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

 
 
 

Моделирование линейного блока питания в программе «PSU Designer II»

Разместил basilevscom 3 мая 2016. Просмотров: 3146

2 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.
Моделирование линейного блока питания в программе «PSU Designer II»

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

При токе в 1 Ампер падает до 25-26 Вольт с пульсациями почти в 2 Вольта.
Моделирование линейного блока питания в программе «PSU Designer II»

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.
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Ссылки:

Duncan's PSU Designer II (En)

Приятных экспериментов, спасибо за внимание!

Об авторе

Антон (basilevscom)
Россия, Санкт-Петербург
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: 57

Поделись с друзьями!


Связанные материалы:


17/01 киберсубботник на портале

Привет, дрУги! В ближайщую субботу на нашем портале и в магазине будет...

Измерения переменного напряжения звуковой частоты мультиметрами М-832

Вряд ли будет преувеличением сказать, что тестер семейства М-83х есть у каждого радиолюбителя....

Автоматическое зарядно-тренирующее и измеряющее устройство для 12-вольтовых

Предлагаю вашему вниманию дополнения и улучшения к моему проекту на Датагоре «Автоматическое...

Coil32 v9.0 - программа для расчета катушек индуктивности

Всем, кто занимался изготовлением (и ремонтом) приемников, передатчиков, акустических систем,...

Выходной трансформатор для Marshall JCM 800

По просьбам датагорцев даю подробное описание изготовления выходного трансформатора...

Библиотеки Diptrace +3D. Разъёмы PBS (розетки)

Продолжая тему библиотек для Diptrace, хочу предложить розетки однорядные PBS для пайки...

Схемка в блокнот. Индикатор разрядки аккумуляторной батареи

При выездах и эксплуатации радиоаппаратуры от аккумуляторных батарей в полевых...

Станок для намотки трансформатора R-Core

Попал ко мне в руки трансформатор на железе R-Core. По внешнему виду очень...

Бездроссельный автомобильный блок питания на IRS2153 для ноутбука и IPhone

Возникла необходимость запитать свой ноутбук от бортовой сети автомобиля. Не люблю...

Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на

Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...

Датагорская Ярмарка электроники v.2 открылась!

Уважаемые граждане Датагории и гости нашего кибер-города! После обновления открылась...

Узел коммутации обмоток выходных трансформаторов ламповых усилителей

Последнее время все мучил меня вопрос о быстрой и безболезненной коммутации вторичных...
<
  • Автор
4 мая 2016 13:54

Владимир Мосягин / MVV

  • Регистрация: 22.09.2011
  • Публикаций: 36
  • Комментариев: 143
 
  • +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

  • Регистрация: 9.01.2010
  • Публикаций: 15
  • Комментариев: 111
 
  • 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

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.