Преобразователь напряжения с 3,7В в 9В для мультиметра

[tenzuk01]

AlexS4 писал(а):

tenzuk01, а как измерялся кпд? не навносили методических погрешностей, напр при измерении тока от батареи? там видимо электролит нужен на время измерений чтоб нивилировать влияние RL шунта или нужно измерять rms падение на внутреннем сопротивлении элемента (mV+rel), не внося доп шунт.

КПД измеряю без щупов, вот так

Электролит на входе при измерении стоял. Погрешность вносит сам мультиметр, когда измеряешь точное значение сопротивления и напряжений. У меня 2 китайских мультиметра, один КПД кажет на 1 % выше, чем другой. Думаю это не критично.

И собрал сейчас максимально простую схему на 75:11 витков. Взял кольцо поменьше на 8,5х4х3. И она не стала запускаться. Думал дело в витках, домотал 25 витков, всё равно не запускается. На SS8550 работает, на КТ209, 2SA1776, и 2SD1010 не хочет. Оказалось что всё дело в межвитковой ёмкости. На большом кольце ёмкость была больше, а тут я еще лаком феррит покрыл, в итоге ёмкость вообще упала. Когда обживаешь кольцо пальцами, то преобразователь стартует и КПД варьируется от степени нажатия.

Пришёл к выводу что схема из 2ух деталей работает не на всех кольцах, на некоторых нужна дополнительная деталь в виде конденсатора. Зато с помощью конденсатора удалось поднять КПД на кольце с витками 15:100 до 65%, на кольце с витками 11:75 КПД=60%, на некоторых кольцах работает без конденсатора, но КПД ниже на 10%. Кстати такой конденсатор можно изготовить самодельный, из фольгированной обертки от конфет, ножницами его отрезать и смотреть на напряжение на выходе, чем оно выше - тем удачнее конденсатор ))

Вот итоговая схема
Разницы между КТ209Ж,И,К (Uбэ=55В) и 2SD1010(Uбэ=22В) практически нет. На 2SA1776 напряжение и КПД ниже, транзистор высоковольтный, на нём падения напряжений выше.

[Alex_641]

В схеме стоит Ni-mh элемент, каким образом выполняется алгоритм защиты от переразряда оного, ну или хотя бы индикация разряда ?

[Starichok51]

Оказалось что всё дело в межвитковой ёмкости. На большом кольце ёмкость была больше, а тут я еще лаком феррит покрыл, в итоге ёмкость вообще упала. Когда обживаешь кольцо пальцами, то преобразователь стартует и КПД варьируется от степени нажатия.

а как у тебя при этом были намотаны обмотки?
если по отдельности на разных сторонах, то не было достаточной индуктивной связи между обмотками. поэтому не запускалось.
на картинке ты пишешь, что лучше мотать одну поверх другой.
а на самом деле надо ОБЯЗАТЕЛЬНО мотать одну поверх другой, и распределить обмотке по всей окружности кольца.
а еще лучше мотать ОДНОВРЕМЕННО обе обмотки.
например, ты пишешь, что сделал 75:11.
в этом случае возьми 8 кусков провода. и намотай ими, лучше скрученными, 11 витков.
потом 7 кусков соедини последовательно, и получишь 77 витков.
это будет 77:11, то есть, практически, как ты хотел.
про кпд не скажу точно, но может быть, что увеличится. но работать будет лучше - это точно.

[AlexS4]

tenzuk01, насчет методики измерения тока - без хорошего толстого электролита порядка 1000uF на Uвых, боюсь, на частотах работы преобразователя среднее напряжение падения показываемое мультиметром очень здорово зависит от его устройства (напр от емкостной скомпенсированности делителя) а то что показания совпали на 2х приборчиках это имхо скорее подтверждение похожести их интегрирующих свойств а не точности этого измерения.

и резистор 0.33R вероятно раз в 10 повышает выходное сопротивление источника, и может заметно поменять работу генератора, осциллоскопчиком бы глянуть коллектор замыкая резистор. я кстати согласен с Starichkom51, емкость намоток врядли там заметная чтоб влиять а вот порошковый магнитопровод от лампочек вполне может давать ослабление связи от положения обмоток. но это все версии, нужен эксперимент с подвижными или переключаемыми обмотками.

вероятнее всего внесение 0.33R снижает кпд (конечно я о потерях сверх прямых потерь на падение) , а измерение импульсного тока скорее всего дает заниженные показания ... так что знак методической и приборной погрешностей разный, и возможно они компенсируют другдруга

Последний раз редактировалось AlexS4 Пт дек 24, 2021 19:59:10, всего редактировалось 1 раз.

[Starichok51]

если простые мультиметры типа DT-830, то у них время интегрирования равно 0,4 секунды.
что при такой высокой частоте преобразователя более чем достаточно для правильного измерения и напряжения и тока.

[AlexS4]

Starichok51, но в зависимости от емкостной скомпенсированности делителя до adc может дойти спектр сильно искаженным от исходного, думаю до 10..30% вполне может приврать, вероятнее в занижение.

[Starichok51]

в таких простых мультиметрах НЕТ компенсации делителя.
согласен, что на 50 кГц и выше может соврать.
но всё зависит от величины (размаха) пульсации напряжения.

[AlexS4]

здесь практически 100% импульсный сигнал (в случае отсутствия конденсатора)
компанентов специально для компенсации делителя да, скорее нет, а нескомпенсированность как свойство же есть, независимо от конструкции

[Starichok51]

AlexS4, возьмем любой импульсный преобразователь, хотя бы комповый БП.
когда ты измеряешь ему выходное напряжение, то веришь показаниям мультика или считаешь, что он врет безбожно?
там же на выходе тоже высокочастотная пульсация присутствует ...

[AlexS4]

Starichok51, но там и конденсатор присутствует, обычно же. если пульсации скажем 5% по напряжению то я скорее поверю, а если это выпрямитель без конденсатора - то что покажет вольтметр с некой неизвесной схемой для общего случая тоже неизвесно. это превращается в задачки на интегрирование и преобразования лапласа и фурье. короче тем кто математику нелюбит надо расчехлять осциллоскоп или таки приделать конденсатор чтоб мультиком мерить и не парить мозг

если весь спектр сигнала укладывается в полосу мультика и он умеет настоящее rms показывать то все ок,
но для 70kHz генератора импульсов со значимым спектром 200..400kHz найти подходящий бытовой мультик боюсь непросто, да и конденсатор точно будет дешевле

[Starichok51]

ну да, конденсатор - наше ВСЁ!
и на входе и на выходе ...

[tenzuk01]

AlexS4 писал(а):

tenzuk01, насчет методики измерения тока - без хорошего толстого электролита порядка 1000uF на Uвых, боюсь, на частотах работы преобразователя среднее напряжение падения показываемое мультиметром очень здорово зависит от его устройства (напр от емкостной скомпенсированности делителя) а то что показания совпали на 2х приборчиках это имхо скорее подтверждение похожести их интегрирующих свойств а не точности этого измерения.

и резистор 0.33R вероятно раз в 10 повышает выходное сопротивление источника, и может заметно поменять работу генератора, осциллоскопчиком бы глянуть коллектор замыкая резистор. я кстати согласен с Starichkom51, емкость намоток врядли там заметная чтоб влиять а вот порошковый магнитопровод от лампочек вполне может давать ослабление связи от положения обмоток. но это все версии, нужен эксперимент с подвижными или переключаемыми обмотками.

вероятнее всего внесение 0.33R снижает кпд (конечно я о потерях сверх прямых потерь на падение) , а измерение импульсного тока скорее всего дает заниженные показания ... так что знак методической и приборной погрешностей разный, и возможно они компенсируют другдруга

Задумался. Решил проверить )) Взял первую однотактную схему, на которой начинал испытывать КТ209, у неё советское кольцо К10х6х2 (мю=1000) на 15:200 витков, раньше на ней был КПД 37%, сейчас стоит конденсатор между базой и коллектором на 1.5нФ, КПД стал 64%.

Сунул щуп осциллографа на резистор 0.33R и вот что увидел:

Там дикие пульсации, от 10 до 60мА ток идёт. Меня это озадачило, впаял в схему на вход все конденсаторы что у меня были, получилась сборка на 24600мкФ, пульсация резко уменьшилась.

Замерил КПД с большим конденсатором и с тем что был до этого:
Было: 64.2%
Стало: 60.5%
Подумал что конденсаторы жрут дополнительный ток и не до конца зарядились. Подождал 30 минут, перепроверил:
Было: 64.1%
Стало: 62.4%
Подождал еще 30 минут
Было: 64.1%
Стало: 62.7%
С большим конденсатором КПД даже ниже, может там еще утечки большие, но в любом случае погрешность не превышает 1.4%. Видать зависимость тока от напряжения линейная, поэтому погрешность низкая.

Еще один источник погрешности: резистор на 0.33R: я его номинал не измерял вообще никогда. Считал его равным 0.33. Сейчас попробовал проверить его, пустил через него ток 1А, (одним китайским мультиметром мерил ток, вторым падение напряжения на резисторе), затем поменял мультиметры местами и повторил. Получил значение 0.328 и 0.350. Большой разброс.
Затем пустил ток 200мА и сделал замеры тока точным режимом (до 200мА который). Получил значения 327 и 322.

Если значения резистора занижены до 325, то это даёт погрешность 1,5% в сторону завышения КПД.

В итоге: 0-1.4% от нелинейности +1.5% от резистора+1% от мультиметра, итоговая абсолютная погрешность не более 4%.

Относительная же погрешность, это когда одна схема 64%, а вторая 78% вообще минимальная, тут даже скептик скажет что вторая схема лучше на 14% (на 14 процентных единиц)

Alex_641 писал(а):

В схеме стоит Ni-mh элемент, каким образом выполняется алгоритм защиты от переразряда оного, ну или хотя бы индикация разряда ?

Алгоритм тут не нужен, схема ниже 0.7-0.5 вольт просто не запустится. А показания на мультиметре начнут резко плыть уже при 0.9 вольтах, сразу это заметишь. И Ni-Mh аккумуляторы не такие уж и нежные, некоторые даже отрицательное напряжение могут выдерживать недолго. Их нельзя долго разряженными хранить, при напряжении меньше вольта. А то что там напряжение просядет до 0.5В при нагрузке на 2 секунды - это вообще не страшно.

[AlexS4]

tenzuk01> С большим конденсатором КПД даже ниже, может там еще утечки большие,

думаю просто с конденсаторами результат по току получается более правдоподобным на вольтметре
(а без конденсаторов - заниженное значение из-за искажения спектра внутри мультиметра)

[tenzuk01]

AlexS4 писал(а):

думаю просто с конденсаторами результат по току получается более правдоподобным

Зачем гадать, я все измерил, через час, ток в конденсатор 600мкА. Если это учесть, то разница в КПД всего 0.6% получается.

Китайские мультиметры за 1.5$ – вещь . Кстати, я статью в журнале Радио нашел за 80-ый год, там описывался такой же цифровой мультиметр, только не китайский, а советский. После прочтения этой статьи у меня появилось чувство что у меня в руках вообще супер прибор за 1.5$ всего )) Я даже сравнивал его с советским мильтиметром Ц–20, разница в точности просто колоссальная )).

Пытался сегодня статьи про TrueRMS почитать, там начали такие формы синусоид описывать, которые только их прибор может замерить. Я взял осциллошраф, сунул в розетку (советские осциллографы можно сувать в розетку, они гальванически развязаны) ну и не увидел я никаких хитрых синусоид в розетке, обычная синусоиду, немного деформирована, но не критично, никакое TrueRMS не надо чтобы такое замерить, обычный конденсатор проинтегрирует все эти дела очень точно.

[Alex_641]

Чаплыгина , транзюки кт209, кольцо от энергосберегайки ( от его КПД сильно зависит, до 80 процентов доходило) . И вот результат с первопапавшимся кольцом , обмотки: 2х5 первичка, 2х31 вторичка

Вложения

кпд.jpg

(42.76 KiB) Скачиваний: 242

[AlexS4]

tenzuk01, ненадо мегабатареи конденсаторов - просто хороший конденсатор с низким esr ~330..1000uF.

trms нужен если например измеряем результат работы фазово-коммутирующего тиристорного регулятора или мерим ток потребления коллекторного двигателя ну или чтото в какомто достаточно низкочастотном импульсном преобразователе. но на практике полоса у простеньких приборчиков порядка 10..50kHz а спектр переменки скажем в преобразователе 30kHz содержит очень значительную часть энергии в частотах 60..210kHz и при таком раскладе даже настоящий trms будет здорово привирать. посему trms в приборах с полосой ниже 0.3..1MHz очень редко кому понастоящему нужен, это скорее маркетологическая фенечка. вообще есть отдельная тема https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 9#p4148569

[tenzuk01]

AlexS4 писал(а):

tenzuk01, ненадо мегабатареи конденсаторов - просто хороший конденсатор с низким esr ~330..1000uF.

Это точно, конденсаторы у меня почти все плохие, лежат уже лет 20. Даже греются некоторые, когда на них питание подаешь. Часто приходится их реанимировпть, впрыскивать внутрь дистиоированную воду, некотррые становятся как новые, некоторве умирают окончательно.

AlexS4 писал(а):

полоса у простеньких приборчиков порядка 10..50kHz

У моем DT830B, за 1.5$ который, вообще диод стоит 1N4007 на вход переменного. Далее показания интегрируются и умножаются на 2 (потому что диод половину отсёк). Если подключить батарейку на переменке, то напряжегие будет казать 3 вольта.

Я проверял 1N4007 на осциллографе, это выпрямительный диод, он на частотах выше килогерца значительную долю полуволны обратно пропускает. Он очень инертный. Сомневаюсь что им можно такие частоты мерить. 100 герц – это предел для таких мультиметров.

Еще как–то пробовал им напряжение на батарейках на рации померить, во время передачи, дак он вообще улетает в космос. Только стрелочным смог нормальные вольты увидеть.


P.S.
Я изучил подробно влияние конденсатора, который параллельно диоду в однотактной схеме. Могу сказать с уверенностью, что прирост КПД до 20 единиц процента, это результат накопления энергии обратной полуволны преобразователя. Без конденсатора эта энергия обычно рассеивается, а с ним используется повторно.

Чтобы в этом убедиться я убрал этот конденсатор и сделал дополнительную обмотку на кольце, которую подключил через диод шотки на выход преобразователя. Теперь, во время выключения транзистора, энергия магнитного поля больше не била обратно в базу, а через обмотку разряжалась на выход преобразователя. Я получил почти точно такой же прирост КПД, что и от конденсатора, может чуть поменьше, на 0.5% где–то.

Еще я понял точно почему первые опыты с КТ209 такой КПД низкий выдавали. Там обратные токи пробивали базу транзистора, в итоге много энергии уходило в нагрев перехода База–Эмиттер. Конденсатор между базой и коллектором это дело исправляет.

И у меня была идея, сделать доп.обмотку на кольце, чтобы она разряжала поле и не давала ему бить в базу транзистора выше 7 вольт, тогда бы необходимость в таком дефицитном транзисторе как КТ209 отпала бы вообще. Я назвал схему "Прощай Советский Дефицит", сокращенно ПСД. Намотал кучу витков доп.обмотки, но преобразователь с ней не запустился. На дальнейшие эксперименты у меня нет желания и времени. Все предыдущие изучения и опыты я делал в рамках попыток по замене кроны в антидымной сигнализации. Вчера я ее доделал, поэтому больше заниматься преобразователями я не буду.

Передаю идею читателям форума.

Пока ))

P.P.S.
Без пруда не вытащишь и рыбку, даже с трудом )).

[Loyso Pondohva]

Всем мяу! Думаю, чтобы новую тему не создавать, напишу сюда. У меня накопилось некоторое количество Li-ионных аккумуляторов на 3.5-4 в, а на выходе нужно получать для самых разных приборов те же 9в. Или 12 в. Или даже 24 в (для передатчика на КТ904а). Есть стандартные DC-DC преобразователь на MT3608, они дешевые и хороши для не слишком больших токов. Вот хороший обзор про него. https://mysku.ru/blog/aliexpress/47954.html

Но что делать дальше с пульсациями? Например, нужно частотомер запитать на 12 в (PLJ-0802), он и так-то глючный и ловит, что не попадя. Вопрос - как можно дальше убрать пульсации после MT3608 (они там есть, не помню какие - десятки милливольт кажется на мегагерце с небольшим), чтобы они не мешали работать, например, трансиверу или генератору сигналов. Вопрос - реально ли это? Если да, то как? Просто поставить линейный стабилизатор (LM317T) после него? Или индуктивность так на миллигенри? Допуск по пульсациям я не знаю (и не знаю, где посмотреть на каждый случай, но можно проверить экспериментально)

Хочется сделать универсальную довеску для одного Li- ионного аккумулятора из вот этой платки на MT3608 и еще чего-то и питать с нее самые разные приборы, от 5 в до 24в , где не нужен большой ток, а не набирать 2-3-4 аккумулятора. Это вообще правильно, то-нибудь так делал? Надеюсь, автору темы это сообщение окажется полезным...

[Телекот]

Например, нужно частотомер запитать на 12 в (PLJ-0802), он и так-то глючный и ловит, что не попадя.

Если частотомер глючит это либо неисправность либо тупость того кто им пользуется. Им тоже нужно уметь пользоваться, не тупо подавать на вход сложный сигнал.
Пульсации обычно подавляются LC фильтром. Номиналы элементов рассчитывают от диапазона частот который нужно подавить количество звеньев от глубины подавления. Фильтры на все случаи жизни обычно имеют плохие характеристики.

[Сергей Димов]

Всем доброго время суток.Купил на алике частотник VCO BOP-2 4квт для двигателя эпч-3 220в 400гц 3 квт.Продавец прислал мануал и тут я понял что не х.... не понял.по всему видно на форуме люди шарят,мои познания в электричестве на уровне ремонта розетки,а закон ома для меня звучит так:два гвоздя в розетку это больно.Надеюсь на помощь в виде шпаргалки для самых одарённых типа F0.00-4квт;F0.01-? и так далее.Зарание благодарен МОЖЕТ вопрос не в тему.но я уже не знаю к кому обратиться.

Вложения

220в на 380в русский мануал 俄语.pdf

(343.7 KiB) Скачиваний: 96

6272802750 эпч-3.jpg

(49.13 KiB) Скачиваний: 102