macolakg Dragoljub Aleksijevic Kragujevac
Član broj: 301424 Poruke: 3238 *.adsl.eunet.rs.
|
Pokusacu malo da olaksam razumevanje onog sto sam rekao o povecanju struje primara smanjenjem vrednosti serijskog kondenzatora:
Pretpostavimo da nas SMPS radi na ucestanosti od 50KHz.
Takodje pretpostavimo da induktivitet primarnog namotaja ima velicinu od 1mH, a serijski kondenzator vrednost od 1uF, i da se napaja sa npr. 300VAC.
Rezonantna ucestanost primar-kondenzator je: f0 = 1/(2 x PI x sqrt (L x C)), sto ce u nasem slucaju biti 5032Hz.
Dakle, rezonantna ucestanost kola primar-kondenzator je oko 10 PUTA niza od nase radne ucestanosti (i nalazi se po sred audio opsega :-).
Razmotrimo i reaktanse. Pazite, ovo zahteva slozenu vektorsku analizu koja uzima bas sve okolne parametre u obzir, ali mi cemo se posluziti najjednostavnijom, kao da imamo idealne komponente u pitanju.
Xl primara je: Xl = 2 x PI x f0 x L, sto ce biti 314 ohma reaktivnih.
Xc kondenzatora je: Xc = 1/(2 x PI x f0 x C), sto ce biti 3,18 ohma reaktivnih.
Kondenzator i induktivnost medjusobno imaju dijametralno suprotne fazne stavove struja i napona, iz cega sledi da ce ukupna reaktansa kola biti RAZLIKA ove dve vrednosti.
Dakle, Xlc = Xl - Xc, sledi: 314 - 3,18 = 310,82 ohm reaktivnih.
Iz toga proizilazi da ce nam struja koja protice kroz sklop primar-kondenzator biti: 300V / 310,82 ohm = 0,965A reaktivnih.
Padovi napona na pojedinacnim elementima su: I x Xc, 0,965A x 3,18ohm = 3,06V, dok I x Xl, 0,965A x 314ohm = 303,01V
Primeticete da je na primaru napon VECI od napona NAPAJANJA.
Zbog suprotnih faznih stavova, naponi na pojedinacnim elementima se takodje oduzimaju, i razlika ce dati nas napon napajanja od 300VAC (neznatna razlika je nastala zbog zaokruzivanja vrednosti).
-----------------------------------------------------------------------
Sada cemo smanjiti vrednost kondenzatora pet puta, tj. C = 0,2uF.
Sada nam je rezonantna ucestanost primar-kondenzator 11254Hz.
Primeticemo da je znatno blize nasoj radnoj ucestanosti od 50KHz (ali je i dalje u audio opsegu :-).
Xc = 15,9 ohm, Xl je i dalje 314 ohm. Xlc = Xl - Xc, tj. Xlc ce biti: 314 - 15,9 = 298,1 ohma reaktivnih.
Razmotrimo sada struju primara: 300VAC / 298,1ohm = 1,006A.
Iz toga slede padovi napona na pojedinacnim elementima: primar 314ohm x 1,006A = 316VAC, kondenzator 15,9ohm x 1,006A = 15,99VAC.
Primeticemo da je napon na krajevima primara jos PORASTAO iznad napona napajanja.
Promene napona na primaru se preslikavaju u sekundare u procentualno istom iznosu, kod "tvrdo" spregnutih trafoa (kakav je nas u SMPS bez povratne veze).
------------------------------------------------------------------
Kada vrednost C smanjimo do te mere da ima JEDNAKU reaktansu kao primar (314ohm), a to ce se dogoditi kod vrednosti od 10,13nF, nastupice rezonansa primar-kondenzator (i to centar rezonanse), tj. rezonantna ucestanost te serijske veze ce biti JEDNAKA nasoj radnoj ucestanosti od 50KHz.
Xc = 314 ohm, Xl = 314 ohm. Posto se ovi otpori oduzimaju rezultat ce biti 0 ohm, tj. kratak spoj.
Preostace nam samo termogeni otpor zice i ESR otpor unutar kondenzatora.
Struja ce teziti beskonacnoj, i naponi na pojedinacnim elementima ce takodje teziti beskonacno velikim naponima, a posto su suprotnih faza, na krajevima kola ce biti 0V.
Ako nastavimo da smanjujemo i dalje vrednost kondenzatora, izacicemo iz rezonanse, struja ce poceti da se smanjuje, a bice nam dominatan kapacitativni otpor tj. reaktansa, koja je vrlo nepovoljna za pretvarace koji su naponski izvori poput naseg.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Sve je to sa realnim elementima daleko kompleksnije, ali nije daleko od ovih jednostavnih relacija.
Sada bi vec trebalo da bude lakse za razumevanje.
Pozdrav svima
[Ovu poruku je menjao macolakg dana 17.08.2012. u 02:16 GMT+1]
|