Контроллер своими руками

Активные потери уменьшаются вложением люминя в обмотки. Надежность гнутых люминиевых цылиндеров достаточно высокая и срок службы под навесом тоже большой. Придетцо таки считать вариант трансформатора торового на атмосфере на киловат примерно. И кстати еще мегабонус бытовой атмосферы - в бытовых гражданских полях у нее нету и насыщения и уменьшения хоть и скромной, но зато стабильной магнитопроницаемости.

 

А Вы на их внутреннюю схему посмотрите

 

Ну посчитайте. Магн. проницаемость воздуха в 4000 раз хуже железа. Навскидку - во столько же раз длиннее провода нужны и в 63 раза их сечение. Рельсы сгибать умеете?
А индуктивность рассеяния получится сверхвысокой, хоть как наматывайте.

 

Ну для начала можно сразу делать на повыше 50гц. Т. к. сильно частотозависимых потерь уже особо нету, то можно сразу на частоту повыше - например на 500гц.
Киловат при 400в это 2.5 а току. При токе холостого ходу равном рабочему надо катушку первичной обмотки с 0.05гн. Это если катушка из витков 5*0.2 м свернутая в тор длинной стороной и с радиусом 0.2м будет 223 витка. Из скромного апв50 длиной 2300м сопротивление будет имхо 1.2 ом и потери от тока 2.5а всего 7.5 вт.

 

На КПД 0,3-0,5 делите смело.
Воздушные трансы обычно на мегагерцах работают, в сигнальных цепях, где 50% потерь допустимы.
Иначе бы китайцы давно воспользовались такой возможностью экономить железо и феррит в блоках питания.

 

Вот Вам для разнообразия и творческих идей немного информации.

Linear Technology представила контроллер заряда аккумуляторов с максимальным выходным током 400 мА, работающий в режимах стабилизации тока/напряжения. Синхронная понижающая топология LTC4121 обеспечивает высокий КПД во всем интервале входных напряжений от 4.4 В до 40 В. Напряжение заряда, программируемое в широком диапазоне от 3.5 В до 18 В с точностью ±1%, позволяет использовать микросхему с литий-ионными, литий-железо-фосфатными (LiFePO4) и свинцово-кислотными аккумуляторами. Предлагается также версия LTC4121-4.2 с фиксированным плавающим выходным напряжением, предназначенная для одноэлементных литий-ионных аккумуляторов. Асинхронная архитектура микросхемы обеспечивает высокий КПД заряда, достигающий 94%, а также малое падение напряжения, как при запуске, так и в рабочем режиме. Типичными областями применения новых контроллеров могут быть портативные приборы, устройства с питанием от солнечных батарей, а также датчики и системы промышленного и военного назначения.

 

Блоки питания китайцы обычно делают малогабаритные и легкие чтобы их покупали издалека и больше в транспорт впихивалось. Вообще требование минимизации массогабарита это тяжелая болезнь насаждаемая во время длинного обучения инженегров и они потом эту эпидемию и поддерживают. А для стационара иногда это весьма мало важно, зато могут быть важен ресурс в часах и кпд. С чего кпд то упадет без многих потерь в железе ? Потери на излучение на сотнях гц и даже начальных кгц еще малы.

У мя вот щас личный опыт по переделке похожей кетайской электромашинки - для облегчения и удешевления кетайцы намотали обмотки тонким алюминием и добавили вентилятор для сдувания потерь. Им дешевле и транспорт дешевле, но покупатель этого оптимизированого по массе отстоя потом фсю жысь платит дважды - и за потери и за их сдувание (тоже с кпд меньше 1). А после замены обмоток на толстую и тяжелую медь теперь эта электромашинка отдает паспортную номинальную кетайскую электромощщу без потребности в вентиляторе и при сравнимом или меньшем нагреве - постоянные потери потребителя на ее пользование сократились дважды.

 

Попробуйте намотайть 10 Вт/500 Гц тор на тонколистовом пермаллое и на воздухе.
И замерьте КПД обоих.

"Магнитная проницаемость железа примерно 10 000. Чтобы трансформатор был хорошим без сердечника, число витков в катушках надо увеличить в 100 раз. Это невыгодно. Увеличение частоты в 10 000 раз достаточно проблематично. Однако не очень часто применяющиеся высокочастотные трансформаторы работают без сердечников."

Тут с формулами:
http://kvant.mccme.ru/1976/07/zachem_transformatoru_serdechn.htm

 

Там в самом конце короткое и унылое для торгашей обьяснение - трансформатор на воздухе или вакууме будет лучше, но больше и дороже. При росте размера сердечника потери в нем растут т. к. они удельные на кг перемагничиваемой массы, а при увеличении сечения обмоток потери падают. Причем килограмы феромагнитного сердечника и потери в нем растут пропорционально кубу его линразмера. А вот у кубометров воздуха или вакуума такого свойства нету.

 

Я только транс намотал для poweresim-овской дискретной схемы на 2х транзисторах.
Затем занимался стройкой, другими делами, случайно нашёл схему с входным напряжением 30...800В на LM5022 и задумался над ней:
https://www.ti.com/lit/df/snvr025/snvr025 .pdf (пробел убрать)

 

Если микруха тянет при питании Ucc=30В-Icc/21kΩ- то фигли ей будет?

 

Схему посмотрел, слишком сложно.
Вот дело в том и есть, что почти все стараются делать сложные схемы, пытаясь добиться максимума возможного.
Однако можно делать и простые схемы при минимуме "удобств" для пользователя.
При минимальном потребляемом токе нагрузкой стабилизатора (1-5 ма) можно обойтись простейшим источником тока на транзисторе с весьма неплохими параметрами (кроме кпд конечно).

 

@user343,

Т. е. как я понимаю вы имеете желание повысить мощность этой схемы с применением контроллера LM5022, собрав ее с более силовыми элементами? Или это для питания?

Так. я что-то пропустил

 

Можно, но тогда и проблем нет сделать стабилизатор до 150В.
А если не выжимать все - то в нижней части что у СП, что у ВГ энергии то и нет, значит, и диапазон такой широкий не нужен. Вот и все решение проблемы.

 

Зато трансу будет нехорошо.
Другие схемы с трудом тянут входной диапазон 15-150В для получения выходных стабилизированных 5-12В 0,5-1А (питания управления).
Без 3 кг алюминия и 10% КПД.