Radiohobby Forum

Jaxon

радиолюбовник

Откуда: Николаев

Здесь с 22.01.2004

Сообщений: 3,018

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Вот не понимаю, зачем нервничать?
Вы запостили мыслю? Запостили.... Высказали что она есть правда? Высказали....
А Вам говорят несколько человек , что мол, не правда это, и просят подтвердить мыслю доказательствами. Нормальное развитие спора. Теперь, по всем правилам диалектики, вы должны предоставить доказательства своей теории. Непонятно по какой причине Вы этого не делаете, а ссылаетесь на кого-то, что мол там все поняли, а сдесь- никто не понял ,ибо лохи, и не могем осмыслить сию тайну .
Вы утверждаете, что собирали и  меряли? Покажите что собирали и что намеряли, многие тоже захотят собрать и померять.
А пока Ваши ответы- вода и ничего более.

IVS

Ветеран

Здесь с 12.06.2010

Сообщений: 770

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Вы утверждаете, что собирали и  меряли? Покажите что собирали и что намеряли, многие тоже захотят собрать и померять. А пока Ваши ответы - вода и ничего более.

Да, AudioKiller, лучше идти этим путем, потому как если начать разбирать Ваши посты "по слогам", то столько воды прольется............! А неправильных представлений о работе трансформатора только прибавиться (а их и так достаточно ).
Вы уверены, что нет того, чего Вы недоучили, и ничего не запамятовали из того, что "доучили"?

Отредактировано IVS (10.10.2010 19:48:43)

AudioKiller

Участник

Откуда: Ростов-на-Дону

Здесь с 27.04.2006

Сообщений: 76

Сайт

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Все мы поддались эмоциям, давайте начнем конструктивное обсуждение. И для начала я переформулирую свои мысли. Потом дойдем и до измерений, только если я не смогу вставлять картинки - будет трудновато. Беда в том, что у меня очень плохо со временем, поэтому я заранее извиняюсь за возможные длительне паузы (текст я могу писать урывками на телефоне, а вот остальное...). Если речь идет о том, чтобы разобраться - давайте с этим мириться.

Часть 1.

В усилителях мощности звуковой частоты при некоторых условиях во вторичной обмотке силового трансформатора может появляться постоянный ток, подмагничивающий сердечник. Что это за условия? Условий два:
1. Выходной каскад усилителя должен быть двухтактным и работать в классе В или АВ (в классе А подмагничивания не происходит).
2. Усилитель должен воспроизводить частоту, равную половине частоты сети (у нас это 25 Гц).
Все! Другие факторы на появление постоянного тока во вторичке трансформатора никак не влияют. Ни тип трансформатора, ни схема выпрямителя, ни емкость фильтра, ни характер нагрузки. Величина этой самой постоянной составляющей равна некоторому проценту от тока нагрузки усилителя – чем этот ток больше, тем больше постоянка.

С этим эффектом связано два распространенных аудиомифа:
1. Постоянка присутствует исключительно в схеме выпрямителя со средней точкой, если же у трансформатора две вторички, каждая из которых имеет свой выпрямитель, то никакого подмагничивания не случится.
2. Применять тороидальные трансформаторы опасно, т.к. из-за отсутствия зазора в сердечнике подмагничивание сказывается на них очень сильно. Поэтому мощность трансформатора надо выбирать раза в два больше, чем нужно.

Оба этих утверждения НЕВЕРНЫ!
Насколько опасно это самое подмагничивание? При воспроизведении реальных звуковых сигналов подмагничивания не происходит вообще! И можно ни о чем таком не думать. И не верить мифам.

Проблема может возникнуть, если в течении довольно длительного времени (секунда и больше) усилитель с большой мощностью воспроизводит синусоиду с частотой 25 Гц или очень близко. Тогда вследствие подмагничивания ток первичной обмотки трансформатора возрастет, что может привести к перегоранию сетевого предохранителя (если его нет, то может сгореть обмотка). А может и не привести – все зависит от конкретной ситуации.

Давайте разберемся с этим подробнее.
Я встретился с подмагничиванием в статье Константина Никитина «Электропитание аудиоаппаратуры: мифы и реальность», опубликованной в журнале «Аудио Магазин» №1 за 1998 год. Меня эта информация тогда сильно не зацепила – уж очень маловероятно, что в реальном музыкальном сигнале встретилась составляющая точь-в-точь частотой 25 Гц с большой амплитудой и длительностью.
Однако недавно я заинтересовался этим вопросом и довольно быстро выяснил, что у этих аудиомифов единственный первоисточник – вышеупомянутая статья. Других публикаций на эту тему я не нашел. Я проанализировал работу трансформатора в таком режиме (теоретически и экспериментально), но несколько сомневался в своих результатах. Поэтому я связался по электронной почте с автором статьи Константином Никитиным, доктором технических наук, профессором, заведующим кафедрой Силовой электроники в Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. Бонч-Бруевича. И получил полное одобрение следующих «пяти положений о подмагничивании»:

1. При усилении синусоидального сигнала частотой 25 Гц возникает подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током, вызывающим насыщение сердечника. Физическая причина подмагничивания при работе выпрямительно-трансформаторной схемы на усилитель проста: усилитель потребляет не постоянный ток, а сигнал с частотой, равной удвоенной частоте усиления. Следовательно, вполне возможны ситуации, когда условия работы трансформатора от периода к периоду сетевой частоты будут существенно разниться. Так как в штатной ситуации трансформатор подводится к насыщению исключительно током холостого хода (рабочие токи обмоток создают равные и противоположные потоки), то достаточно минимального, соизмеримого с током холостого хода (в пересчете на первичную обмотку), тока подмагничивания – и авария обеспечена.

2. Такое подмагничивание характерно для усилителей, выходной каскад которых работает в классе В или АВ и отсутствует у усилителей, выходной каскад которых работает в классе А.

3. На практике частота сигнала не обязательно должна быть именно 25 Гц – трансформатору для насыщения хватает и не нулевой (но достаточно малой) частоты подмагничивания.

4. Подмагничивание происходит как в схеме выпрямителя со средней точкой и одним общим диодным мостом, так и в схеме с отдельными обмотками трансформатора и отдельными мостами в каждом плече. С точки зрения подмагничивания схемы не эквивалентны, но оно есть везде.

5. В силу того, что в реальном звуковом сигнале составляющие «критических» частот имеют малую амплитуду и продолжительность, указанная опасность невелика, но вот на спецсигналах может быть спровоцирована ситуация, когда всё будет плохо.

Постоянную составляющую вызывает неравномерное потребление усилителем тока от блока питания (а значит от трансформатора). Поэтому в любой схеме выпрямителя подмагничивание будет присутствовать. Так что выпрямитель с двумя раздельными обмотками трансформатора и двумя диодными мостами в этом плане ничуть не лучше.
Теперь по поводу тороидальных трансформаторов. Мощность трансформатора никак не связана с сопротивляемостью подмагничиванию, поэтому увеличение мощности практически ничего не даст. Как и величина сопротивления обмоток. Отсутствие зазора в сердечнике ситуацию ухудшает, но не так сильно, как обычно считают – в броневых и стержневых трансформаторах зазор достаточно мал, и в реальности разница между таким маленьким зазором и его полным отсутствием малозаметна. Поэтому ВСЕ ТРАНСФОРМАТРЫ РАВНЫ. Гораздо лучшие результаты дает снижение рабочей индукции трансформатора, правда это тоже не выход.

IVS

Ветеран

Здесь с 12.06.2010

Сообщений: 770

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Ну некая компиляция из поста #1, неких добавок и перестановок! Ровным счетом ничего нового!
Вы издеваетесь?
А зачем Вам это?

Да я "гонял" усь полтора часа! на частоте порядка 25 Гц (+/- туда сюда мноооого раз) и на полной моще (Uвых было на грани ограничения). Моя "туда сюда" и временная погрешность генератора (да и сети) уж должны были напакостить???

Выкладываете методики измерения и схему, или базар пустой, в натуре!
А то, "опыт короткого замыкания" проведите, но с диодом в нагрузке КЗ....

Отредактировано IVS (10.10.2010 21:09:19)

Тарт

Ветеран

Здесь с 12.04.2010

Сообщений: 614

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Часть 1.
В усилителях мощности звуковой частоты при некоторых условиях во вторичной обмотке силового трансформатора может появляться постоянный ток, подмагничивающий сердечник. Что это за условия? Условий два:
1. Выходной каскад усилителя должен быть двухтактным и работать в классе В или АВ (в классе А подмагничивания не происходит).
2. Усилитель должен воспроизводить частоту, равную половине частоты сети (у нас это 25 Гц).
Все! Другие факторы на появление постоянного тока во вторичке трансформатора никак не влияют. Ни тип трансформатора, ни схема выпрямителя, ни емкость фильтра, ни характер нагрузки. Величина этой самой постоянной составляющей равна некоторому проценту от тока нагрузки усилителя – чем этот ток больше, тем больше постоянка.

Предположим, что есть условие которое должно вызвать во вторичке замагничивающий ток.  Стало быть есть маршрут движения тока  для выполнения работы по замагничиванию. Каков же этот маршрут? 
Через нагрузку.
Одна клемма вторички - выпрямитель - выходной каскад - нагрузка выходного каскада  и обратно ко второй клемме вторички. 
Ежели я возьму 2-х тактник (с указанным режимом) с однополярным питанием и с разделительной емкостью перед нагрузкой усилителя?
Или такой вариант не подходит?
Или.  Как будет происходить процесс замагничивания транса в усилителях, без разделительной емкости на выходе, но со строго следящими  системами по ликвидации  постоянки на нагрузке?
Может ток замагничивания течет по иным путям?

AudioKiller

Участник

Откуда: Ростов-на-Дону

Здесь с 27.04.2006

Сообщений: 76

Сайт

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

А Вам говорят несколько человек , что мол, не правда это, и просят подтвердить мыслю доказательствами.

Вот интересно. Когда я в качестве доказательства привел общеизвестные законы природы и формулы, доступные в любом учебнике, то это вы почему-то доказательством не сочли (в законах природы сомневаетесь?). А требуете в качестве доказательства какую-то картинку. Только где уверенность, что посл предъявления картинки вы не скажете, что это Фотошоп?

Вообще-то обычно доказательством как раз является теория. Потому как картинка - мало ли кто как и чего намерял. Или это вообще обман зрения.

А неправильных представлений о работе трансформатора только прибавиться

А никто пока что не говорил о трансформаторе. Постоянная составляющая тока - это не трансформатор, это модуляция сетевого тока током усилителя. А к трансформатору это имеет отношение только в одном - воздействие на него постоянки.

А зачем Вам это?

А низачем. Я не собираюсь никого убеждать в наличии этой постоянки. Главное, чтобы не распространяли слухи, что "двухмостовой" выпрямитель от нее свободен. А то меня уже задолбало каждый месяц по 2...3 раза получать письма, типа "вы приводите схему выпрямителя со средней точкой, а вы знаете, что в ней подмагничивание есть, а в "двухмостовой" схеме нет? А вот мне на форуме сказали..." Лишь бы на этом форуме ничего такого не говорили.

Меня абсолютно не интересует отношение ко мне большинства участников этого форума, поэтому я не рвусь особенно ничего доказывать. Есть люди, мнением которых я дорожу. Это, например, Константин Никитин, Сергей Агеев, Николай Сухов, Сергей Давыдович Бать. Но общение с ними идет на другом уровне. А пост №1 я начал повторять - я хочу отладить страничку на сайте, и думал, что мне помогут отшлифовать текст. Я видимо ошибся.

Да я "гонял" усь полтора часа! на частоте порядка 25 Гц (+/- туда сюда мноооого раз) и на полной моще (Uвых было на грани ограничения). Моя "туда сюда" и временная погрешность генератора (да и сети) уж должны были напакостить???

У меня в опыте увеличение тока первички от влияния подмагничивания бло примерно 30...40 мА. Для МОЕГО транса это были такие копейки, что и нифига не заметно (измерить это было не так просто). У вас скорее всего аналогичная ситуация. И что теперь, мне перемерять все трансы на свете, чтобы найти такой, где подмагничиание будет создавать проблемы? Честно говоря, мне его даже сильно искать не интересно - главное, не в том, что оно есть, а в том, что на аудиосигналах оно не проявляется. В этом главный вывод. И если вы с таким же упорством будете противиться рессказам про "кошерные двухмостовые выпрямители", то и все ОК.

Ну нет у меня плохого транса (близкого к насыщению), чтобы рост тока первички был нагляден. 40 мА вас устроят?

Выкладываете методики измерения и схему, или базар пустой, в натуре!

Ну раз даже простые формулы не воспринимаются, будем, как фокусники, пользоваться волшебными картинками. Только учтите, волшебства не будет. Не получится что-то сделать не думая - все равно понадобится обсуждение результатов. И еще. я не встречал моделей трансформаторов, учитывающих магнитные явления в сердечнике (у моих моделей даже индуктивность намагничивания отсутствует). Так что "в лоб" промоделировать не удастся.

Как сюда рисунки вставлять? Или мне придется на своей страничке их выкладывать - я это сделаю. но будет дольше.

И еще. А почему никто не принимает Excel'ские модели?

Предположим, что есть условие которое должно вызвать во вторичке замагничивающий ток.  Стало быть есть маршрут движения тока  для выполнения работы по замагничиванию. Каков же этот маршрут?

Маршрут постоянной составляющей такой же, как и переменной: Трансформатор - выпрямитель - выходники усилителя - нагрузка - земля - земля блока питания - трансформатор. Дело в том, что обмотка трансформатора подключена к диодному мостику, который ток любого направления (переменный ток - это ток, меняющий свое направление) перенаправляет на свой выход. Он эту постоянку пусткает туда же. Ему все равно.

Вот про однополярное питание наверняка не скажу - я его не анализировал. На первый взгляд то же самое, но могут быть нюансы. Подумаю, но не обещаю скоро.

Отредактировано AudioKiller (10.10.2010 23:22:12)

IVS

Ветеран

Здесь с 12.06.2010

Сообщений: 770

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Вообще-то обычно доказательством как раз является теория. Потому как картинка - мало ли кто как и чего намерял. Или это вообще обман зрения.

Доказательством чего, простите?
Большинство "теорий" объясняют (пытаются объяснить) явления имеющие быть на практике. И одно и то же явление "теоретики" разных школ зачастую объясняют по разному, а по прошествии времени выясняется, что не правы были все.

Например, поначалу вселенная, в результате большого взрыва, расширялась с замедлением, а потом вдруг начала ускоряться!! И все теории - коту под хвост. Нужны новые? Плз! Черная материя и черная энергия!

Но у нас-то все проще.
Тарт Вас в лоб спросил: покажите путь постоянной составляющей по замкнутому кругу, если на этом пути имеются не пропускающие постоянку элементы.
А Вы что ответили? Такой же, как и у переменки? Мощно!
Но даже если постоянка проходит, постоянный ток через нагрузку должен вызвать падение напряжения на ней же. Измерили?
А как тада поведут себя системы стабилизации нуля? Простые же вопросы..., да ответить трудно.

А картинки... Да можно и без них. В научном мире принято описывать не только результаты, но и условия эксперимента. Шоб коллеги могли его повторить, проверить, найти ошибки. Или - не найти и признать правоту первооткрывателя.
Вы, как я понимаю, уже сами попробовали, нашли какие-то крохи и мутите воду, напрочь забыв про «аварии трансов» и «перегорания предохранителей», чем пугали нас ранее.
Выводы типа «може и ничего не будеть, а може и пожар случиться» выглядят смешными
для строгой и математически обоснованной теории.

ЗЫ. Модулированная синусоида при Любой частоте модуляции уже не синусоида, кроме Fm = 0.

Отредактировано IVS (11.10.2010 09:14:33)

Jaxon

радиолюбовник

Откуда: Николаев

Здесь с 22.01.2004

Сообщений: 3,018

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Вот проблема, рисунок вставить
keep4u.ru/
там генерируется ссылка, вставляете ее в текст сдесь.
Ждем с нетерпением результаты опытов. Коробки ис под сапог с кучей радиодиталей,чур, не показывать Были и такие товарисчи.

Отредактировано Jaxon (11.10.2010 11:51:12)

Тарт

Ветеран

Здесь с 12.04.2010

Сообщений: 614

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

А никто пока что не говорил о трансформаторе. Постоянная составляющая тока - это не трансформатор, это модуляция сетевого тока током усилителя. А к трансформатору это имеет отношение только в одном - воздействие на него постоянки.

Кажись, намекали на аналогию с нижней боковой (а-ля SSB) при обосновании возникновения  "подмагничивания".  Допустим, есть модуляция тока вторички. Какова же форма тока подвергаемого модулированию?. Утверждают, что один гармонический сигнал модулируется другим.  На самом деле, (если что-то модулируется) модулируются короткие импульсы дозаряда емкостей, которых всего-то "кот наплакал" за один полупериод. Модуляция же импульсного сигнала гармоническим - это совсем другая "песня" в сравнении с предлагаемым "SSB трансформатора".

IVS

Ветеран

Здесь с 12.06.2010

Сообщений: 770

Re: Подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током

Дык уже писали про форму тока (какая там нафиг синусоида).
Хреново, что долго ждем осциллограмм этого тока. Я-то, положим, ее много раз видел. Хороша синусоида!
С другой стороны, хрен один, нехай вон пан профессор с киллером ее в ряд Фурье раскладывают и постоянку там ищут... И формулы АМ нам, дуракам, нехай почаще напоминают .
И про SSB, и про DSB...

Отредактировано IVS (11.10.2010 19:58:24)