» » Моделирование линейного блока питания в программе «PSU Designer II»

 
 
 
2

Моделирование линейного блока питания в программе «PSU Designer II»

Разместил basilevscom 3 мая 2016. Просмотров: 3 905

Многие радиолюбители используют трансформаторы в качестве основы блоков питания, в том числе для усилителей мощности. Когда заходит речь о том, чтобы прикинуть данные обмоток трансформатора и других элементов выпрямительной схемы, могут возникнуть определенные сложности.

Программа «PSU Designer II» является симулятором обычного линейного нестабилизированного блока питания и позволяет подобрать трансформатор и другие элементы схемы, поможет «увидеть» напряжение и ток в различных точках схемы, «поиграть» с номиналами — в общем, хороший инструмент для виртуальных экспериментов.
Основной ошибкой при проектировании, например, блока питания усилителя, является неправильный подбор трансформатора питания. Тому виной не совсем корректные методики, в которых расчет ведется исходя из определенной постоянной мощности, отдаваемой трансформатором. А звуковой усилитель — это потребитель с постоянно меняющейся мощностью.

Вторая ошибка — неправильно подбирают напряжение вторичной обмотки — не учитывают напряжение холостого хода и забывают, что максимальное постоянное напряжение может достигать значения примерно в 1,41 раза (√2) больше, чем входное переменное.


Некоторые тонкости при работе с программой

Для трансформатора нужно ввести значение напряжение (Value, RMS V) — в данном случае напряжение холостого хода (это напряжение, измеренное без нагрузки) и внутреннее сопротивление обмотки (Source res, Ohms).
Если нет данных о внутреннем сопротивлении, рассчитать его просто — нужно знать номинальный ток обмотки, напряжение обмотки и напряжение холостого хода — это напряжение, измеренное без нагрузки.

Например:
Знаем, что номинальный ток Iном=2А,
номинальное напряжение под нагрузкой Uном=20В,
напряжение без нагрузки, холостой ход Uхх=22,5В.
Тогда Rвн=(Uхх-Uном)/Iном=(22,5-20)/2=1,25 Ом

Внутренне сопротивление конденсатора берем из документации производителя — то самое ESR. Например для конденсатора 4700 микрофарад серии WL Low ESR фирмы Jamicon оно равняется 0,021 Ом

В качестве нагрузки можно указать конкретное значение сопротивления или требуемый ток.

В данном примере наглядно видно, что постоянное напряжение после заряда конденсатора достигло 30 Вольт (трансформатор у нас на 20 Вольт).

При токе в 1 Ампер падает до 25-26 Вольт с пульсациями почти в 2 Вольта.

Программа имеет большой функционал, позволяет рассчитывать, а главное, наглядно показывать многие неочевидные вещи.
В папке «Examples» установочной папки программы есть примеры, раскрывающие все возможности программы.
Думаю, что многим она пригодится.

Файлы:

Версия 2.0.4 от 30/12/2014. Build 43 released.
psud2_setup.7z | Файл 1002,06 Kb загружен 100 раз.

Ссылки:

Duncan's PSU Designer II (En)

Приятных экспериментов, спасибо за внимание!
Антон (basilevscom)
Россия, Санкт-Петербург
Профиль basilevscom
Электроника для меня - и профессия, и хобби. Испытываю огромное удовольствие, когда получается что-то сделать или починить, основные предпочтения - звуковая аппаратура и микроконтроллеры.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 61

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам лабораторный импульсный блок питания. Часть 5. Миниатюрный лабораторный ИБП... Несмотря на простоту схем импульсных блоков питания, описанных в предыдущих частях серии,...
Схема на Датагоре. Новая статья Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на частоте 50 Гц... Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...
Схема на Датагоре. Новая статья О явлении подмагничивания сердечника трансформатора БП постоянным током... Существует мнение, что если усилитель воспроизводит синусоидальный сигнал частотой 25 Гц (половина...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой Soft-start для усилителя мощности ЗЧ... Это простое приспособление позволяет повысить надежность УМЗЧ и уменьшить помехи в сети в момент...
Схема на Датагоре. Новая статья Стабилизатор напряжения сети 1,8 кВт на PIC12F675... В последнее время мощности бытовых нагрузок возросли: появились фены, обогреватели, утюги, СВЧ печи...
Схема на Датагоре. Новая статья Измерение индуктивности трансформатора или дросселя... Часто самодельщики-ламповики озадачены определением индуктивности обмотки(ок)...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам RMS-вольтметр на микроконтроллере ATMEGA8... Срочно понадобился RMS вольтметр. Облепил контроллер схемой: Решил сделать блок питания...
Схема на Датагоре. Новая статья Простые импульсные блоки питания... Несколько раз меня выручали блоки питания, схемы которых стали уже класическими, оставаясь простыми...
Схема на Датагоре. Новая статья Братание с трехфазным трансформатором... Приветствую! После очередного похода на радиобарахолку сподвигнулся на написание этого отчасти...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой импульсный БП для УМЗЧ... Приветик всем!!! Представляю вашему вниманию испытанную мной схему достаточно простого импульсного...
Схема на Датагоре. Новая статья О быстрых диодах SF, UF замолвим слово - радикальные меры борьбы с ВЧ помехами в БП... Я нисколько не подвергаю сомнению положительные результаты, получаемые при использовании быстрых...
Схема на Датагоре. Новая статья Операционные усилители. Ч.1 Теория, типовые включения... Источник: Радиокот.ру Представляю вашему вниманию статью про операционные усилители (ОУ). Надеюсь...
<
  • Автор
4 мая 2016 13:54

Владимир Мосягин / MVV

Цитата
  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 38 публикаций
 
  • +1
Антон, большое спасибо за статью!
Разрабатывая любой узел или устройство, следует сначала оценить его возможности на основе фундаментальных дисциплин и знаний и лишь в конечной стадии проектирования обратиться к помощи компьютерных программ.

Чтобы осознанно работать с программой, нужно познакомиться с литературой, например в объеме [1-5].

1. Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство.– М.: Мир
2. Гальперин М.В. Практическая схемотехника в промышленной автоматике. – М.: Энергоатомиздат
3. Мосягин В.В. Секреты радиолюбительского мастерства. – М.: СОЛОН – Пресс
4. Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – М.: Инфра – Инженерия
5. Полный усилитель на микросхемах. Часть 4. Улучшаем блок питания. Датагорская статья

Неплохо овладеть рекомендациями по построению блоков питания от ведущих производителей аудиоаппаратуры, на что ранее обратил внимание уважаемый автор [6, 7].

6. Сделай сам блок выпрямителя и фильтра для УМЗЧ. Датагорская статья
7. Рекомендации по построению блока питания от National Semiconductor: AN1849.pdf

<
  • Гражданин
4 мая 2016 14:43

Антон / basilevscom

Цитата
  • С нами с 8.01.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 111 комментариев
  • 15 публикаций
 
  • 0
Владимир, полностью с Вами согласен!
Добавлю к списку Хилла и Хоровца "Искусство схемотехники"

К сожалению, многие "молодые" радиолюбители хотят побыстрее начать что-то делать и ленятся изучать теорию. Результат обычно плохой.

Данная программка как раз может и пригодится начинающим, чтобы "нарисовать" схему, ввести значения и увидеть, что получится. А дальше возникнет вопрос "почему так" и может кто-то начнет читать теорию handshake

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.