наоборот. Кто-нибудь может объяснить, где я что путаю?[/uquote]
Так и будет, только чем меньше R, тем меньше напряжение на нём.
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

[uquote="12943",url="/forum/viewtopic.php?p=3536096#p3536096"]Так и будет, только чем меньше R, тем меньше напряжение на нём.[/uquote]

Да разница-то какая? При чем тут напряжение - больше, меньше. Мы про время говорим. За которое напряжение изменится на заданный процент

Добавлено after 3 minutes 42 seconds:
Схема - да ну пусть вот такая
Безымянный.jpg
(17.9 КБ) 284 скачивания
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 17070
Зарегистрирован: Пт мар 30, 2012 05:17:29
Откуда: Екатеринбург

Сообщение mickbell »

Ну а что тут не так? Для понимания факта можно воспользоваться дуализмом электрических цепей.
Индуктивность меняем на ёмкость.
Ток меняем на напряжение.
Сопротивление меняем на проводимость.
Уточнение последнего: обрыв меняем на КЗ.
Нас ведь не удивляет тот факт, что, зарядив конденсатор, к которому ничего не подключено (обрыв), мы долго будем ждать, пока он останется заряженным; но если мы уменьшим бесконечное сопротивление, конденсатор разрядится довольно быстро. Значит, нас не особо должен удивлять тот факт, что, "зарядив" дроссель, который закорочен, мы будем долго ждать, пока ток не прекратится; но если мы уменьшим проводимость закоротки (увеличим её сопротивление), ток быстро спадёт. Предельные случаи: КЗ конденсатора, обрыв дросселя - то и другое может привести к неприятным последствиям.

Добавлено after 4 minutes 50 seconds:
Можно рассмотреть это дело и с энергетической точки зрения. Через дроссель идёт определённый ток (до которого он накачан от источника), так что и сам дроссель для нагрузки есть источник тока. А на нагрузке источника тока мощность выделяется тем больше, чем больше её сопротивление. И пусть вас не сбивает с толку тот факт, что сам БП стабилизирует не ток, а напряжение - это он так сделан.
И хрюкотали зелюки,
Как мюмзики в мове.

На каждый РКН
Найдётся VPN.
Друг Кота
Сообщения: 11994
Зарегистрирован: Пн апр 19, 2010 00:04:18
Откуда: Малороссия

Сообщение kaetzchen »

исходите из формулы энергии, как в принципе уже намекается
Собутыльник Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 2896
Зарегистрирован: Сб ноя 13, 2010 12:53:25
Откуда: приходит весна?

Сообщение B@R5uk »

[uquote="protoder",url="/forum/viewtopic.php?p=3536123#p3536123"]Да разница-то какая? При чем тут напряжение - больше, меньше. Мы про время говорим[/uquote]
Вы вообще читали, что я выше написал? Попробуйте перечитать ещё раз и изложить написанное своими словами.
Друг Кота
Сообщения: 3351
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

protoder писал(а):Схема - да ну пусть вот такая
Пусть такая. Теперь выберите какие-нибудь значения сопротивления и индуктивности и прогоните в симуляторе или в натуре. При фиксированном коэффициенте заполнения, к примеру 0.5, на выходе будет среднее напряжение 0.5 от ЭДС источника и пульсации, тем бОльшие, чем больше сопротивление. Никаких парадоксов.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

>> нас не особо должен удивлять тот факт, что, "зарядив" дроссель, который закорочен, мы будем долго ждать, пока ток не прекратится

Так суть-то в толм, что на самом деле удивляет! На практике-то оно не так! Я ж не зря взял пример с импульсником. При закрытии ключа индуктивность "разрядится" тем быстрее, чем больше нагрузка. По опыту так. А как же быть с постоянной времени?

Добавлено after 2 minutes 15 seconds:
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3536146#p3536146"]
protoder писал(а):Схема - да ну пусть вот такая
Пусть такая. Теперь выберите какие-нибудь значения сопротивления и индуктивности и прогоните в симуляторе или в натуре. При фиксированном коэффициенте заполнения, к примеру 0.5, на выходе будет среднее напряжение 0.5 от ЭДС источника и пульсации, тем бОльшие, чем больше сопротивление. Никаких парадоксов.[/uquote]

Вы в этом уверены? Тогда действительно ни каких парадоксов. ОК, попробую на досуге.

Добавлено after 1 minute 22 seconds:
>> Попробуйте перечитать ещё раз и изложить написанное своими словами.

Это для меня затруднительно - я не силен в кулинарии. А вы писали что-то про борщ
Друг Кота
Сообщения: 3351
Зарегистрирован: Пт ноя 02, 2018 16:14:36

Сообщение HochReiter »

protoder писал(а):Вы в этом уверены?
Да, уверен. Только без конденсаторов, иначе не получится рассуждать только об LR, без LC и RC. Парадокс и был в наличии конденсатора.
Нет ничего практичнее хорошей теории
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=3536199#p3536199"]
protoder писал(а):Вы в этом уверены?
Да, уверен. Только без конденсаторов, иначе не получится рассуждать только об LR, без LC и RC. Парадокс и был в наличии конденсатора.[/uquote]

Круто. Спасибо.
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Что вроде как в реальности на самом деле совсем наоборот. Кто-нибудь может объяснить, где я что путаю?
Да. Чем меньше сопротивление, тем дольше будет течь ток. Дело в законе сохранения энергии. Я рассматривал это подробно в одной из своих статей.
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Грызет канифоль
Сообщения: 285
Зарегистрирован: Вс сен 05, 2010 15:35:50

Сообщение protoder »

Спасибо. Классная статья. А вообще очень забавно, что простые, казалось бы, вещи, о которых давно знаешь, кажется, все, при более детальном изучении могут приносить сюрпризы, способные разрушить твои представления о мире. Про век учись не зря говорят
YS
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 7518
Зарегистрирован: Вс мар 29, 2009 22:09:05

Сообщение YS »

Не за что. :)

Господи, пять лет статье, только сейчас заметил опечатку. :)))

Вот как должно быть:

Предположим, мы дождались, пока ток в катушке установится на уровне 100 мА, после чего перещелкнули переключатель, как показано слева на рисунке выше. После этого схема приобретет вид, представленный на рисунке выше справа.

Было ровно наоборот, поправил.

А так да, физическая реальность работает вне зависимости от нашего желания и наших представлений о ней. Гарантировать соответствие умозрительных представлений действительности - наша забота. :) Многие вещи неочевидны, а некоторые и прямо контринтуитивны.

Например, теоретически, девушкам должны больше нравиться воспитанные непьющие и некурящие парни с нормальной работой, а на практике происходит совсем наоборот. Тоже загадка природы! :)))
Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Контактная информация:
Ответить

Вернуться в «Теория»