Применение трансформаторных обратных связей в широкополосных усилителях. Изучение и разработка Трансформатора Тесла на полупроводниках (QCW DRSSTC)

Подвод 220В и заземление

Заземление Тесла обязательно!

Так как моя Тесла относительно слаба (потребляемая мощность около 1кВт), то в качестве заземления использую защитное заземление (нулевое положение — третий, часто зелено-желтый провод в розетке).

Это, конечно, не очень правильно, но лучшего решения у меня не было. Как показала практика, все работает хорошо, смертей от электронной техники рядом с Теслой не было, хотя рядом работало много разных устройств — ЖК-телевизор, ноутбук, компьютер.

Я не призываю использовать сброс Tesla, вы делаете это на свой страх и риск.

Бывает, что розетка трехштырьковая установлена, но нулевое положение не подключено. В этом случае возможно повреждение Теслы и даже электропроводки. Вы можете проверить сброс следующим образом:

1. Возьмите лампу, рассчитанную на 220В и подключите ее между силовыми контактами, лампа должна загореться.

2. Эту же лампу подключите между заземляющим контактом и одним из источников питания.

Если лампа загорается или срабатывает автоматический выключатель замыкания на землю, это означает замыкание на землю. Если этого не произошло, попробуйте другую розетку. Если ничего не произошло, заземления нет.

Питание и земля подаются на Теслу стандартным «компьютерным» шнуром питания длиной 3 м:

Область применения обратноходового трансформатора

Трансформатор обратного хода используется в ряде случаев, когда требуется питание для различного оборудования мощностью до 200 Вт. Это включает:

• персональные или офисные компьютеры;
• техника, гаджеты и периферия;
• типы энергосберегающих ламп или ламповых систем;
• зарядные устройства для гаджетов и техники.

Трансформаторы обратного хода часто используются вместе с другими устройствами. Например, с ними выпускаются конструктивные узлы инверторных источников для сварочного аппарата.

Разработка управляющей части на МК для Buck’a

Готовых схем управляющей части в интернете нет, по этой причине придется разрабатывать свою.

1. простейший прототип (необходим для теста производительности Бака)
2. полностью функциональный прототип
3. разработка управления bluetooth
4. разработка андроид приложений

STM32F429 — USART Multiprocessor, 9 bit mode

Обычно USART используется для подключения двухточечных устройств. А для подключения нескольких устройств к одной шине данных используют SPI или I2C. Но USART в некоторых своих реализациях также может предлагать более двух устройств на одной шине.

RTOS SMX, STM32F429i-disco, IAR quick start

В этой серии статей будут показаны примеры использования основных функций (таких как семафор, мьютекс, событие и сообщение) для различных ОСРВ и вложенных проектов, чтобы вы могли быстро приступить к работе.

Список используемых ОСРВ:

• ТНКернел
• ЧибиОС
• SMX
• FreeRTOS

Фильтр

Фильтр предназначен для предотвращения попадания в сеть помех от переключения силовых транзисторов. Фильтр также обеспечивает равномерный заряд токовых конденсаторов.

У меня неплохой фильтр. Я на это особо не рассчитывал и делал из того, что было под рукой.

Резисторы NTC предназначены для мягкого заряда конденсаторов. Диаметр НТК — 13,5 мм. UTC имеет функцию управления реле мягкой зарядки, но здесь она не используется просто потому, что когда это было сделано, UTC еще не существовало.

Установка uClinux на STM32F429 DISCO

uClinux — это специальная версия ядра Linux, которая может работать без модуля управления памятью MMU. ARM Cortex-MMMU не имеет, поэтому на микроконтроллеры на этом ядре нельзя поставить полноценный линукс (если просто написать эмулятор, как сделано здесь http://dmitry.gr/index.php?r=05. Projects&proj =07 .%20Linux %20on%208bit для AVR).

Итак, мы устанавливаем uCLinux.

qemu, busybox, linux kernel — часть 1, сборка

В этой статье мы создадим ядро ​​Linux и запустим его на qemu с помощью busybox.

RTOS ChibiOS, STM32F429i-disco, IAR quick start

В этой серии статей будут показаны примеры использования основных функций (таких как семафор, мьютекс, событие и сообщение) для различных ОСРВ и вложенных проектов, чтобы вы могли быстро приступить к работе.

Список используемых ОСРВ:

• ТНКернел
• ЧибиОС
• SMX
• FreeRTOS

Для чего проводят ручной расчет трансформатора

Расчет преобразователя необходим по ряду причин. В первую очередь следует понимать, что он работает с устройствами относительно малой мощности, даже минимальное колебание показателя может привести к поломке. Во-вторых, подробный ручной расчет свойств сведет к минимуму помехи и потери энергии. В итоге это экономит бюджет.

Силовая часть

Токовая часть выполнена на транзисторах IRG4PC50U. В силовой части стоят очень слабые диоды. Дело в том, что в DRSSTC они практически не работают и нужны, скорее, для защиты. Транзисторы защищены от «пинов» супрессорами.

Цепочка RD используется для замедления включения транзисторов, а также супрессор защищает от штырей на затворе. Очень важно установить этот демпфер, так как производство ГДТ часто дает всплески из-за самоиндукции.

Вот что я получаю до и после добавления подавителей. Красный — выпуск без подавителей. Как видите, оно превышает максимальные для транзисторов 20В.

Конденсаторы фильтра состоят из электролитических и пленочных конденсаторов. Электролитик обеспечивает сглаживание пульсаций, а пленка обеспечивает питание стримера. Очень важно разместить как можно больше пленочных конденсаторов вплотную к транзисторам, так как они не только подают ток, но и защищают транзисторы от перенапряжений, которые формируются индуктивностью линий питания.

В качестве пленочных конденсаторов используются конденсаторы СВВ21 (аналог К73-17).

Радиатор был выбран исключительно из-за его геометрических размеров — на нем поместились все транзисторы. Радиатор вообще не греется.

Простая библиотека для памяти (Serial NOR Flash) типа M25, часть 2

Микросхемы памяти M25xxx доступны на рынке от разных производителей. У них одинаковый интерфейс и алгоритм работы. Далее будет представлена ​​простая реализация библиотеки для работы с этой памятью.

изготовить токовые трансформаторы

Трансформатор тока — это трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику питания, а вторичная обмотка подключена к измерительным или защитным устройствам, имеющим малое внутреннее сопротивление.

1. Слой с коэффициентом трансформации 150
2. Крафт 2 с коэффициентом трансформации 1225

«Разработка» понижающего блока питание с возможностью управления с МК. (Buck-конвертер)

1. Найдите ядро ​​и сделайте из него дроссель
2. «Разработка» схемы силовой агрегат + драйвер. (создание гибрида из разных форм на существующих элементах)
3. Монтажный бак
4. Тесты и настройка

• появление слабого тока
• конечная единица

qemu, busybox, linux kernel — часть 2, добавление grub

В этой статье мы создадим необработанный образ диска, добавим в него загрузчик grub и скомпилированный в предыдущей статье линукс-образ busybox.

Читайте также: Пример последовательного соединения генератора и стабилизатора напряжения

MMC

MMC (множественные микроконденсаторы) — это высоковольтный конденсатор, состоящий из множества маленьких конденсаторов, рассчитанный на более низкое напряжение и емкость. Применяется потому, что готовые конденсаторы с нужными параметрами для тесел найти очень сложно, а малогабаритные конденсаторы доступны и дешевы.

ММС обычно используется в качестве петлевого конденсатора в первичной обмотке тесла. Слово стало настолько распространенным, что вместо термина «контурный конденсатор» почти всегда говорят ММС, даже когда речь идет об одиночном конденсаторе.

1. для начального строительства (10кВ)
2. для окончательного проектирования (>20кВ)
   Применение трансформаторных обратных связей в широкополосных усилителях

В статье представлены и описаны основные схемы усилителей, в которых для повышения линейности усилителя используется трансформаторная обратная связь без потерь.

Ключевые слова: динамический диапазон, отрицательная обратная связь, трансформатор, автотрансформатор, коэффициент усиления.

Важным свойством усилителя является динамический диапазон (ДД), который определяется порогом чувствительности, определяемым собственными шумами, а также линейностью.

Значительно расширить ДД широкополосных устройств усиления можно за счет увеличения мощности транзисторов СВЧ и трансформаторных схем усилителей с обратной связью.

Существует следующий метод повышения линейности усилителя — это использование линейной отрицательной обратной связи (ЛООС). Специальные схемы LOOS, чаще всего называемые «бесшумными» LOOS. Этот тип обратной связи иногда называют обратной связью без потерь, которая была разработана Нортоном.

а) Усилитель с трансформаторной обратной связью;

б) Усилитель с автотрансформаторной обратной связью.

Внедрение в схему ООС позволяет получить реальное, стабильное и качественное усиление. Такие параметры, как частотные и фазовые искажения, фон, нелинейные искажения и т.д., могут быть значительно снижены.

Введением в трансформатор ООС достигается фазное сопротивление токов в первичной и вторичной обмотках. В результате происходит линейное движение электрической энергии от первичной обмотки к вторичной, при этом потери в трансформаторе минимальны.

Трансформаторный усилитель обратной связи

Схема, предложенная Нортоном, содержит всего два компонента — транзистор и трансформатор, соединенные таким образом, чтобы обеспечить согласование на входе и выходе за счет отрицательной обратной связи трансформатора. В прямом направлении схема обеспечивает усиление по мощности:

где Ki – текущий коэффициент передачи;

Kt – коэффициент трансформации.

В обратном направлении — уменьшается:

Автотрансформаторный усилитель обратной связи

Схема усилителя, показанная на рисунке 1(б), получается из схемы, показанной на рисунке 1(а), путем подключения клеммы заземления вторичной обмотки к входу усилителя. В этом случае первичная и вторичная обмотки соединены вместе. Несмотря на такие небольшие изменения, некоторые характеристики усилителя меняются кардинально.

Эта замена необходима, поскольку учитывает (n+1)/n-кратный ток на входе усилителя, сохраняет мощность источника сигнала неизменной и не влияет ни на какие параметры усилителя. Однако формальное тождество цепей реально только на промежуточных частотах. В действительности выходная обмотка трансформатора обратной связи в схеме Нортона включена параллельно нагрузке.

Поэтому индуктивность намагничивания и потери в феррите и собственной емкости учитываются адмиттансом (комплексной проводимостью). В схеме, показанной на рисунке 1(b), те же импедансы соединены параллельно с соединением эмиттер-коллектор. Их влияние учитывается допуском и уменьшается в (1–α) раз. Это приводит к резкому увеличению пропускной способности схемы.

Поэтому обратная связь автотрансформатора по сравнению с обратной связью трансформатора еще больше снижает влияние потерь и нелинейных искажений в магнитопроводе в (1-КИ).

Таким образом, неоспоримыми преимуществами схемы Нортона являются ее предельная простота, двунаправленное согласование, чрезвычайно низкий уровень шума, широкая полоса пропускания и высокая линейность.

Его основными недостатками являются относительно низкий коэффициент усиления, трудности реализации трансформатора с увеличением fmax и Kt>>1, а также невозможность компенсации потерь и нелинейных искажений в ферритовом сердечнике. Эти недостатки стимулируют поиск других схем с обратной связью без потерь и их изучение.

Уникальное сочетание полезных свойств и простоты этих схем свидетельствует о том, что их развитие и широкое использование будет столь же полезным, как и появление в свое время широкополосных распределенных трансформаторов. Естественно, это затрудняет понимание конкретных функций их работы, определение их возможностей и оптимизацию схем, а также синтез новых схем. Их широкое применение ограничено возможной нестабильностью широкополосных усилителей с большим количеством отрицательных обратных связей.

ММС (5)

ММС выполнен на конденсаторах К78-2 (22нФ/1600в). Конфигурация — 14*2:

Общая емкость: 154 нФ. Конденсаторы К78-2 отличаются малым углом диэлектрических потерь поэтому из отечественных конденсаторов рекомендую именно их. Плата обмотана изолентой, чтобы она не касалась проходящих рядом низковольтных проводов (ведь напряжение после ММС может быть до 3-х киловольт!)

Как сделать расчет трансформатора однотактного обратноходового источника питания

Требуется самостоятельный расчет. Делается по определенному алгоритму. Процесс начинается с определения минимального и максимального значений тока, затем рассчитывается емкость конденсатора и трансформаторов. Конструктивные узлы и диоды подбираются отдельно, а в самом конце рассчитывается КПД трансформатора.

Определение максимального и минимального значений выпрямленного сетевого напряжения

Существуют формулы для максимальной направленной сети U: квадратный корень из удвоенного U максимального значения сети. Показатель для этого случая равен 226. Минимум представляет собой квадратный корень из удвоенного U минимального значения напряжения минус 2-кратное U прямого падения напряжения.

Сборка Драйвера

Драйвер (для Tesla) — это плата, отвечающая за работу всего устройства, она занимается коррекцией импульсов обратной связи, защитой по току, защитой от CW и прочим.

1. разработка доски
2. заседание правления
3. исправление проблем
4. усилительный каскад в сборе

GDT (2)

Трансформатор управления затвором выполнен на сердечнике N87 (R25.3?14.8?10.0). GDT понижает 24-> 18 вольт.

Первичная обмотка содержит 10 витков, а вторичные — по 7 витков. Поворотом следует считать прохождение провода через отверстие в кольце.

ГДТ намотана нитью МГТФ (s=0,7мм^2) в шелковой оплётке. Этот провод был выбран таким, чтобы он не повреждался при нагревании и был достаточно прочным, чтобы сохранять форму обмотки.

ГДТ намотан «витой тройкой», хотя и немного витой.

Техническая информация

Веб-сервер bsvi.ru управляется компанией ITL и находится в Украине. На этом веб-сервере размещены некоторые другие сайты, где доминирующим языком является русский.

Веб-страницы bsvi.ru обслуживаются веб-сервером Nginx. В качестве системы управления контентом используется программное обеспечение WordPress версии 5.8.5. Язык разметки для веб-страниц — XHTML 1.0 Transitional. Программное обеспечение Google Analytics используется для анализа поведения посетителей на веб-сайте. Поиск сайта в поисковых системах, а также переход по гиперссылкам на сайт для роботов однозначно разрешен.

Информация о сервере веб-сайта

IP адрес:	217.12.199.61
Оператор сервера:	ИТЛ компания
Количество сайтов:	3 — другие сайты с этим IP-адресом
Самые известные места:	Tqfp.org (менее известный)
Распределение языков:	100% русские сайты

Технические характеристики к технологии сайта

Программное обеспечение веб-сервера:	Nginx версии 1.14.2
Программное обеспечение смс:	WordPress версии 5.8.5
Время загрузки:	0,32 секунды (быстрее, чем 80% всех сайтов)
HTML-версия:	XHTML 1.0 переходный
Данные робота:	следовать за всеми
Размер файла:	55,1 КБ (291 распознанное слово сплошным текстом)
Отслеживание/анализ:	Google Analytics используется для анализа посетителей веб-сайта.

Изготовление контуров

Самый простой шаг, но очень важный. От точности расчетов и аккуратности изготовления зависит работоспособность всего устройства.

1. Первичная цепь (катушка толстого провода, состоящая из нескольких витков)
2. Вторичная цепь (катушка намотана виток в виток тонким проводом. ~ 500 витков)
3. Тороид (стоит поверх вторичной катушки)
4. настройка (найти резонанс)