Всегда считал, что потери определяются утечкой, ну и потерями на проводах, которые все же имеют активное сопротивление.
Но сегодня вычитал такое

Обратите внимание на вывод, что в последней строчке.
И как тогда понять о КПД блоков питания более 50%? Ведь там куча конденсаторов.
А у импульсников и того выше, более 90%.

Исправлено: Andrius, 21.05.2007 12:43

Ну и? Да, элементарная физика, именно поэтому понижающие/повышающие преобразователи не делают на конденсаторах, а делают на индуктивностях.

а что здесь удивительного?
это же предельный переход классической задачи про соединение заряженого и разряженного конденсатора при С1->inf

pdk
И что там греется?
Ведь ясно написано, что уходит в тепло.

Давайте посчитаем.
Сколько энергии запасет конденсатор например 100 000 мкф х 50 В и сколько Джоулей должно уйти в тепло.

Исправлено: Andrius, 21.05.2007 12:47

Andrius
И что там греется?
Провода, соединяющие идеальный кондесатор и источник напряжения
В противном случае ток равен бесконечности.

Добавление от 21.05.2007 12:48:

Andrius
сколько энергии запасет конденсатор например 100 000 мкф х 50 В и сколько Джоулей должно уйти в тепло
При чем здесь это?

В том-то и дело, что на провода имеют какое-то сопротивление и потери будут определяться этим сопротивлением и протекающим током.
В формуле же об этом ни слова, а лишь говориться о том, что 50% энергии уходит в тепло.
Т.е. выходит, что 50% уйдет в тепло при заряде одного и того же конденсатора и проводником сопротивлением 10 ом и 0,001 ом?
И почему 50% а не сколько-то еще? Например 10%.

Andrius
Т.е. выходит, что 50% уйдет в тепло при заряде одного и того же конденсатора и проводником сопротивлением 10 ом и 0,001 ом?
Да. Элементарная физика.

И почему 50% а не сколько-то еще? Например 10%.
Так там же есть обоснование. Я не понимаю - в чем непонятка то?

Работу совершает протекающий ток. Когда протекает, тогда и греет всю трассу своего протекания. Однако. в электролитических конденсаторах греется электролит, но окись алюминия не греется - электроны не проходят сквозь диэлектрик. Так же и в других конденсаторах, за исключением потерь на высоких частотах во всех невакуумных. Насчет 1/2 потерь мощности источника, это что-то в формулах напуталось. (Ох уж эти математики) Сколько может столько её и теряется.

На самом деле есть еще более забавная задача. Предположим есть два конденсатора одинаковой емкости. Один заряжен до напряжения U, другой разряжен до 0. Цепляем их друг на друга. Что получается - напряжения на них равны - половина исходного - U/2.
Энергия была - (C*U^2)/2
Энергия стала - 2*((С*(U/2)^2)/2) = (C*U^2) / 4
Куда девалась половина энергии?

Из чего возникает парадокс того, что лучший проводник энергии - вакуум. Неразрешим только способ... Эх, Никола Тесла... что ж ты так?

Xradio
Насчет 1/2 потерь мощности источника, это что-то в формулах напуталось
Наезд Все там правильно посчитано

Xradio
Насчет 1/2 потерь мощности источника, это что-то в формулах напуталось

Заряд конденсатора через резистор (любого сопротивления) = 50%.
Это как дважды два...

An_private
Куда девалась половина энергии?
Элементарно, Ватсон. В звук щелчка, в тепло и свет искр, электромагнитное и магнитное излучение. Т.е.- во всё что только можно.

LV
Это как дважды два
А не Две обкладки?

Xradio
А не Две обкладки?
Обкладка м.б. и одна - сферический шар в вакууме.

Andrius
Когда подсоединяем кондёр, протекает ток. Чем меньше сопротивление, тем он больше, НО тем меньше время протекания. Потому энергия потерь одинакова.

Я не пытаюсь доказать, что в расчетах что-то не так, а просто хочу понять.
Меня смущает цифра в 50%.
И если:
LV
Заряд конденсатора через резистор (любого сопротивления) = 50%.
то выходит, чем больше емкость в блоке питания, тем ниже его КПД?
Тогда скажите, а какие потери из-за конденсатора в типовой схеме, когда после трансформатора
1. стоит мост, электролит и нагрузка.
2. один диод, электролит и нагрузка.
Потери на диоде не учитываем.

Исправлено: Andrius, 21.05.2007 15:23

Andrius
то выходит, чем больше емкость в блоке питания, тем ниже его КПД?
С чего??? Какая связь???

Тогда скажите, а какие потери из-за конденсатора в типовой схеме, когда стоит мост и электролит.
Если все считать идеальным и питание синусоида - потерь - 0.

An_private
Тогда скажите, а какие потери из-за конденсатора в типовой схеме, когда стоит мост и электролит.
Если все считать идеальным и питание синусоида - потерь - 0.

Не понимаю!!!

Но ведь после моста выходит постоянка и она по проводам идет на конденсатор. и постами выше меня пытались убедить что потери 50%, а теперь 0.

Чего я никак не пойму?

Не-е, что-то не так. Конденсатор фильтра является буфером. Сколько затратилось на его заряд, столько он и отдаст в нагрузку. За вычетом в общем-то небольших потерь на его ESR. Образно это, если бы ты заряжал и успевал попользоваться мобилой сто раз в секунду в случае двухполупериодного.

Andrius
Чего я никак не пойму?
Понятия производной. Того, что ток через конденсатор равен емкости конденсатора на производную напряжения. Если напряжение меняется резко (коммутируется), то ток стремится к бесконечности. Если же напряжение меняется плавно, то ток относительно мал. И никаких потерь там не будет (стремятся к нулю).

An_private:
Ну и? Да, элементарная физика, именно поэтому понижающие/повышающие преобразователи не делают на конденсаторах, а делают на индуктивностях.
Да прям, есть куча dc/dc преобразователей на кондёрах.

Если напряжение меняется резко (коммутируется), то ток стремится к бесконечности.
Тогда уж ОТ бесконечности (к нулю), если учесть экспоненциальную кривую заряда.

Если же напряжение меняется плавно, то ток относительно мал. И никаких потерь там не будет (стремятся к нулю).
Закон Ома кто-то отменил? Как насчёт резистивных потерь?

Исправлено: Бэтмэн, 21.05.2007 16:06

Добавление от 21.05.2007 16:11:

Чего я никак не пойму?

Да забей, это всё мудрствования от лукавого...

Бэтмэн
куча dc/dc преобразователей на кондёрах
Только для случаев, когда выходное напряжение кратно входному. То есть когда напряжение на конденсаторах в процессе работы варьируется минимально. Чем больше оно варьируется - тем больше потерь.

Тогда уж ОТ бесконечности (к нулю), если учесть экспоненциальную кривую заряда.
"стремится к" это математический термин. В момент времени 0 ток стремится к бесконечности, но не равен ей.

Закон Ома кто-то отменил? Как насчёт резистивных потерь?
а) "стремятся к нулю"
б) вроде как речь идет об идеализированной схеме, где никаких резистивных потерь - нет.

An_private:

куча dc/dc преобразователей на кондёрах
Только для случаев, когда выходное напряжение кратно входному. То есть когда напряжение на конденсаторах в процессе работы варьируется минимально. Чем больше оно варьируется - тем больше потерь.
На самом деле в таких схемах преобладают потери на активном сопротивлении ключей.
И потом, что насчёт умножителей (диодно-конденсаторных)? Они применяются сплошь и рядом...

Бэтмэн
что насчёт умножителей (диодно-конденсаторных)? Они применяются сплошь и рядом...
Это и есть кратность. Когда выходное кратно входному - вот и получается умножитель.

в таких схемах преобладают потери на активном сопротивлении ключей
Естессно. На чем еще? Просто если напряжение не кратно, то потери резко растут. В отличии от нормальных импульсников на индуктивностях.

Andrius
Меня смущает цифра в 50%.
Очень просто. В конденсаторе в конце накапливается некий заряд, при котором он имеет напряжение, равное напряжению источника. Этот заряд по известной формуле равен Q=CU. Так вот, в самом начале, когда заряд почти 0, напруга на паразитных сопротивлениях равна почти напряжению питания. В середине заряда - напруга на паразитах = питание/2. В конце - почти нет потерь энергии. А потеря за некоторый малый (когда ток почти не меняется) промежуток времени t энергии = IUt = QU. Вот и получается 50%.
Отсюда, кстати, можно понять, почему энергия кондёра равна не QU (это полная потреблённая от источника), а QU/2 = CU²/2.

Все ясно.
Спасибо.

В блоках питания конденсаторы при номинальной мощности работают с пульсациями в 30%, то есть потери будут 50% в каждом цикле, кпд же остаётся на уровне активных потерь.

Это в каких таких БП пульсации 30%?

Andrius:
Но сегодня вычитал такое...
эм-м-м, вот здесь понятно рассматривается энергия конденсатора
в приведённой вами ссылке ошибка в оценке работы "A=Q*E" (вместо A=Q*Uср), откуда и "непонятки" это "не нада"

zoog
почти без потерь да ?

Нет, ну все ведь верно, ток есть при зарядке, сопротивление тоже, должно же что то греться

niXto, в любых) можно рассчитать и на 10%, но на практике всегда - 25..30, и это подтверждатся известным способом оценки - мощность равно ёмкости фильтра в мкФ.
12val12, конденсатор в выпрямителе заряжается всё же не от полного напряжения, а от медленно меняющегося, экстратоки невелики.

zoog
но на практике всегда - 25..30,

У кого-то очень плохая практика

Тут Наука, техника, технологии эту тему долго обсуждали.