Азы для i

[zap]

zap вы выдернули абзац из поста, если прочитать дальше, то понятно что мой пример с токами 300А чисто чтобы парировать выпад про "хлипкие" ножки и что частота не причём. С ножками по сравнению с внутренним сопротивлением там всё нормально.

Не знаю как у вас в контроллере, а у меня во всех контроллерах конденсатор лежит на боку. И, соответственно, длина ножек порядка сантиметра. Диаметр (только что померял) - 0.8мм. Сечение - ровно 0.5мм².

Какие сотни ампер, окститесь!

И тут же вы мне тычете

Вы не путайте одноразовое срабатывание конденсатора с его работой на постоянке в таких условиях (15000 раз в секунду).

Так может быть частота всётаки причём?

Я Вам не тычу, а привожу комплекс разных причин которые, по моему мнению, ограничивают ток, отдаваемый конденсатором. Самый главный параметр, которому я доверяю - ограничения на импульсный ток, приведённый производителем. Мне даже не надо знать, откуда он взялся.

Я, кстати, вовсе не говорил что частота ни при чём. Я лишь сказал, что частоту при таком диаметре ножек даже и обсуждать смысла нет. Впрочем, может и есть - нагрев ножек ведь тоже от частоты зависит. Одно дело, когда сотня ампер раз в секунду, и другое - когда сотня ампер 15000 туда-сюда раз в секунду. Можно сказать, постоянно течёт ток.

Давайте посчитаем. При сечении ножек 0.5 мм², удельном сопротивлении меди 18 мОм*м/мм², сопротивление двух ножек длиной 1см составит 0.02*0.018*2 = 0.72 мОм. Вроде бы немного.

Если через ножки 30000 раз в секунду (сначала из конденсатора, потом в конденсатор, т.е. можно считать что практически постоянно) будет течь ток в 100 ампер (усредним пики и впадины по времени), то выделяться будет 0.00072*100^2 = 7.2Вт тепла. Только на ножках! Прикиньте их вес и скажите, через сколько секунд они расплавятся. И частота практически ни при чём, имеет лишь значение, что ток течёт практически постоянно.

Ограничения на макс ток через определённое сечение проводника придуманы не зря. И от длины практически не зависит (ну да, для коротких дистанций в качестве теплоотвода будет работать ещё и плата, и корпус конденсатора... правда, если посчитать нагрев самого конденсатора при таких токах, как бы не получилось, что сами ножки работают теплоотводом для корпуса).

[nikvic]

Давайте посчитаем. При сечении ножек 0.5 мм², удельном сопротивлении меди 18 мОм*м/мм², сопротивление двух ножек длиной 1см составит 0.02*0.018*2 = 0.72 мОм. Вроде бы немного.

Если через ножки 30000 раз в секунду (сначала из конденсатора, потом в конденсатор, т.е. можно считать что практически постоянно) будет течь ток в 100 ампер (усредним пики и впадины по времени), то выделяться будет 0.00072*100^2 = 7.2Вт тепла.

Здесь у Вас, что называется, перебор. Именно, ток в 100А бывает, когда ШИМ в режиме ограничения открыт %%20 времени - при ограничении контроллера 20А.

Остальное время кондёр заряжается током, в среднем, 25А. Так что выделяется, в среднем,  около 1.8вт. Реально - ещё меньше, т.к. из 100А около 20А постоянно выдаёт батарея.
=====
Нашёл свои старые экселевские графики (расчёт дифф. уравнений). Они сказанное подтверждают.

[TRO]

Нижний график, это форма пульсаций батарейного тока в инверсии, это снятое напряжение с сопротивления батареи 0.05 Ом (при умееньшении этого сопротивления, пульсации батарейного тока растут в процентном отношении к общей амплитуде).

Верхний график форма пульсаций тока непосредственно на шунте контроллера (который в классике между двумя конденсаторами так и стоит).
(с шунтом контроллера мог не угадать, пробовал игратся с его номиналом, однако эти гры на форме тока на нём почти не отражается).

Последовательно с конденсаторами амперметры на переменку, остальные на постоянку.
Сопротивления конденсаторов не рисовал, хотя может и надо было.

ШИМ = меандр, 50%.Частота 15кГц

Могу нарисовать на других процентах ШИМ и с другими номиналами.

Схему рисовал по памяти ямасаковского контроллера.

Маленькое наблюдение, ток через конденсаторы на меандре равен батарейному.
Если уходить от меандра, то ток через конденсаторы меняется слабо, в отличии от батарейного где зависимость по этой схеме линейная.

[nikvic]

Схему рисовал по памяти ямасаковского контроллера.

Непонятно, где на Вашей схеме импульсный приёмник тока.

Где на схеме Ямасаки резисторы 0.05 и 0.005?

[TRO]

Схему рисовал по памяти ямасаковского контроллера.

Непонятно, где на Вашей схеме импульсный приёмник тока.

Где на схеме Ямасаки резисторы 0.05 и 0.005?

Один это сопротивление батареи, а второй шунт в контроллере.
От ямасаки тут два конденсатора и шунт между ними, про его номинал я отмазку уже выдал выше.
И что вы имете ввиду под импульсным приёмником тока? Думаете если я нарисую батарейку заместо противоЭДС (подобрав его под шим так чтобы батарейные токи были те-же), сопротивление обмотки и индуктивность, а также обратный диод, то разве что-то в токе через входные конденсаторы кардинально поменяется? Я просто выбрал в качестве нагрузки активное сопротивление при котором импульсные токи для ШИМ 50%  будут близки к реальному контроллеру. Для того чтобы иметь представление о форме пульсаций на входных конденсаторах и шунте контроллера, сложнее ничего мудрить ненадо.

[i]

Смотрю тут "пъянка" уже без меня идет... Добавлю и от себя огурчик.
Средний ток определяет пернос заряда (в случае переменки - средневыпрямленный), а эффективный ток (он-же среднеквадратичный) определяет тепловыделение на линейном активном сопротивлении. Я ошибался, считая их эквивалентными в случае однонаправленного тока (как они эквивалентны в случае постоянного тока). Спасибо люди просветили.
Что бы в моей задачке P1 стало равным P1 нужно амплитуду треугольника уменьшить с 6А до 5,196152423А (3*корень(3)). По потерям все будет ОК, а вот заряд (I_ср*T) уменьшится. Но это уже не важно, так как коэффициент формы kф=Iэфф/Iср.выпр. зависит от формы (точнее даже от типа формы), а следовательно утверждение "потери зависят только от количества тока" неверно. Жаль.

Отступаю в запасные окопы.....
КПД=P_наг/(P_пот+P_наг), ток через последовательную цепь одинаков в любой точке цепи, значит его можно вынести за скобки и сократить, получается КПД=R_наг/(R_пот+R_наг) Таким образом ни форма тока, ни его количество и качество на КПД повлиять не может. Zap вычислял процент потерь, там формула ещё проще, но так же без тока, ни те среднего ни среднеквадратичного.
Если же в систему ввести конденсатор, то он не только форму тока изменит, но и добавит еще пару паразитных сопротивлений, которые явно не поспособствуют уменьшению потерь.

[i]

Хороше, вернемся опять к "лампочке и чайнику". Очень хороший пример постоянного и импульсного питания. В обоих случаях потратили 1 кВт*час.
Период Т=10 часов, R(провода)=0,1 ом, Iл (лампочки)=0,5 А, Iч (чайника)=10 А, скважность Sл(лампочки)=1, Sч(чайника)=1/20.
Тогда потери в проводе: Р=I*I*R*T*S (Вт*час)

1.   P1(лампочки)=0,5A*0,5A*0,1ом*10час*1= 0,25 Вт*час (постоянное потребление)
2.   P2(чайника)=10А*10А*0,1ом* 10час*1/20= 5 Вт*час  (импульсное потребления)

Как видите, скважность учтена.

Учли скважность, но вместо длительности импульса, подставили период.
тогда  2.   P2(чайника)=10А*10А*0,1ом* 0,5час*1/20= 0,25 Вт*час  (импульсное потребления)

[TRO]

i, в ваших окопах вы оперируете сопротивлением нагрузки как константой. В нашем же случае, нам что с конденсатором что без надо взять одинаковуюмощность с мотора (вот эту мощность у нужно брать за константу, от нё и плясать). А то хитрите, уменьшили мощность на нагрузке, и считаете что теплопотери меньше. Дайте потребителю одинаковую мощность, и потом уже считайте потери с конденсатором и без, а то нечесно.

[VladimirA]

Хороше, вернемся опять к "лампочке и чайнику". Очень хороший пример постоянного и импульсного питания. В обоих случаях потратили 1 кВт*час.
Период Т=10 часов, R(провода)=0,1 ом, Iл (лампочки)=0,5 А, Iч (чайника)=10 А, скважность Sл(лампочки)=1, Sч(чайника)=1/20.
Тогда потери в проводе: Р=I*I*R*T*S (Вт*час)

1.   P1(лампочки)=0,5A*0,5A*0,1ом*10час*1= 0,25 Вт*час (постоянное потребление)
2.   P2(чайника)=10А*10А*0,1ом* 10час*1/20= 5 Вт*час  (импульсное потребления)

Как видите, скважность учтена.

Учли скважность, но вместо длительности импульса, подставили период.
тогда  2.   P2(чайника)=10А*10А*0,1ом* 0,5час*1/20= 0,25 Вт*час  (импульсное потребления)

И первый и второй случай я считал по одной формуле. Обратите внимание, что Период умноженный на Скважность (T*S) и есть - Длительность импульса.
В первом случае он 10час*1=10час, а во втором 10час*1/20=0,5час. В формуле это учтено. А зачем два раза умножать на скважность?

[i]

Я Вам предложил посчитать по формуле I*I*R*t*t/T  ... ...понятия не имею, что эта хрень значит, хотя имеет размерность ватт*час...
Мозг требует перезагрузки - глючит.

[VladimirA]

Я Вам предложил посчитать по формуле I*I*R*t*t/T  ... ...понятия не имею, что эта хрень значит, хотя имеет размерность ватт*час...
Мозг требует перезагрузки - глючит.

Давайте перейдем к нормальным символам, где Q - это работа или энергия, выделенная(потерянная) на проводах (Вт*час), а P - мощность, выраженная в Ваттах.
Тогда будет: Q = P*t = I*U*t = I*(I*R)*t ,
т.к. t = T*S , где S(скважность) в первом случае 1/1=1, а во втором 1/20.
Тогда Потери на проводе будут: Q = I*I*R*(T*S) ,

[zap]

Надеюсь, Вы в курсе, что mF это миллифарады. Т.е. 470mF это 470000 мкф.
И ещё, Вы забыли добавить конденсатору внутреннее сопротивление и внутреннюю индуктивность.
И немножко напрягают номиналы резисторов в ваттах.

[zap]

Если хочете картинок, их есть у меня.
Вот схема, которая пытается изобразить М-К Ямасаки с контроллером Инфинеон.

V1 - источник напряжения 40В, внутреннее сопротивление 80мОм (моя текущая батарея)
V2 - ШИМ 16кГц, скважность 50%
R1 изображает сопротивление проводов
L1 изображает мотор, нагрузка мотора - R2 (вторичная обмотка трансформатора)
C1 имеет внутреннее сопротивление 50 мОм (примерно, из даташита на low-ESR конденсаторы 1000 мкф/100В)

Смотрим нижние графики.
Ток батареи (синий график, направлен от плюса к минусу) пляшет от -15 до -38 ампер, средний примерно 25.
Ток конденсатора (зелёный) пляшет плюс-минус 18 ампер.
А теперь смотрим на верхний график (красный). Там приводится мощность, выделяющаяся на конденсаторе.
Она то плюс 700Вт, то минус 600Вт.
Сами судите, может ли такое происходить на самом деле.
Половина мощности батареи выделяется на этом самом конденсаторе.
Такого не может быть, следовательно, дело во внутренней индуктивности электролита.
Пытаемся её угадать. Скажем, 5 мкГн.
Вот при таких условиях ток конденсатора начинает плясять "всего лишь" от +5 до -5А.
При этом средняя мощность, выделяющаяся на конденсаторе, порядка 100Вт. Тоже дофига.
Если попытаться нащупать внутреннюю индуктивность, которая даёт приемлемую выделяющуюся на конденсаторе мощность, то это около 20 мкГн. При этом на конденсаторе выделяется "всего" 25Вт.
Но ток конденсатора при этом, увы, скачет от -1.5А до +1.5А.

Если же убрать конденсатор совсем, то ток батареи пляшет от 0 до 52А.

Такие пирожки с котятами.

[i]

Давайте перейдем к нормальным символам, где Q - это работа или энергия, выделенная(потерянная) на проводах (Вт*час), а P - мощность, выраженная в Ваттах.
Тогда будет: Q = P*t = I*U*t = I*(I*R)*t ,
т.к. t = T*S , где S(скважность) в первом случае 1/1=1, а во втором 1/20.
Тогда Потери на проводе будут: Q = I*I*R*(T*S) ,

Согласен, давайте. С формулами согласен. Небольшое уточнение: скважность = отношение периода к импульсу, она не может быть меньше единицы (у меандра s=2). Величина обратная скважности, это коэффициент заполнения(d), он не бывает больше 1 (у меандра 0,5).

Вы верно посчитали, что потребляя 1квтч, случай с чайником теряет на проводке 5втч, а с лампочкой потери всего 0,25втч. Я прикинул кпд системы нагрузка+потери, в случае с лампочкой 99.97%, а с чайником 99,5%.

Так же верно как если бы Вы поехали в соседний город на машине и потратились на бензин, хотя пешком могли бы это сделать бесплатно (не считая мозолей).

[i]

Если хочете картинок, их есть у меня...

Для наглядности, лучше внутреннее сопротивление и индуктивность вынести в схему, а в модели конденсатора их сделать равными 0. Тогда можно будет померить напряжения и мощности на них.
Тоже и со всеми "внутренними". Раз разговор идет о потерях, лучше их видеть, чем о них рассказывать.

[nikvic]

А теперь смотрим на верхний график (красный). Там приводится мощность, выделяющаяся на конденсаторе.
Она то плюс 700Вт, то минус 600Вт.
Сами судите, может ли такое происходить на самом деле.
Половина мощности батареи выделяется на этом самом конденсаторе.
Такого не может быть, следовательно,...

...грустная картина 

Не знаю, когда в школе изучают отрицательные числа, но хорошо бы Вам перечитать их интерпретацию.
Доведите до конца - посчитайте среднюю мощность батареи и среднюю мощность, выделяемую на нагрузке.

[i]

Удивительное рядом. nikvic, Вы как всегда в своей манере, что-то сказали, а вот что не понятно. Думаю Вы придерживаетесь принципа "Умному достаточно, а дураку бесполезно". А с моей точки зрения, это выглядит "знаю, но не скажу  ".

[nikvic]

Удивительное рядом. nikvic, Вы как всегда в своей манере, что-то сказали, а вот что не понятно. Думаю Вы придерживаетесь принципа "Умному достаточно, а дураку бесполезно". А с моей точки зрения, это выглядит "знаю, но не скажу  ".

zap говорит о мощности, выделяющейся на конденсаторе. И полагает невозможным, что она пляшет от  700Вт, до -600Вт: Половина мощности батареи выделяется на этом самом конденсаторе.

Ну что здесь можно добавить к сказанному? Только по аналогии: дал 1000, получил 900 сдачи, итого  мой расход  1900руб.