В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

О явлении подмагничивания сердечника трансформатора БП постоянным током

📆15 сентября 2010   ✒️AudioKiller   🔎30.819   💬17  
Существует мнение, что если усилитель воспроизводит синусоидальный сигнал частотой 25 Гц (половина частоты питающей сети), то при этом сердечник трансформатора подмагничивается постоянным током.

Давайте разбираться!


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 всех этих мнений единственный первоисточник – вышеупомянутая статья. Других публикаций на эту тему я не нашел.
Общение на радиолюбительских форумах показало, что все сводится (я немного упрощаю) к двум позициям:

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.

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.

Что плохого в этом подмагничивании?


Плохо то, что трансформатор работает на переменном токе и не работает на постоянном. Поэтому, если на переменном токе ток вторичной обмотки компенсируется током первичной, то на постоянном такой компенсации не происходит. И постоянный ток дополнительно намагничивает сердечник трансформатора, который и без того уже намагничен под завязку. Ток первичной обмотки при этом сильно повышается, обмотка сильно нагревается. Хорошо, если сгорит предохранитель в первичной обмотке, а не сама обмотка.

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.
Гораздо лучшие результаты дает снижение рабочей индукции трансформатора, правда это тоже не выход.

Но на самом деле со всем этим можно не заморачиваться – на реальном сигнале если подмагничивание и произойдет, то несильно и кратковременно, так что ничего плохого не случится.
Так же, как и кратковременное наличие частоты 25 Гц при тестировании колонок свип-синусом.

Выводы:

Для меня здесь важны только 2 вещи:
1. Подмагничивание постоянным током реально существует
2. В реальной работе по воспроизведению звукового сигнала об этом подмагничивании можно не беспокоиться.

Полный материал с формулами и расчетами на моём сайте electroclub.info

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 19 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Измерение индуктивности трансформатора или дросселя... Часто самодельщики-ламповики озадачены определением индуктивности обмотки(ок)...
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 Бандаж для трансформатора из червячного хомута... Понадобился мне давеча маломощный трансформатор питания для лампового преампа. Требования к трансу...
Схема на Датагоре. Новая статья PowerTrans - программа для расчета параметров трансформатора линейного БП... Еще одна программа для расчета параметров трансформатора. Существует множество программ для расчета...
Схема на Датагоре. Новая статья Диодно-тиристорный выпрямитель со схемой управления для сварочного аппарата... Мною давно изготовлен сварочный аппарат на базе трансформатора на кольцевом сердечнике от...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой ламповый усилитель для комбика на 6П14П... Ламповый усилитель на 6П14П для комбика и просто для души. Просто захотелось сделать… С...
Схема на Датагоре. Новая статья Вопросы по SE 6Э5П + 6С33С... Доброго времени суток! Хочу собрать ламповый однотактный усилитель SE 6Э5П 6С33С по схеме...
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель на двух лампах 6П44С в параллель мощностью 10 Ватт... Вступление После создания однотактника на сдвоенных 6П14П (см. статью на Датагоре Усилитель на двух...
Схема на Датагоре. Новая статья Taschibra (Ташибра, Tashibra). Лабораторный импульсный блок питания. Часть 2. ЛБП на компараторах + блок защиты... Продолжая тему о быстром изготовлении лабораторного блока питания (далее ЛБП) из доступных...
Схема на Датагоре. Новая статья Клей на девелопере для скрепления половинок ПЛ-железа трансформаторов ТС, ТСА... Хочу рассказать про интересный способ изготовления клея, необходимого для скрепления половинок...
Схема на Датагоре. Новая статья Вредный полезный термопредохранитель трансформатора питания... Попал мне в руки ресивер фирмы SONY, марку точно не запомнил, да это и не важно. Важно то, что во...
Схема на Датагоре. Новая статья Дополнения к статье "Прибор для наладки и тестирования импульсных блоков питания и сварочников"... Теперь у меня обновка: вместо этого старенького С1-101 — цифровой Rigol После публикации моей...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<
Читатель Датагора

AlexAKAohm

<
Читатель Датагора

DeaDyIIIka

<
Читатель Датагора

Dogma

<
Читатель Датагора

Romik

<
Читатель Датагора

вкн

<
Читатель Датагора

AudioKiller

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

drummer

<
Читатель Датагора

inter02

<
Читатель Датагора

RAPTOR DF

<
Читатель Датагора

Godin0104

<
Читатель Датагора

alexjc

<
Читатель Датагора

TANk

<
Читатель Датагора

AudioKiller

<
Читатель Датагора

camille

<
Читатель Датагора

Chugunov

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой