Определение КПД усилителя мощности

[RW9SJ]

Передавая приветы Бергу, как очень хорошему знакомому, сами везде подсовываете циферку 3,14. Вместо того, что бы поинтересоваться, хотя бы тем, что эта циферка означает

Да не волнуйтесь вы так - знаю я что она означает - 3,14/4 при упрощёном расчёте КПД анодной цепи работающей в режиме В, по Бунимовичу и Яйленко означает угол 90 градусов. И от Берга вам тоже привет - при 90 градусах а1 = 0,5.

[R3MO]

500 мА это постоянная составляющая тока анода. То что показывает прибор на выходе высоковольтного блока питания. 2000 вольт. 500 мА. Это заявленные режимы УМ.

Т.е надо подобрать такую амплитуду на управляющей сетке, чтобы при токе источника 500 mA и напряжении 2000 V, напряжение на аноде лампы менялось от 500 V до 3500 V? И чтоб ещё нагрузка оптимальная была, так? А ток покоя 300 mA.

Знаю, что "Игорь 2" (ник на Форуме CQ HAM), разрабатывал пресеты для какой то достаточно сложной математической среды. Для линейных ламп. Так там в результатах можно было увидеть не только импульсные значения токов, КПД... Но и уровень гармошек при выбранном режиме, и данной ВКС. И даже, уровень ИМИ. Данная модель конечно много проще...

Данная модель считает полностью усилитель. Никакой "более сложной математической ни среды ни четверга" просто не может быть, по определению...

[RK4CI]

Уберите водопроводные трубы с обихода П-контура, и у Вас этих проблем не будет.

Вообще то, у меня их нигде и нет. Но если их кто то и поставит, то это может привести только к увеличению потерь ВКС. И весьма мало скажется на режимы УМ. А ВКС то у меня выполнена на порядок добротнее вашей. И именно на мощностя под 1,5-2,0 кВт. То что изображено у вас... У меня, на паре ГУ 50 посерьёзнее было.

И от Берга вам тоже привет - при 90 градусах а1 = 0,5.

Так сходили всё таки в гости? Так я очень рад за вас. Особенно, радует что вы и с его табличкой ознакомились. То что нашли и посмотрели, уже хорошо. Может со временем научитесь производить и нормальные рассчёты, а не упрощённые, при которых КПД анодной цепи получается равной 100 %...

Никакой "более сложной математической ни среды ни четверга" просто не может быть, по определению...

Очень может быть. Я например на память не помню, в рамках какой программы строит свои пресеты "Игорь 2". Но я видел результаты моделирования. Всё более чем правдоподобно. Результатов работы вашей модели, я пока не видел...

Т.е надо подобрать такую амплитуду на управляющей сетке, чтобы при токе источника 500 mA и напряжении 2000 V, напряжение на аноде лампы менялось от 500 V до 3500 V? И чтоб ещё нагрузка оптимальная была, так? А ток покоя 300 mA.

Всё правильно. Ну и если это полная модель УМ, то можно и с параметрами П контура, с заданным подавлением гармоник на выходе не хуже -40 дБс.
Я не знаю какова сложность модели, и сможет ли она просчитать ещё и уровень ИМИ. При идеализированной квадратичности импульса тока, но при возможном ограничении сверху за счёт сеточных токов, или захода в область нелинейных режимов, из-за спада величины импульса тока при малом остаточном на аноде. Ну а снизу, отсечка тока при больших уровнях раскачки...

[UA9AU]

Самый правильный и простой замер КПД УМ-с помощью обычных токовых клещей! Замерим ток из розетки, сравним с выходной мощностью УМ. И всё!

[R3MO]

в рамках какой программы строит свои пресеты "Игорь 2"

Скорей всего в Mathcad. Т.е. расчет по формулам...

Результатов работы вашей модели, я пока не видел...

Что-то непонятно модель лампы работает. Почему-то анодный ток в минус заскакивает. В статике ВАХ довольно прилично аппроксимировалась. Разбираюсь.

Ну и если это полная модель УМ, то можно и с параметрами П контура...

Конечно с П-контуром и с цепью питания. Пока сделал, что индуктивность его просто задается, а емкости автоматически подбираются по максимуму на нагрузке.

с заданным подавлением гармоник на выходе не хуже -40 дБс.
Я не знаю какова сложность модели, и сможет ли она просчитать ещё и уровень ИМИ. При идеализированной квадратичности импульса тока, но при возможном ограничении сверху за счёт сеточных токов, или захода в область нелинейных режимов, из-за спада величины импульса тока при малом остаточном на аноде. Ну а снизу, отсечка тока при больших уровнях раскачки...

Это всё впереди, сначала нужно получить совпадение с экспериментом, а потом из точно рассчитанных осциллограм можно всё повытаскивать.

При идеализированной квадратичности импульса тока

Импульс тока должен получиться из ВАХ лампы...
Пока вот такая схема:


В интернете нашел библиотеку моделей ламп, там есть GU13,GU29,GU50,GU72,GU81,GK71 в триодном включении, GU50 - пентод.
Может, пока я со своей GU43 разберусь какую-нибудь из этих попробовать...

[RA3DRI]

замер КПД УМ-с помощью обычных токовых клещей!

Это замер КПД всего УМ, а здесь про КПД лампы, без накала, раскачки, обдува, настольной лампы, подогрева стула и эл. чайника!

[RW9SJ]

А для чего мне крутизна в данном конкретном случае? Мы что, высчитывали необходимую амплитуду раскачки? Мощность которая при этом потребуется?

Мощность раскачки для лампы работающей без сеточных токов вся рассеивается на резисторе подключеном между первой сеткой и корпусом. Поэтому требуемая мощность оопределяется по известной формуле U^2/R (^ - корень)

А для чего мне крутизна в данном конкретном случае?

Зная крутизну можно расчитать пик импульса анодного тока
Пример для данного конкретного случая
1. Крутизна для ГУ-70Б S = 22 mA/В Это значит что при изменении напряжения на первой сетке на 1 Вольт анодный ток изменяется на 22 мА. Для двух в параллель ламп это значение удвоится т.е. будет 44 мА/В.
2. Отрицательное напряжение смещения на первой сетке = - 22В, чтобы появился сеточный ток размах амплитуды возбуждения должен превысить 22В.
3. Можно псчитать какой анодный ток вызовт максимально возможная (22В) амплитуда
44мА/В х 22В = 968 мА
4. Постоянная составляющая анодного тока будет наполовину меньше 968 х 0,5 = 484 мА
5. Теперь можно посчитать и импульс андного тока
он определяется по формуле л/4/Iao = 3,14 / 4/ 0.484 А = 1,62А
3.14/4 - заменяет ваш любимый коэффициент.
данные подобного расчёта вполне пригодны для практического конструирования. Подробный такой расчёт в издании Бунимович и Яйленко издания 1970.
Но если вам уважаемый RK4CI хочется сделать расчёт на основании КИАН - будет более громоздким и не намного точней.
Флаг вам в руки и в помощь первую формулу - как видите и там без крутизны S не обойтись

[RW9SJ]

Что-то непонятно модель лампы работает. Почему-то анодный ток в минус заскакивает

Дак он и будет заскакивать, наскольлько я помню меня ещё в церковноприходской школе учили что источник сеточного смещения должен включаться между сеткой и катодом, а не последовательно с генератором

[RK4CI]

Скорей всего в Mathcad. Т.е. расчет по формулам

Похоже что так. Во всяком случае что то знакомое. Хотя для меня, что одна программа,что другая. Не более чем инструмент, которым некоторые очень неплохо пользуются. Я же его, и издали не видел...

Пока вот такая схема:

Не совсем привычно выглядит. Особенно, включение последовательно катушкам, сопротивления потерь. Непонятно как будет определяться фильтрация ВКС. Нет привычной добротности, хотя бы ненагруженной

2. Отрицательное напряжение смещения на первой сетке = - 22В, чтобы появился сеточный ток размах амплитуды возбуждения должен превысить 22В.
3. Можно псчитать какой анодный ток вызовт максимально возможная (22В) амплитуда
44мА/В х 22В = 968 мА
4. Постоянная составляющая анодного тока будет наполовину меньше 968 х 0,5 = 484 мА
5. Теперь можно посчитать и импульс андного тока
он определяется по формуле л/4/Iao = 3,14 / 4/ 0.484 А = 1,62А

Классный рассчёт. Вначале находим максимально возможный импульс тока по крутизне (И это для лампы с квадратичной характеристикой), потом нашли постоянную составляющую тока анода, оказывается, она равна половине импульса тока. (Бедный Берг, думаю сейчас он горько плачет, видя как извращают его табличку). Так по получившейся постоянной составляющей, находят ещё один импульс... Уж лучше бы не пытались расписывать своё понимание рассчётов, и то что вы смогли почерпнуть из таблички разложения косинусоидального импульса.
Прежде всего, 0,5, это множитель для определения амплитуды импульса тока первой гармоники. Для постоянной составляющей этот множитель равен 0,318. Никакого дополнительного импульса, просто не существует. Есть один единственный импульс. Для ламп с квадратичной характеристикой его берут просто из таблички АСХ. Смотрим, какого значения достигнет импульс тока анода, при заданном остаточном напряжении, и при нулевом напряжении на управляющей... Кстати, помните на АСХ для ГУ 43, которую вы же и выложили, там есть линия значений тока анода, для напряжения 500 вольт. Так вы что, серьёзно считаете, что она нарисовано для тех, кто надумает эксплуатировать лампу при 500 вольтах на аноде? А как насчёт того, что бы именно по этой линии определить максимальный импульс тока лампы, при нулевом напряжении на управляющей?
Ладно, первые шажки в правильном направлении вы уже сделали. Учитесь понимать формулы, которые высыпаете здесь, на Форуме. Если заметили, я избегаю этого. Я расписываю пошагово, все рассчёты которые делаю. Всё же здесь любительский Форум. И не стоит пытаться изображать из себя профессионала, коим вы, даже рядом не являетесь

[R3MO]

Хотя для меня, что одна программа,что другая.

Одно дело, когда программа считает по тем же формулам, что и на логарифмической линейке, только быстрее, другое, когда моделируется реальный физический процесс. (MMANA, PSpice) Не в том дело, что мы умнее наших дедов, а в том, что тогда не было таких вычислительных мощностей... Которые позволяют решать задачу просто "в лоб". (Почитайте хотя бы аннотацию на PSpice в котором я и делаю модель УМ.)

Не совсем привычно выглядит. Особенно, включение последовательно катушкам, сопротивления потерь. Непонятно как будет определяться фильтрация ВКС. Нет привычной добротности, хотя бы ненагруженной

Так потери в катушке значимы только омические. Фильтрацию П-контур обеспечит. (Конечно придется для каждой частоты своё эквивалентное сопротивление потерь прикидывать) Нагруженная добротность, как я понимаю, к потерям и не относится. Это и многие другие понятия при моделировании электрических цепей не требуется - это всё наследие упрощенных прикидок.
Входные цепи тоже пока идеализирую - расписать любую схему проще простого, когда основные проблемы решим.

[RW9SJ]

Кстати, помните на АСХ для ГУ 43, которую вы же и выложили, там есть линия значений тока анода, для напряжения 500 вольт. Так вы что, серьёзно считаете, что она нарисовано для тех, кто надумает эксплуатировать лампу при 500 вольтах на аноде?

Что вы меня лечите? По разнице этих двух линий можно расчитать коэффициент нелинейных искажений. А то что она именно 500В то это обосновано соседним графиком - сеточным.

Прежде всего, 0,5, это множитель для определения амплитуды импульса тока первой гармоники. Для постоянной составляющей этот множитель равен 0,318.

И это знаю - в своё время писал курсовые и часть диплома была посвящена расчёту ГУ-29.
тогда и пользовался этими таблицами.
Только ведь сами пишете что форум любительский, а сами цепляетесь к каждой запятой. Даже (опять приходится сылаться на них) Бунимомич и Яйленко при показательном расчёте вашей любимой ГК-71 обозначили этот множитель как приближённо 0,3.
Нам что важно при изготовлении усилителя - знать режимы лампы - они могут быть определны графически, остаётся только расчитать Roe. Да и то для некоторых и это излишне - ставят вариометр. Так что методика которую я позаимствовал у выше указаных авторов направлена на получение исходных данных для конструирования ВКС, а не на обьяснение процесов происходящих в лампе.

[RV2A]

в церковноприходской школе

Не богохульствуй, ирод! Не тому учили.

[RN0JB]

Мама родная, ещё один "знаток" "правильных" режимов.

Давно ли этот "знаток" SSB мощность двух тоновым сигналом измерял. Можно уже по этому оценить Ваши знания по УМ.

Амплитуду синуса, замерянную осциллографом, нужно разделить на 3! И вот этим напряжением оперировать при расчёте вых.мощности на нагрузке.

Делим на два. (только не синуса, а пика огибающей SSB - телефон)

[R3MO]

Делим на два. (только не синуса, а пика огибающей SSB - телефон)

И что потом? Как мощность-то определить? И ещё надо бы уточнить, где этот пик.

[RK4CI]

Давно ли этот "знаток" SSB мощность двух тоновым сигналом измерял

Не измерял, а и сейчас именно так и делаю. Это называется РЕР. Измеряешь мощность, и одновременно смотришь уровень ИМИ. И мощность указывается именно в привязке к линейности. Например, РЕР 100 ватт, при уровне ИМИ -36 дБс. У вас же как я понимаю, главный критерий оценки качества работы УМ, это отзывы о его работе в эфире. Только вот к линейности УМ, такие отзывы имеют очень далёкое отношение...

И что потом?

А потом, КПД 90% и более. Неужели не ясно?