Подключение вторичных обмоток для УМ трансивера

[RA3DQP]

трансформаторы включить параллельно

Включать надо только одинаковые трансформаторы. Имеется в виду, что параллельно включаются вторичные обмотки. И, конечно, начало с началом, конец с концом.

[Слушатель эфира]

Я немного смоделировал в Мультисим. Трансформаторы конечно идеальные взял, внутреннее сопротивление моделировал включением сопротивления на выходе, в модели отличаются в два раза. В общем, если напряжения они выдают одинаковые (Ктр равный), то отдаваемая мощность в нагрузку и потери в тр-ах пропорциональны внутреннему сопротивлению. Никакого криминала незаметно. А вот если есть перекос в напряжении, причём существенный (1%), то тут намного интересней. Но для этого надо самому поиграться с симулятором, для желающих модель в MS14 выкладываю.
При разных нагрузках разное перераспределение отдаваемой мощности, соответственно и потерь в тр-ах. Заметил, что в таком случае, при таком перекосе напряжений, лучше не соединять обмотки в параллель, а объединять выходы после выпрямителей, которые должны быть на каждую обмотку свой.


Параллельное соединение тр-ов.rar

[RV2A]

Возможно там не совсем правильно указано, нужно разбираться. Но вообще наименование параметра говорит само за себя. Если "на пальцах" - к примеру Вам нужно получить мощность в нагрузке 100 Вт. При коэффициенте использования 0,675 Вам нужен транс с габаритной мощностью 100/0,675 = 148 Вт. Это не значит, что так сильно падает КПД трансформатора, просто трансформатор будет использоваться не на пределе своих возможностей.

Дык, и надо брать трансформатор на 100 ватт и использовать его на полную!
Почему коэффициент использования тр-ра зависит от схемы выпрямителя?
(как нагрузишь - такой и коэффициент!)

В уравнении габаритной мощности трансформатора нет коэффициентов, зависящих от схемы нагрузки.
Если (по таблице) коэффициент = К, то где 1-К? Все потери в меди и стали входят в расчет КПД.
Нахрена мне трансформатор на 148 Вт, если нагрузка 100 Вт?
Попробуем: трансформатор без потерь Схемы две: мостовая и со средней точкой. Нагрузка - активная.
Почему коэффициенты разные?
Да, и измерения и классы точности измерителей ту не в тему!
КПД? Кп тр?

73!

- - - Добавлено - - -

В общем, если напряжения они выдают одинаковые (Ктр равный), то отдаваемая мощность в нагрузку и потери в тр-ах пропорциональны внутреннему сопротивлению.

Правда? или ошибка / описка?

[R3DE]

в модели отличаются в два раза. В общем, если напряжения они выдают одинаковые (Ктр равный), то отдаваемая мощность в нагрузку и потери в тр-ах пропорциональны внутреннему сопротивлению. Никакого криминала незаметно. А вот если есть перекос в напряжении, причём существенный (1%), то тут намного интересней.

На симуляторе не смотрел, но внутренний голос подсказывает что даже если один трансформатор 1 кВт а другой 1 мВт но отношение витков одинаковое то ничего криминального не будет от слова совсем. И при перекосе 1% тоже.. и даже при 10% сомневаюсь что будет что то будет заметное.

при таком перекосе напряжений, лучше не соединять обмотки в параллель, а объединять выходы после выпрямителей, которые должны быть на каждую обмотку свой.

это точно, так делать то вообще никаких проблем не возникнет при любом разумном перекосе.

[Слушатель эфира]

Правда? или ошибка / описка?

В описанной мной модели правда.

внутренний голос подсказывает что если один трансформатор 1 кВт а другой 1 мВт но отношение витков одинаковое то ничего криминального не будет от слова совсем и при перекосе 1% тоже.. и даже при 10% сомневаюсь что будет что то будет заметное. ...

При таком соотношении второй тр-ор можно вообще выкинуть, он ничего не добавит существенного в нагрузку. А вот с принципиальной точки зрения, опасно ли для второго трансформатора наличие перекоса по напряжению, можно посмотреть в модели. Я проверил для соотношения 1:10. Логично, если внутреннее сопротивление у них также 1:10.
Если маломощный тр-ор имеет на 10% меньшее напряжение, то просто выкидываем его, он и не перегревается и не даёт практически ничего. А если маломощный имеет на 10% большее напряжение, то он будет греться сильней, чем мощный, КПД у него получается существенно ниже чем у второго

[R3DE]

При таком соотношении второй тр-ор можно вообще выкинуть,

Я не про то зачем второй трансформатор, а про то что ничего не мешает ему такому там быть.

[Слушатель эфира]

про то что ничего не мешает ему такому там быть.

Я это понял и описал далее. А вот скрин симуляции, если перекос 20%, на маломощном меньше.
При некоторых потреблениях мощности нагрузкой в маломощном трансформаторе выделяется немало мощности в тепло и работает он вообще в обратку. Последнее логично, ведь он работает повышающим напряжение со вторичной обмотки мощного трансформатора, а замкнут первичной обмоткой на питающую сеть.

[RV6LL]

Двухполупериодный выпрямитель со средней точкой трансформатора
Основная схема выпрямления для малых выходных напряжений (12 В и менее). Особенность схемы состоит в использовании фактически двух выходных обмоток трансформатора, соединённых вместе так, чтобы напряжение на выводах обмоток относительно общей точки было противоположно по фазе (рисунок RECT.5). При этом в течение одного полупериода «работает» обмотка «1» с диодом VD1, а в другом полупериоде «работает» обмотка «2» с диодом VD2. При этом «полусинусоиды» поочередно складываются в результирующее напряжение на нагрузке, имеющее форму полуволн следующих друг за другом, как в мостовом преобразователе (рисунок RECT.6). Амплитуда напряжения на нагрузке меньше амплитуды входного переменного напряжения на величину VF – прямого падения напряжения на диоде:

Формула
В некотором роде этот выпрямитель представляет собой два однополупериодных выпрямителя включенных параллельно друг другу, но питающихся от обмоток находящихся в противофазе. Максимальное напряжение на диодах равно удвоенному входному максимальному напряжению 2VA.


Преимущества:

- малые пульсации напряжения в нагрузке;

- обеспечивает симметричную нагрузку трансформатора (без подмагничивания);

- всего два диода, меньше в двухполупериодных схемах не бывает;

- высокая энергетическая эффективность, в том числе при малых выходных напряжениях.

Недостатки:

- использование хитрого трансформатора с отводом от средней точки или соединенных двух обмоток, кроме этого габаритная мощность трансформатора должна быть выше по сравнению с мостовой схемой;

- два диода, сравнительная сложность схемы подключения вследствие необходимости соблюдать фазировку обмоток трансформатора;

- высокий относительный уровень потерь (низкий КПД) при малом входном напряжении.

Где используется:

- в выходных выпрямителях двухтактных преобразователей, в том числе при низком выходном напряжении (более 15 В);

- в схемах с низкочастотным трансформатором;

- в сильноточных и низковольтных цепях.

Особенность

В реальности амплитуды напряжений обмоток (и их мощности) могут несколько отличаться друг от друга. Это необходимо контролировать экспериментально.

[RV2A]

" кроме этого габаритная мощность трансформатора должна быть выше по сравнению с мостовой схемой;"
в теории: Диоды идеальные, ... Как там габаритная мощность...? За счет ЧЕГО?
Пож! Имейте в виду: В описании схемы нет необходимости.
Зачем Вы габаритную мощность приплетаете... без объяснений.
Пост не содержит полезной информации.
Я веду разговор о абсурдности коэффициента использования трансформатора.
Того, который в справочниках, методичках, учебниках ... уже, скоро, сто лет.
А профессура морочит голову студентам...

"В описанной мной модели правда." Объясни!
...то отдаваемая мощность в нагрузку и потери в тр-ах пропорциональны внутреннему сопротивлению.

[UR5ZQV]

Слушатель эфира, в Вашей модели неизвестны параметры "моделей" компонентов, трансформаторов (там еще фазировка не указана, и нет параметров потерь и инд. рассеяния), диодов.
И зачем там катушка 1мГн, перед кондером вых.?
Может не надо мОзги пудрить ТС. Гарантированное параллельное соединение обмоток дают тр-ры изготовленные по ГОСТ. Иначе, как предлагали выше, двухтакт, 15Вэфф. (21.6Вампл. - ок.1В, или 0.5В для Шоттки, с учетом доп. фильтрации кондером и доп. параметрами пульсаций).
Расчеты тр-ров и выпрямителей по любому, даже РЛ справочнику, хоть Бунину, хоть Терещуку....

[RV6LL]

Того, который в справочниках, методичках, учебниках ... уже, скоро, сто лет

Этим вопросом я заинтересовался ещё 50 лет тому назад, когда черпал знания в научнотехнических библиотеках.
До настоящего времени вразумительного ответа не нашёл. Похоже на то, что авторы в своих сборниках копировали трактовки не обосновывая теорией. Профессиональный опыт и исследования в лаборатории привели к выводу, что данный вопрос для меня не актуален, на практике не применялся и ломать голову над абсурдностью коэффициента использования трансформатора не собираюсь. Однако этот коэффициент есть и я указал где используется, Вы сослались на др. тему.
Ну если желаете поправить профессуру излагайте (опровергайте)свою теорию или гипотезу, как вам угодно.
На вопросе ТС не зацикливаюсь от слова совсем

[Слушатель эфира]

Объясни!
...то отдаваемая мощность в нагрузку и потери в тр-ах пропорциональны внутреннему сопротивлению.

все цифры на скрине


что пропорционально, что обратно пропорционально, сам рассмотришь. Смысл в том, что отдаваемая мощность и потери делятся в том же соотношении, что и внутренние сопротивления, только меняй, что сверху, что снизу

- - - Добавлено - - -

Слушатель эфира, в Вашей модели неизвестны параметры "моделей" компонентов, трансформаторов (там еще фазировка не указана, и нет параметров потерь и инд. рассеяния), диодов

Читать сообщения не пробовали прежде, чем писать?
1.Тр-ры идеальные, внутреннее сопротивление смоделировано включением резистора на выходе.
2.Зачем Вам модель диода (она виртуальная, кстати).
3.Фазировка не указана? О, да, конечно! Как я забыл-то, она там вообще перепутана, всё горит синим пламенем!

зачем там катушка 1мГн, перед кондером вых.?

Чтобы Вам было где ковыряться, а то если не к чему придраться, некоторые больные ходЮт

[RA9UEK]

Полностью пункт из ПТЭЭП о параллельной работе трансформаторов. Правда редакция уже старая, в новой, что странно, от этого пункта оставили только общие фразы.

Допускается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимый ток для данной обмотки.

Параллельная работа трансформаторов разрешается при следующих условиях:

- группы соединений обмоток одинаковы;
- соотношение мощностей трансформаторов не более 1:3;
- коэффициенты трансформации отличаются не более чем на ± 0,5%;
- напряжения короткого замыкания отличаются не более чем на ± 10%;
- произведена фазировка трансформаторов.

Для выравнивания нагрузки между параллельно работающими трансформаторами с различными напряжениями короткого замыкания допускается в небольших пределах изменение коэффициента трансформации путем переключения ответвлений при условии, что ни один из трансформаторов не будет перегружен.

[RV6LL]

от этого пункта оставили только общие фразы.

В параллель ( в кольцо) можно любые тр-ры включить(включаем) и с любым Uк% , напряжение подбирается переключающими устройствами (под нагрузку), главное синхронизация и обеспечение режима защитами. К теме не относится.

[RA9UEK]

В параллель ( в кольцо) можно любые тр-ры включить(включаем) и с любым Uк% ,

Ну, об этом написано в условиях, хотя это не лучший вариант, не соблюдать эти правила. И потом, когда Вы меняете трансформатор, который можно так включить, неужели на тот же Uk% никто не обращает внимания? Вряд ли.

А как с балансом мощностей?

Куда же на самом деле "пропадает" мощность при выпрямлении? Возьмем обычный мост и нагрузочный резистор и посмотрим что происходит. Фильтры гармоник применять не будем.

U амплитудное вторичной обмотки = 100 В
U эффективное вторичной обмотки = 100/sqrt(2) = 70.710678119
R резистора = 10 Ом

В ситуации без выпрямительного моста все по формуле. P = Uэфф^2/R = 70.710678119^2/10 = 500 Вт.

Теперь выпрямим обычным мостом. Синусоиды уже не будет, вторая ее половина развернется вверх, получим постоянную составляющая и гармоники. Разложим эту картинку в ряд Фурье и посмотрим что получится. Примерно также, как мы разлагаем импульсы на составляющие в усилитиелях мощности.

    № гарм.	 |Коэфф.|	Фаза

       0         0.63662        0.0
       1         0.00000        0.0
       2         0.42441        0.0
       3         0.00000        0.0
       4         0.08488      180.0
       5         0.00000        0.0
       6         0.03638        0.0
       7         0.00000        0.0
       8         0.02021      180.0
       9         0.00000        0.0

Ниже график, построенный по этим коэффициентам, он не совсем точный так как учтены не все гармоники, но уже похоже. В перечне коэффициентов ноль - постоянная составляющая, далее по номерам гармоники. Видим, что постоянная составляющая равна 0.6366, а это как раз среднее значение, о котором везде написано, а отношение 0,6366/0,707 = 0,9. Но среднее значение это по площади графика напряжения, а не по мощности.

Uср = 100*0,6366 = 63,66 В.
P постоянной составляющей = 63,66^2/10 = 405.25956 Вт.
500/405,26 = 1,23 - как раз табличный коэффициент использования для мостовой схемы (точнее 1/1,23).

Получилось, что суть в требовании обеспечения нужного напряжения постоянной составляющей.

Но вопрос остался, куда делись 500-405,25956 = 94.7404 Вт мощности? Из теории цепей известно, что активная мощность при несинусоидальном токе равна сумме активных мощностей отдельных гармоник и постоянной составляющей. Все гармоники текут через нагрузку, их мощности деваться некуда. Так что сложим и посмотрим что получится. Но для упрощения ограничимся постоянкой и второй с четвертой гармониками, остальных либо нет либо они малы.

405,25956 + (100*0,424/sqrt(2))^2/10 + (100*0,08488/sqrt(2))^2/10 = 498,75 Вт.

Если добавить остальные гармошки, то 500 и выйдет. Так что ничто никуда не пропало Но это случай самый простой, при емкостных или индуктивных фильтрах или других схемах расчет другой и более сложный, коэффициенты также получатся другими.

Попробуем: трансформатор без потерь Схемы две: мостовая и со средней точкой. Нагрузка - активная.
Почему коэффициенты разные?

Хотя бы потому, что нужно намотать в 2 раза больше вторичной обмотки, при этом каждая половина будет работать в пол-отдачи, а на переменном токе обе работали бы полностью. Здесь трансформатор уже точно недоиспользуется.