Strona Główna Forum STOWARZYSZENIA ELEKTRYKÓW POLSKICH
Witamy :)

FAQFAQ  SzukajSzukaj  UżytkownicyUżytkownicy  GrupyGrupy
RejestracjaRejestracja  ZalogujZaloguj  AlbumAlbum  DownloadDownload

Poprzedni temat «» Następny temat
Porówananie zasilaczy oraz ich sprawność
Autor Wiadomość
bohunmike 
Uczestnik forum


Dołączył: 18 Kwi 2013
Posty: 6
Skąd: Grabina Radz.
Wysłany: 25-04-13, 13:42   Porówananie zasilaczy oraz ich sprawność

Witam,

Nie wiedziałem za bardzo jaki dział wybrać, więc wziąłem ten, gdyż urządzenie na właśnie jakoby należeć do instalacji słaboprądowej.

Chodzi mi o porównanie zasilaczy:
- opartych o trafo tradycyjne
- opartych o trafo toroidalne
- oraz impulsowe

Jakie są różnice między wymienionymi rodzajami trafek ?
Jaką przeciętnie mają sprawność wymienione zasilacze ?
Od czego zależy sprawność w zasilaczach ? (pomijam kwestie typu że mamy wstawiony stabilizator... i sprawność niska :) ).

Dzięki
 
     
Marek9 
Aktywny uczestnik forum


Pomógł: 110 razy
Wiek: 109
Dołączył: 10 Lut 2009
Posty: 1438
Skąd: Sulejówek
Wysłany: 08-05-13, 00:12   

Trafo to jest trafo. Trafa słaboprądowe konstruowane są w oparciu o optymalizacje ekonomiczną.
Kluczowa sprawa w sprawności to spadki napięć na uzwojeniach. Dochodzi liczba zwojow na wolt, wynikająca z materiału rdzenia. Można zrobić mały przekrój rdzenia i duże okno = gruby drut, albo większy przekrój rdzenia i cieńszy drut. Tu się optymalizuje masę miedzi i żelaza.
Żelazo jest tańsze, miedź droższa.
Sama konstrukcja trafa to optymalizacja jeżeli chodzi o spadki napięć. Ja obecne trafa często nazywam grzejnikami -ze względu na moc wydzielaną w uzwojeniu.
Niedawno chciałem z trafa 10W uzyskać moc 5W ( tylko50%). Trafo solidnie się grzało.
Obciążenie rezystorem, nic szczególnego.
Trafo klasyczne to kształtki E-I.
Trafo klasyczne z lepszych blach ( wyższa indukcja). Mniejsze gabarytowo.
Trafo toroidalne. Rdzeń magnetyczny zwijany z taśmy walcowanej na zimno. Domeny układają sie w jednym kierunku, co daje wyższą indukcję. Czyli trafo o tym samym przekroju rdzenia ma większą sprawność.W rzeczywistości robi się mniejszy gabaryt trafa przy tej samej sprawności.
Sprawność charakteryzuje straty. To wcale nie znaczy,że trafo klasyczne i toroidalne będzie różnić się sprawnością. Będzie różnić się gabarytem.
Sama sprawność -zależy ile konstruktor chciał z trafa "wycisnąć" i ile zaoszczędzić na kosztach.
Trafo do zasilacza impulsowego.
Zasilacz impulsowy pracuje na częstotliwości 100kkHz. Daje to znacznie większą indukcyjność uzwojenia. Dlatego liczby zwojów są minimalne, co daje minimalne spadki napięć.
W efekcie zasilacz o minimalnych rozmiarach.
Ale trafo musi mieć rdzeń ferrytowy,ze względu w straty w rdzeniu przy100kHz.
Do tego dochodzi elektronika. czyli praca w impulsie prostokątnym z pionowymi zboczami narastania i opadania. W ostatnim 20 leciu jest duży postęp w konstrukcjach tranzystorów, i ogromny spadek ceny elektroniki. Dlatego zasilacze impulsowe stosuje się powszechnie.
Koszt zasilacza impulsowego jest porównywalny z kosztem trafa ale .... wymiary i ciężar minimalne. Trafo do telewizora Rubin wążyło kilka kilogramów, trafo w telewizorze Jowisz to waga znacznie poniżej kilograma.
Sprawność trafa (lub całego zasilacza impulsowego) są porównywalne. W efekcie zasilacz impulsowy tez wytraca moc, na skutek tego się grzeje. Skutek to uszkodzenia = praca elektrolitów w wysokiej temperaturze 60-100st C.
 
     
konstruktor 
Uczestnik forum


Dołączył: 08 Lip 2013
Posty: 32
Skąd: zachodniopomorskie
Wysłany: 14-07-13, 00:36   

Marek9 napisał/a:

[...]
To wcale nie znaczy,że trafo klasyczne i toroidalne będzie różnić się sprawnością. Będzie różnić się gabarytem.
[...]
Sprawność trafa (lub całego zasilacza impulsowego) są porównywalne. W efekcie zasilacz impulsowy tez wytraca moc, na skutek tego się grzeje. Skutek to uszkodzenia = praca elektrolitów w wysokiej temperaturze 60-100st C.


Ogólnie zgoda. Elektrolity grzeją się z powodu strat na rezystancji szeregowej, nie do pominięcia przy częstotliwościach rzędu dziesiątek czy setek khz.

Sprawność zasilaczy konwencjonalnych zawsze będzie zdecydowanie niższa od impulsowych w przypadku słabego obciążenia, lub jego braku. Zas. impulsowy zmienia szerokość impulsów dostosowując je do wielkości obciążenia, a transformator nawet bez obciążenia jest ciepły samym prądem jałowym (magnesowaniem rdzenia i stratami w rdzeniu na prądach wirowych). Małe zasilacze impulsowe (do kilkunastu watów) pracujące na ułamku mocy znam. są zimne, transformatory są ciepłe, a ciepło to ZAWSZE straty. Zas. z transformatorami to przeżytek - duża masa, gorsza sprawność i brak odporności na zwarcia. Wyjątek stanowi sprzęt hi-end, gdzie toroidy nadal się spotyka, bo nie generują trudnych do odfiltrowania zakłóceń impulsowych z masą harmonicznych.

Użytkowa różnica między toroidem a trafo tradycyjnym polega nie tylko na tym, że toroid jest niższy (niskopofilowy), czy że wytwarza mniejsze pole magnetyczne (choćby dlatego, że rdzeń jest całkwoicie zasłonięty, czyli zaekranowany uzwojeniami). Duże toroidy generują udary prądowe podczas włączania, co trzeba uwzględnić w projekcie. W domu, w XXI w. nie ma sensu stosowania transformatorów. Ostatni mam we wzmacniaczu. Jest jeszcze drugi w szafce energetycznej 2 piętra niżej, z której zasilane są komórki lokatorskie napięciem 24V. I więcej nie potrzeba.
 
     
Marek9 
Aktywny uczestnik forum


Pomógł: 110 razy
Wiek: 109
Dołączył: 10 Lut 2009
Posty: 1438
Skąd: Sulejówek
Wysłany: 16-07-13, 20:16   

konstruktor napisał/a:
czy że wytwarza mniejsze pole magnetyczne (choćby dlatego, że rdzeń jest całkwoicie zasłonięty, czyli zaekranowany uzwojeniami).
Niedostateczny z teorii obwodów. Miedź nie ekranuje pola magnetycznego.
Pzyczyną mniejszego pola rozproszenia jest zamknięty profil toroidalany. Geometria.
konstruktor napisał/a:
Duże toroidy generują udary prądowe podczas włączania, co trzeba uwzględnić w projekcie.
Nic nie generują. Przy załączaniu mają mała impedancję,z powodu wolnego magnesowania rdzenia.
 
     
konstruktor 
Uczestnik forum


Dołączył: 08 Lip 2013
Posty: 32
Skąd: zachodniopomorskie
Wysłany: 18-07-13, 06:59   

Marek9 napisał/a:
Miedź nie ekranuje pola magnetycznego.
Pzyczyną mniejszego pola rozproszenia jest zamknięty profil toroidalany. Geometria.


Jasne że nie, przejęzyczenie, akurat toroid nie ma problemu z rozproszonym polem magnet., więc się go nie ekranuje, zwłaszcza że nie jest to łatwe (czytaj skuteczne tanimi sposobami), pole elektryczne natomiast miedź ekranuje wyśmienicie. A przy stawianiu niedostatecznych już na pierwszej lekcji :-) zachęcam do minimum dobrej woli - nieuprawnione może być założenie, że wszyscy to idioci. Mimo wszystko miło było poznać.

Marek9 napisał/a:
Nic nie generują. Przy załączaniu mają mała impedancję,z powodu wolnego magnesowania rdzenia.


Nic, tzn. nic poza udarem prądowym. Jaką można by tu ocenę wystawić z logiki?

Na koniec krótki fragment w ramach uzupełnienia ze strony prod. tansf.:
Optymalny kształt rdzenia bez szczeliny powietrznej i dobre sprzężenie w połączeniu z dużą ilością żelaza w stosunku do miedzi powoduje, że rdzeń toroidalny ma o wiele większe prądy rozruchowe w porównaniu z transformatorami konwencjonalnymi.

Uff, temat zamknięty, mam nadzieję.
 
     
Marek9 
Aktywny uczestnik forum


Pomógł: 110 razy
Wiek: 109
Dołączył: 10 Lut 2009
Posty: 1438
Skąd: Sulejówek
Wysłany: 01-08-13, 23:31   

konstruktor napisał/a:
Nic, tzn. nic poza udarem prądowym. Jaką można by tu ocenę wystawić z logiki?
Oj logiku poprawiaczu.
Generuje - to znaczy wytwarza. Czy rdzeń zasila sieć ?
Jak wygłąda przebieg prądu w indukcyjności po załączeniu ?
Aby nie mylisz z kondensatorem ?
Tutaj jest odwrotnie - rdzeń nie wytwarza - przez moment - siły przeciwelektromotorycznej, = jego impedancja jest znikoma. Jest tylko rezystancja, stąd udar prądowy.
 
     
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  

Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group