Как намотать импульсный трансформатор своими руками
РемонтИмпульсные трансформаторы, Ремонт трансформаторов3 комментария к записи Как намотать импульсный трансформатор
Содержание:
Одной из важнейших деталей импульсного блока питания является импульсный трансформатор.
«А где ж взять-то подходящий?», — спрашивают некоторые товарищи.
Попробую облегчить вам задачу. Просто найдите трансформатор с подходящим сердечником, а я расскажу как вам его перемотать.
Предполагается, что необходимое количество витков обмоток и диаметры проводов вам известны.
Итак для того чтобы намотать импульсный трансформатор нам нужно:
1. Провода. Для намотки трансформаторов используются провода в двойной и тройной изоляции. Можно взять провода подходящего диаметра из старых силовых трансформаторов или реле (например, провод ПЭВ-2).
2. Сердечник от старого/сгоревшего/неподходящего импульсного трансформатора.
Допустим, что у нас есть каркас, такой, как на рисунке.
Нам нужно намотать трансформатор, такой, как в нижнем правом углу рисунка.
Сердечник от старого/сгоревшего/неподходящего импульсного трансформатор
Сначала наматываем первичную обмотку импульсного трансформатора
Зачищаем один конец провода и припаиваем его к четвертой ножке трансформатора. Это будет начало обмотки. Наматываем провод виток к витку снизу вверх, в направлении, указанном на рисунке. Когда первый слой заполнится, начинаем наматывать второй слой, также виток к витку, но уже сверху вниз. Последний слой нужно равномерно распределить по всей высоте сердечника. Оставшийся конец провода зачищаем и припаиваем к первой ножке.
После этого наматываем несколько слоев изоляции, например, полиэстеровой или фторопластовой пленки.
фторопластовая пленкаИзоляцию нужно наматывать так, чтобы она была от самого низа, немного с запасом, и до самого верха, так же с запасом.
Небольшой запас делается для того, чтобы полностью исключить возможность соскальзывания вторичной обмотки, которая будет поверх изоляции, на первичную, так как это очень опасно (чревато замыканием обмоток и тем, что напряжение с первичной обмотки попадёт во вторичную цепь).
Далее наматываем вторичную обмотку импульсного трансформатора
Зачищаем и припаиваем один конец провода к восьмой ножке трансформатора. Это будет начало обмотки. Наматываем провод виток к витку снизу вверх, в направлении, указанном на рисунке вверху.
Когда первый слой заполнится, начинаем наматывать второй слой, также виток к витку, но уже сверху вниз.
Последний слой нужно равномерно распределить по всей высоте сердечника.
Оставшийся конец провода зачищаем и припаиваем к пятой ножке.
И, наконец, поверх вторичной обмотки снова наматываем несколько слоев изоляции.
Вот и все, трансформатор — готов.
При намотке нужно избегать образования перегибов или узелков на проводе, так как изоляция в таком месте будет хуже, что чревато межвитковым замыканием.
Для намотки не рекомендуется использовать провод толще AWG26 (0,4 мм) из-за возникновения скин-эффекта (протекание высокочастотных токов не по всему объему проводника, а только по поверхностному слою).
Если при расчете у вас получилось, что нужен провод толще 0,4 мм, то нужно использовать намотку двойным или тройным проводом 0,4 мм.
тороидальный сердечник трансформатораПри помощи наждачной бумаги стачиваем острые грани.
лента изоляционнаяЧтобы предотвратить пробой между первичной обмоткой и сердечником, на кольцо следует намотать изоляционную прокладку.
ФУМ лента для сантехникиИногда, при изготовлении самодельных импульсных трансформаторов, радиолюбители используют фторопластовую ленту – ФУМ, которая применяется в сантехнике.
полоска электрокартона на краю сердечникаРаботать этой лентой удобно, но фторопласты обладают холодной текучестью, а давление провода в области острых краёв кольца может быть значительным.
Во всяком случае, если Вы собираетесь использовать ленту ФУМ, то проложите по краю кольца полоску электрокартона или обычной бумаги.
При намотке прокладки на кольца небольших размеров очень удобно использовать монтажный крючок.
Монтажный крючок можно изготовить из куска стальной проволоки или велосипедной спицы.
Аккуратно наматываем изолирующую ленту на кольцо так, чтобы каждый очередной виток перехлёстывал предыдущий с наружной стороны кольца.
Таким образом, изоляция снаружи кольца становится двухслойной, а внутри – четырёх-пятислойной.
Для намотки первичной обмотки нам понадобится челнок. Его можно легко изготовить из двух отрезков толстой медной проволоки.выводы из многожильного проводаЕсли для какой-либо обмотки используется провод диаметром менее 0,5мм, то выводы лучше изготовить из многожильного провода. Припаиваем к началу первичной обмотки отрезок многожильного изолированного провода.
Изолируем место пайки небольшим отрезком электрокартона или обыкновенной бумаги толщиной 0,05… 0,1мм.
Наматываем начало обмотки так, чтобы надёжно закрепить место соединения.
Те же самые операции проделываем и с выводом конца обмотки, только на этот раз закрепляем место соединения х/б нитками.
Чтобы натяжение нити не ослабло во время завязывания узла, крепим концы нити каплей расплавленной канифоли или клея.
Если для обмотки используется провод толще 0,5мм, то выводы можно сделать этим же проводом. На концы нужно надеть отрезки полихлорвиниловой или другой трубки (кембрика).
отрезки полихлорвиниловой или другой трубки (кембрика)Поверх первичной обмотки наматываем два слоя лакоткани или другой изолирующей ленты. Это межобмоточная прокладка необходима для надёжной изоляции вторичных цепей блока питания от осветительной сети. Если используется провод диаметром более 1-го миллиметра, то неплохо в качестве прокладки использовать киперную ленту.
киперная лентаЕсли под рукой не оказалось провода достаточного сечения, то можно намотать обмотку несколькими проводами, соединёнными параллельно.
вторичная обмотка, намотанная в четыре провода.| от Сетевой драйвер мощного светодиода Здравствуйте уважаемые коты. Покупал себе вот такой светодиод. (На фото я уже прикрутил его к радиатору для охлаждения) Такие светодиоды есть различной мощности. Данный экземпляр 10W. Рекомендуемый производителем ток 1 Ампер, падение напряжения на нем от 10 до 12 вольт. Поэтому будем собирать импульсный источник питания, рассчитанный на поддержание тока через светодиод в пределах 1 Ампер и напряжение 12 вольт. Эта же схема успешно может работать и как зарядное устройство для небольших аккумуляторов (к примеру, таких, которые используются в UPS). О том, что нужно изменить в данной схеме для использования ее в качестве зарядного устройства в конце статьи.
Хотелось бы отметить, что эта схема (как и все
обратноходовые блоки питания) не боится короткого замыкания на выходе.
Принцип работы CC-CV (Constant current, constant voltage). При включении в сеть ИИП (импульсный источник питания) с малой нагрузкой, напряжение на выходе будет равно 12 вольт (задается делителем на резисторах R10 и R11 в цепи управляемого стабилитрона VD6). Ограничение выходного тока задается шунтом Ri. При
превышении некоторого порога, падения напряжения на этом резисторе
хватит для открытия транзистора VT2, который включен, как и TL431, в
цепь оптопары PC817, при этом выходное напряжение уменьшается, а значит,
уменьшается и ток. И так вот она эта схема: Транзистор VT2, на самом деле, не обязательно 2SC1815, просто такие очень часто используются в ATX блоках питания, а многие детали сняты именно с них. Конденсатор C12 нужен для того, чтобы схема не реагировала на прикосновения к выходным проводам, этот номинал можно изменить – я подбирал минимальную емкость при которой данный эффект исчезает, можно использовать вплоть до 0.1мкФ, но желательно меньше. Резистор R12 ограничивает ток базы транзистора VT2. Приступим к изучению принципиальной схемы зарядного устройства. По входу стоит предохранитель на 1 ампер (думаю, что
его предназначение ясно), NTC резистор (для ограничения пускового тока,
можно использовать любой с сопротивлением 5-10 Ом). Резистор R1 обеспечивает начальное напряжение питания микросхемы, после запуска она питается с дополнительной обмотки трансформатора. Смотрим на 4 и 8 вывод микросхемы – резистор R3 и конденсатор C5 задают частоту на выходе микросхемы (6 вывод) примерно 110 кГц, именно на нее рассчитываем трансформатор. Стабилитрон VD4 защищает нагрузку от перенапряжения при неисправности ОС (Обратной Связи). В истоке силового транзистора VT1 стоит резистор R6 сопротивлением 2,2 Ома – о нем расскажу позже. О цепочке RCD клампера (R7 C13 VD3) также расскажу попозже. И теперь печатка. Файл в формате программы Sprint Layout можно скачать в конце статьи. Открываем нужный файл с помощью программы Sprint Layout 5.0, после открытия можно распечатать печатную плату для повторения конструкции. Маленькая подсказка: При наведении курсором мыши на детали всплывают их номиналы. Размер платы 70мм на 45мм. Расчет трансформатора велся программой уважаемого
Старичка (Starichok51), а именно Денисенко Владимира, его программы есть
на форуме. Хочу поблагодарить Владимира за огромную помощь в написании
статьи! Для дальнейшей работы нам понадобится программа Flyback с первой страницы темы, поэтому скачиваем ее. Скриншот расчета трансформатора Трансформатор – сердечник EE19 (Такие сердечники во многих АТХ блоках имеются, нужно его разобрать и перемотать). Методов для разбора трансформатора несколько: Кипячение – опускаем трансформатор в чайник и кипятим,
вытаскиваем, пробуем разобрать, если сердечник еще не расклеивается, то
процедуру повторяем. Замачивание – нужно опустить сердечник в емкость и залить ацетоном, желательно герметичную емкость, чтобы меньше запаха было. Остается ждать — лучше оставлять на ночь, чтобы точно расклеился. Микроволновка – некоторые разбирают трансформатор, положив его в микроволновку и включив на несколько секунд для разогрева (при этом желательно, чтобы еще стакан с водой рядом был), потом вытаскивают и пробуют разобрать. P/s метод разборки трансформатора с помощью микроволновки я бы не рекомендовал, есть возможность сжечь ее. Хотя такой метод тоже описывают в интернете и пишут, что проблем нет. Я же его тут указал, чтобы коллекция была полной. Трансформатор разобрали, теперь нужно намотать под
необходимые нужды. Для этого берем программу расчета трансформатора для
обратноходового ИИП, называется Flyback – ссылку на тему, где можно скачать смотреть выше.
минимальное и максимальное напряжение в сети. Частота преобразования – я указал 110 кГц (задается резистором R3 и конденсатором С5), Отраженное напряжение — можно так и оставить 125 вольт Максимальное допустимое напряжение на ключе – смотрим даташит на имеющийся транзистор, значение Vdss Сопротивление канала Rds(on) — смотрим даташит на имеющийся транзистор, значение Rd s(on)Плотность тока – я поставил 5А/мм2
(это значение зависит от условий охлаждения и размеров сердечника. При
естественном охлаждении следует выбирать 4-6А/мм2. Если есть
искусственная вентиляция, то можно задавать выше, до 8-10А/мм2. Следует
учитывать что для маленьких сердечников можно задавать плотность тока
выше, а для больших – меньше. Неразрывность тока – лучше задавать равное 0, это соответствует разрывному току. Диаметр провода первичной обмотки – если поставить галочку «Использовать диаметры проводов”, то при расчете программа будет опираться на данное значение. Сначала эту галочку лучше не ставить, чтобы программа сама рекомендовала диаметр провода. А потом можно подобрать из имеющихся проводов подходящие диаметры взамен рекомендованных.
Указываем необходимое напряжение, ток, падение напряжение на диоде. В моем случае: выходная обмотка питания 12 вольт, 1 ампер, 0,8 вольт обмотка питания микросхемы 15 вольт, 0,01ампер, 0,8 вольт
При нажатии кнопки Рассчитать программа выдает нам следующие данные: Первичная обмотка — 136 витков проводом 0,18 мм одна жила, Вторичная обмотка – 14 витков проводом 0,35 мм три жилы (мотается сразу тремя проводами указанного диаметра) Обмотка питания микросхемы — 18 витков проводом 0,07 мм в одну жилу
Диаметр провода можно выбрать немного больше — главное,
чтобы при намотке все обмотки поместились в окно сердечника.
Чтобы была как можно меньше индуктивность рассеяния, с
которой потом придется бороться с помощью RCD клампера, мотать
трансформатор нужно так: половина первички, вторичка, обмотка питания
микросхемы, вторая половина первички. Не забываем про межслойную
изоляцию. После намотки нужно выставить зазор сердечника (Если сердечник
с зазором по центральному керну, то зазор нужен не менее 0,3 мм – в
скриншоте указано, если без зазора в центральном керне, то нужно
выставить зазор 0,15 мм по крайним). Самое идеальное решение при подборе
зазора – измерять индуктивность первички, и зазором подогнать
необходимую величину индуктивности. Не путаем начала и концы обмоток
(отмечены точками), для этого нужно мотать все обмотки в одну сторону. Конденсатор фильтра питания 22мкФ, рекомендованное значение программа расчета также выдает. Резистор в истоке силового транзистора, по схеме 2,2 Ома – это соответствует току через транзистор 0,45А. Сопротивление резистора = 1 / Амплитуда тока транзистора, (амплитуду смотрим по программе расчета). Если нет подходящего номинала резистора (при условии что будете делать расчет под свои нужды), то можно взять чуть меньше, но сильно не занижаем – помним, что этот резистор ограничивает ток через ключ и его нельзя превышать. Силовой транзистор VT1 –полевик 2N60, можно применить и другие подходящие по параметрам. Я снимал его также с блока АТХ (в дежурке стоят… иногда там используются биполярники – ищем даташит на имеющийся транзистор, чтобы не воткнуть нечаянно биполярник в эту схему) Обратная связь – оптопара. У меня pc817 – думаю, найти такую нет проблем. Выходной диод шотки или любой быстродействующий,
рассчитанный на ток выше чем максимально потребляемый нагрузкой и
обратным напряжением равным или выше чем Ud обрат. Вот мы и намотали и запаяли трансформатор, теперь возьмемся за RCD клампер. В программе расчета из меню можно вызвать вспомогательную программу расчета RCD клампера. Верхний рисунок в положении переключателя Амплитуда выброса, нижний рисунок в положении Емкость конденсатора.
Отраженное напряжение – берем из результатов расчета трансформатора Амплитуда выброса – желаемое напряжение выброса от энергии, запасенной в индуктивности рассеяния первичной обмотки, над отраженным напряжением С правой стороны можно поставить галочку для расчета
емкости клампера по заданной амплитуде выброса либо расчет амплитуды
выброса по заданной емкости. Амплитуда тока – амплитуда тока в первичной обмотке, берем из результатов расчета трансформатора Частота преобразования – лучше вводить реальную частоту преобразования, а не расчетную (при отсутствии возможности измерить частоту можно подставить расчетную, но тогда расчет может быть не совсем точный) Индуктивность рассеяния – индуктивность рассеяния первичной обмотки, либо измеряем при закорачивании ВСЕХ вторичных обмоток, либо пользуемся предварительными расчетами по периодам свободных колебаний Эквивалентная емкость — это сумма нескольких емкостей: выходная емкость ключа, емкость первичной обмотки, емкость монтажа, в общем все емкости, которые участвуют в колебательном процессе. При нажатии кнопки Рассчитать, программа выдаст нам либо емкость конденсатора, сопротивление резистора и мощность рассеиваемую на нем, марку «медленного” диода и сопротивление резистора и мощность рассеиваемую на нем при использовании «быстрого” диода, либо те же данные, но с указанием в результатах амплитуды выброса (Зависит от положения переключателя)
Далее рассмотрим нижнюю часть подпрограммы расчета. Расчет эквивалентной емкости и индуктивности рассеяния
Индуктивность L1 – полная индуктивность первичной обмотки трансформатора Период колебаний по L1 – период свободных колебаний по полной индуктивности первичной обмотки после окончания передачи энергии. Эти свободные колебания можно увидеть только в режиме разрывного тока Период колебаний по Ls — период свободных колебаний по индуктивности рассеяния первичной обмотки. Этот период следует измерять на том участке, где уже нет клампинга этих колебаний. (На осциллограмме покажу, что это значит) При нажатии кнопки Рассчитать, программа выдаст нам Индуктивность рассеяния и Эквивалентную емкость. Если выбрать галочку автоперенос результатов в основной расчет, то эти значения автоматом подставятся в необходимые поля.
Важное замечание: Величины емкости и
сопротивления, которые выдает подпрограмма расчета RCD клампера, могут
немного отличаться от действительно необходимых величин для правильной
настройки работы клампера. Ну а теперь приступим к изучению осциллограмм, чтобы представлять, что мы должны видеть на приборе и знать, что означает каждая часть осциллограмм для правильной настройки ИИП.
Чтобы правильно рассчитать и увидеть хорошую осциллограмму нам нужно измерить реальную частоту, на которой работает ИИП. Вот что у нас получилось с реальной частотой: На осциллографе положение переключателя 2мкс. В клетке 5
делений, значит одно деление 0,4мкс. Период колебаний почти 27 делений,
итого 10,8 мкс. 92,6кГц — запоминаем Теперь нам еще нужно узнать Период колебаний по L1 – период свободных колебаний по полной индуктивности первичной обмотки. Для более точного измерения я переключил осциллограф в положение 1мкс_100v/дел и измеряем на стоке полевика. Смотрим следующий рисунок 1,8мкс – запоминаем
Период колебаний по Ls — период свободных колебаний по индуктивности рассеяния. Для измерения этого периода пришлось еще растянуть шкалу, я переключил осциллограф в положение 0,2мкс_100v/дел и измерил этот период на стоке полевика.
0,28мкс – запоминаем Вводим частоту и периоды колебаний в подпрограмму
расчета RCD клампера. И видим, что нам предлагает программа. на стоке полевого транзистора (осциллограф в режиме 5мкс 100V_дел) на конденсаторе RCD клампера (осциллограф в режиме 5мкс 100V_дел)
На истоке (осциллограф в режиме 2мкс 1V_дел) Общая картина видна, теперь для более точного измерения будем растягивать шкалу
Осциллограф в режиме 2мкс 100V_дел
Уровень отраженного напряжения Выброс над отраженным напряжением Уровень отраженного напряжения по верхним
осциллограммам, снятых на стоке полевого транзистора, примерно 125
вольт. У нас это условие выполняется, значит, можно считать, что ИИП собран и настроен на оптимальный режим работы! Ну и несколько фотографий собранной платы: Путем расчета трансформатора и некоторых деталей данную схему можно применить и для других целей. А именно: можно использовать как маломощный блок питания или как зарядное устройство для небольших аккумуляторов с UPS. Продолжение следует (ждем подробную статью по сборке зарядного устройства) Файлы: Источник http://radiokot.ru/circuit/power/converter/51/ |
Хочу представить вам
схему, которая может использоваться для питания мощных светодиодов. В
данной статье постараюсь показать и описать схему, объяснить методику
правильной настройки работы с использованием осциллографа.
Ее можно использовать и как обычный блок питания, исключив их схемы шунт
Ri, транзистор VT2, конденсатор C12 и резистор R12, поставив вместо
шунта перемычку. И даже тогда схема не боится КЗ – все дело в том, что
передача энергии в нагрузку происходит во время обратного хода (в это
время силовой транзистор закрыт), а во время прямого хода (даже если на
выходе короткое замыкание) ток через транзистор не превысит
максимальный, так как микросхема KA3845 (UC3845…) следит за падением
напряжения на истоковом резисторе ключа.
Таким образом, происходит стабилизация выходного
тока. При сопротивлении резистора Ri 0,6 Ом выходной ток будет равен 1
амперу (на самом деле, возможно, потребуется подбор номинала, так как у
деталей может быть отклонение от номинала).
При включении в
сеть, пока заряжается конденсатор С1 после диодного моста VDS1, схема
потребляет значительный ток, и чтобы его ограничить, нужен NTC резистор.
Можно конечно поставить более мощный диодный мост, но это увеличивает
габариты и стоимость. Диодный мост у меня RS206, опять же это не
обязательно, можно применить любой на ток примерно 2А – ну чтоб с
небольшим запасом.
Зависит от условия охлаждения обмоток, в
больших сердечниках условия охлаждения хуже, поэтому плотность тока
нужно выбирать ниже).
(смотрим в программе расчета). В данной схеме можно использовать
что-нибудь типа MBR3100, MBR1660 и т.п. – смотреть, что есть в продаже
или в наличии.
Амплитуду выброса можно выбирать 100-110
вольт.
Емкость конденсатора программа рассчитывает
довольно таки точно. Если нет необходимого номинала, то можно взять
ближайший номинал из стандартного ряда, а вот с резистором все равно
придется поработать.
Частота в герцах равна единице, деленой на полученное
значение в секундах. 
Конденсатор
C13 нужен 463пФ — я поставил 470пФ, резистор R7 нужен 131кОм – у меня
стоит 150кОм. Отличие настройки клампера от расчетов объясняется
приближенностью расчетов. В первую очередь, приближенной оценкой
мощности, возвращаемой через «медленный» диод.
Выброс над отраженным примерно 100 вольт. При правильном подборе
RCD клампера выброс над отраженным напряжением, снятым на стоке, и на
клампере будет одинаков и уровень, до которого разряжается конденсатор
(нижний рисунок) должен доходить до полки отраженного напряжения
(смотрим осциллограмму выше – отметка уровень отраженного напряжения)
0Микроволны101 | Трансформаторы с максимально плоским импедансом
Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу главную страницу о четвертьволновых трансформаторах
Нажмите здесь, чтобы перейти на нашу страницу о четвертьволновых трюках
трансформатора с помощью электронной таблицы, которую вы можете скачать с нашего сайта.
Здесь мы рассмотрим математику максимально плоского преобразования импеданса. Максимально плоский трансформатор представляет собой многосекционный трансформатор со ступенчатым импедансом, где все секции составляют одну четверть длины волны на центральной частоте. Публикация может занять некоторое время, так что наберитесь терпения!
В нашем разделе для скачивания есть отличная электронная таблица, которая выполняет максимально плоское преобразование импеданса для восьми секций.
Ссылки:
Вы можете узнать больше о математике, взяв копии книг Маттея Янга и Джонса, или Позара, или Рицци, или Коллина. Ищите их на странице нашей книги.
Некоторые из ранних работ по этой теме были написаны Коллином, Коном, Риблеттом и другими в дайджестах IRE в 1950-х годах и во времена RadLab. Основа этого анализа называется теорией малых отражений, которую мы рассмотрим позже.
Трансформатор Max-flat: точное решение
Трансформатор max-flat N-сечения является максимально плоским, поскольку первые N производных частотной характеристики установлены равными нулю на центральной частоте.
Для максимально плоского решения или биномиального приближения полоса пропускания, которую вы пытаетесь достичь, не является параметром, который вы должны оптимизировать, это функция количества секций и отношения двух импедансов, которые вы пытаетесь оптимизировать. совпадение. В основном вы получаете то, для чего у вас есть место, или сколько потерь вы можете вынести.
N.
Биномиальный преобразователь дает точное решение для N=1 (что тривиально) и N=2 (что полезно), но для преобразователей более высокого порядка он предлагает только приближение. Аппроксимация быстро разваливается (по сравнению с точным решением), поскольку несоответствие между источником и нагрузкой становится больше 2:1, и ее не следует использовать. Несмотря на то, что это всего лишь приближение, и поэтому его не следует использовать, если вы не спешите или не заботитесь о снижении производительности, математика довольно элегантна. Если вы не согласны с последним утверждением, купите себе еще перекусить, а затем посмотрите YouTube.
Биномиальные коэффициенты
В теории вероятностей биномиальные коэффициенты являются ответом на вопрос, сколькими способами я могу выбрать n вещей из группы N вещей? Например, сколькими способами можно выбрать 3 предмета из 5? Ответ — 10. Вместо того, чтобы считать варианты в уме, вот формула:
.
Биномиальные коэффициенты также можно найти с помощью треугольника Паскаля вместо применения приведенного выше уравнения.
Блез Паскаль был французским математиком XVII века, который многого добился за свою короткую жизнь.лет, но в конце концов оказался со странностями в религиозном культе. Треугольник построен таким образом, что каждое число равно сумме двух чисел непосредственно над ним. Все номера ребер равны «1», потому что над ними есть только одно число. Ниже мы начертили треугольник Паскаля до 10-й строки. Мы не использовали калькулятор, свяжитесь с нами, если вы найдете какие-либо ошибки! Упс, 200 в последнем ряду должно быть 210… спасибо, Дэн! Мы исправим это позже, когда нам будет нечего делать.
Обратите внимание, что C(N,0)=C(N,N)=1 (есть только один способ выбрать все или ничего). Кроме того, биномиальные коэффициенты симметричны C(N,n)=C(N,N-n), а коэффициенты максимальны в середине (максимальный выбор в колоде из 52 карт — это когда вы выбираете 26).
Ниже мы покажем, как рассчитываются коэффициенты и как они связаны с биномиальным разложением. Мы нашли математику в книге Питера Рицци Microwave Engineering.
Сопротивления секций для приближенного решения макс. плоского трансформатора находятся из:
Где Mk связан с коэффициентами Ck, которые почти точно являются биномиальными коэффициентами. Извините, у нас нет вывода о том, как это решение удовлетворяет максимальному плоскому преобразователю, возможно, когда-нибудь мы его получим. Вот как рассчитать Ck:
Таким образом, Ck представляет собой массив коэффициентов «N выбирают n», но немного модифицированный. Ниже мы показываем массив Ck на треугольнике Паскаля, «хитрость» в том, что коэффициенты начинаются со второй строки и опускают последнее значение. Опять же, 200 в последней строке должны читаться как 210 на графике… 92 . Мы позволим вам поразмышлять над этой загадкой, а мы перейдем к чему-то более полезному.
Вот как рассчитать коэффициенты Mk из коэффициентов Ck, это простая операция суммирования:
Ниже мы рассчитали Ck и Mk для биномиальных трансформаторов до N=5:
| N | Ск | Мк |
| 1 | С1=1 | М1=1 |
| 2 | С1=1, С2=2 | М1=1, М2=3 |
| 3 | С1=1, С2=3, С3=3 | М1=1, М2=4, М3=7 |
| 4 | С1=1, С2=4, С3=6, С4=4 | М1=1, М2=5, М3=11, М4=15 |
| 5 | С1=1, С2=5, С3=10, С4=10, С4=5 | М1=1, М2=6, М3=16, М4=26, М5=31 |
Биномиальные коэффициенты Mk интересны тем, что когда вы суммируете их для группы из N, 92 . Мы позволим вам поразмышлять над этой загадкой, а мы перейдем к чему-то более полезному.
Наконец, ниже мы решили для каждого импеданса с точки зрения импеданса источника Z0 и импеданса нагрузки RL до N=5. Теперь, когда мы раскрыли закономерность, вам будет легко решить любую задачу выше этой!
N=2
N=3
N=4
N=5
Пример 1: N=2, от 50 до 100 Ом
Ниже приведена частотная характеристика максимально плоского трансформатора N=2, который использовался для согласования с нагрузкой 2:1 (от 100 до 50 Ом). Сопротивления двух секций составляют 84,09 Ом и 59,46 Ом. Мы построили отклик, используя электронную таблицу преобразователя профессора, которую вы можете бесплатно получить в нашем разделе загрузки. Между прочим, он предлагает точное решение задачи о максимальной плоскости для десяти секций (N = 10) путем интерполяции справочной таблицы, содержащей данные, обнаруженные учеными, изучающими древние микроволновые печи в середине 20-го века!
Почему мы выбрали N=2 для нашего первого примера? Это тот случай, когда приближенная формула дает точные максимально-плоские результаты. Только не просите нас доказать это утверждение!
Итак, насколько близка биномиальная аппроксимация к реальному максимально плоскому случаю? Мы попытаемся ответить на этот вопрос в следующих двух примерах…
Пример 2: N=5, несоответствие от 50 до 40 Ом
Здесь мы используем пятисекционный трансформатор для согласования нагрузки 40 Ом с источником 50 Ом. . Мы сравниваем биномиальный преобразователь (порт 1) с максимально плоским случаем (порт 2). Мы рассчитали ступени максимального плоского импеданса с помощью калькулятора трансформатора из нашей области загрузки. Биномиальные уравнения легко ввести в блок VAR в моделировании ADS, как показано.
Вот сравнение импедансов линий. Z1 находится рядом с генератором на 50 Ом. Обратите внимание, что это почти одинаковые значения, настолько близкие, что было бы невозможно изготовить трансформаторы с достаточно контролируемым импедансом, чтобы увидеть различия. Полное сопротивление центральной части (Z3) имеет одинаковое значение для обоих типов трансформаторов при нечетных значениях N полное сопротивление центральной секции представляет собой среднее геометрическое между несогласованными импедансами.
| Z1 | Z2 | Z3 | З4 | З5 | |
| Биномиальный | 49.653 | 47,951 | 44.721 | 41.709 | 40.280 |
| Макс. плоский | 49,584 | 47.842 | 44.721 | 41.804 | 40.336 |
Вот сравнение коэффициентов отражения. Два трансформатора почти идентичны, но max-flat (синяя линия) имеет лишь небольшое преимущество в пропускной способности.
Ниже приведены КСВ двух трансформаторов. При «DC» легко увидеть, что рассогласование составляет 1,25:1 для обоих (50:40 Ом).
Пример 3: N=5, несоответствие от 50 до 40 Ом
Здесь мы увеличили несоответствие до 5:1 (преобразование от 50 до 10 Ом). Опять же, биномиальный трансформатор представлен портом 1, а максимально плоский — портом 2. Максимально-плоские импедансы взяты из нашего загружаемого файла трансформатора Excel.
| Z1 | Z2 | Z3 | З4 | З5 | |
| Биномиальный | 47,547 | 36,975 | 22.361 | 13.522 | 10,516 |
| Макс. плоский | 47.294 | 36.612 | 22.361 | 13.657 | 10,572 |
Опять же, коэффициент отражения равен нулю на центральной частоте, а биномиальный преобразователь ведет себя почти как макс-плоский.
Вот сравнение по КСВ; при постоянном токе имеет смысл рассогласование 5:1 (50:10 Ом).
В заключение, так как заметной разницы мы не видим, рекомендуем использовать биномиальный преобразователь, так удобно считать. С другой стороны, возможно, что-то не так с расчетом максимальной квартиры в загружаемой электронной таблице… мы должны это проверить и вернуться к вам. Если у кого-то есть комментарии, присылайте их нам!
Часто задаваемые вопросы — Schneider Electric
{"searchBar":{"inputPlaceholder":"Поиск по ключевому слову или задать вопрос","searchBtn":"Поиск","error":"Пожалуйста, введите ключевое слово для поиска "}} Проблема: Различия между контакторами LC1D и LC1K Линейка продуктов: Контакторы и пускатели IEC Окружающая среда: Контакторы Tesys K и Tesys D Разрешение: Контакторы D-Line больше, надежнее и…
Как сохранить параметры в клавиатуре и загрузить на другой идентичный…
Проблема: Попытка сохранить параметры в клавиатуре и загрузите их в другой идентичный привод ATV630. Линейка продуктов: Приводы ATV630 Среда: Клавиатура Причина: Передача файлов Решение: Перейти к главному…0002
Можно ли использовать пускатели GV2, GV3 и GV7 с обратной подачей?
Проблема: Обратная подача Линейка продуктов GV2, GV3 и GV7: Пускатели и устройства защиты двигателя Окружающая среда: Ручные пускатели PowerPact™ Решение: Не рекомендуется.
Можно ли смоделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic?
Проблема: Можно ли смоделировать функциональные блоки PTO в SoMachine Basic? Линейка продуктов: M221, TM221 Решение: Как и в случае с блоками PID, вы не можете имитировать блоки функций PTO в SoMachine Basic. Вы будете…
Часто задаваемые вопросы о популярных видеоПопулярные видео
Видео: Как подключить TeSys T к Somove через Modbus… Преобразование проекта ProWORX 32 в Unity Pro
Видео: Как подключить и запрограммировать привод ATV61/71 для 3-проводной…
Узнайте больше в разделе часто задаваемых вопросов по общим знаниямОбщие знания
Проблема: Как влажность влияет на результаты испытаний сопротивления изоляции? Линейка продуктов: автоматические выключатели Окружающая среда: выключатели в литом и изолированном корпусах Разрешение: высокая влажность может значительно…
Почему я теряю лицензию на зарегистрированную копию сервера OFS после…
Проблема: потеря лицензии зарегистрированной копии сервера OFS в Windows10, Windows Server 2016 или Windows Server 2019 после обновления до версии сервера OFS 3.63. 08.11.2021
В чем разница между PNP и NPN при описании трехпроводного…
Большинство промышленных бесконтактных датчиков (индуктивные, емкостные, ультразвуковые и фотоэлектрические) являются полупроводниковыми.
