Помогите понять принцип работы схемы

[Vlad Kosten]

Добрый день, не могу до конца понять принцип данной схемы, не могли бы максимально подробно объяснить принцип её действия. Заранее спасибо. 

Изменено 14 сентября, 2020 пользователем Vlad Kosten

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[KRAB]

1 минуту назад, Vlad Kosten сказал:

не могу до конца понять принцип данной схемы,

Гугль подаст - там умножители - затерты до дыр ....

https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&ei=_6pfX4PiLs3KrgTJi624DA&q=умножитель+напряжения&oq=умножитель+напряжения&gs_lcp=CgZwc3ktYWIQAzICCAAyAggAMgIIADICCAAyAggAMgIIADICCAAyAggAMgIIADICCAA6BAgAEEc6BAgAEA1Q9TFYsV5gkGFoAHACeACAAYgBiAHxCpIBAzQuOZgBAKABAaoBB2d3cy13aXrIAQjAAQE&sclient=psy-ab&ved=0ahUKEwjD3fS3mOnrAhVNpYsKHclFC8cQ4dUDCAw&uact=5

читаешь, пока не поймешь ВСЕ ПОДРЯД ...

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Piotr__1]

есть даже видео с наглядным объяснениями.

https://www.google.com/search?client=firefox-b-e&q=удвоитель+напряжения

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Vlad Kosten]

@Piotr__1 @KRAB  1 схему я смог легко понять, каждый полупериод заряжает один конденсатор, и в итоге увеличивается напряжение в 2 раза, но растут и пульсации.  Но если на второй схема плюс будет в верхней части, разве так можно делать, там вроде стоит электролитический конденсатор который нужно подключать определенной полярностью. 

[El-Shang]

В устоявшемся режиме работы на нем и будет плюс. Посмотрите, как протекает ток во время положительно (красный) и отрицательной полуволн (зеленый):

Какое в итоге будет напряжение на конденсаторе? 

[Vlad Kosten]

А он не выйдет из строя до устоявшегося режима ?  Когда идет положительная полуволна, вторичная обмотка и конденсатор соединены последовательно значит их напряжение складывается, и практически все напряжение (потери на диоде 0.6)  переходит на конденсатор который около нагрузки( так как они соединеный параллельно). а когда отрицательная полувола первый конденсатор заряжается. Не уверен что так, не могли вы @El-Shang сказать так это на самом деле или нет ?

Изменено 14 сентября, 2020 пользователем Vlad Kosten

[vg155]

1 час назад, Vlad Kosten сказал:

не могу до конца понять принцип данной схемы

Стоит поменять местами диод с кондером и все становится понятно.

[El-Shang]

А почему он должен выйти из строя? Посудите сами, Ваша цель — удвоенное напряжение на "параллельном" конденсаторе, не так ли? А как оно получается? Путем сложения "положительной" полуволны переменного напряжения с напряжением  на "последовательном" конденсаторе. Так ведь? Так. При этом напряжение на обкладках "последовательно" конденсатора не будет превышать значение, до которого он зарядился во время отрицательной полуволны.

По шагам в установившемся режиме (когда "параллельный" конденсатор уже заряжен до 2Vinpk):

1. Отрицательная полуволна зарядает C1 до пикового значения VC1 по цепочке T1 —> VD1 —> C1 —> T1;
2. В это время конденсатор C2 разряжается нагрузкой;
3. Положительная полуволна складывается с напряжением на конденсаторе С1 — Vin + Vc1;
4. В момент, когда напряжение Vin + Vc1 достигает значения Vvd2 + Vc2, где Vc2 = 2Vin - dVc2 (dVc2 — определяется нагрузкой)  открывается диод VD2 и конденсатор  С2 подзаряжается.
5. Напряжение на самом конденсаторе можно подсчитать, взяв на вооружение закон Кирхгоффа, согласно которому сумма ЭДС/напряжений в замкнутом контуре равна нулю:
6. -Vc1 +Vvd2 + Vc2 - Vin;
7. -Vc1 = -Vvd2 -Vc2 + Vin;
8. Vc1 = Vvd2 +Vc2 -Vin;
9. Vc1 = Vvd2 + 2Vin -dVc2 - Vin;
10. Vc1 = Vin - dVc2 + Vvd2;

Разумеется, это очень упрощенный расчет, который не учитывает массу параметров, но и по нему видно, что напряжение на конденсаторе C1, по сути, не может превышать пикового значения напряжение Vin.

А вот результаты простенького моделирования в подтверждение:

 

Зеленая трасса — напряжение на C2, красная — эквивалент Вашего трансформатора, синяя — напряжение на C1 относительно его обкладок.

Думаю, очевидно, насколько я упросил и рассчет, равно как и максмальное напряжение на конденсаторе.

 

Успехов!

 

Изменено 14 сентября, 2020 пользователем El-Shang

[Vlad Kosten]

@El-Shang  Огромное спасибо, я думаю на такое подробное объяснение ушло много времени, но если вам полегчает мне и вправду помогло.

[El-Shang]

Ну, надо же хоть иногда вспоминать, чему в институте учили с десяток лет назад.  Да и память поупражнять тоже не вредно.

[Yurkin2015]

35 minutes ago, El-Shang said:

синяя

Видно, что в самую первую полуволну конденсатор С1 заряжается до значительного отрицательного напряжения. Вопрос, собственно, был - не похужеет ли электролиту от такого обратного напряжения? 

[El-Shang]

Едва ли. Это же краткосрочное событие, плюс далеко не при каждом включении будет наблюдаться. Бахнуть не бахнет, но ресурс может и подпортить. Хотя достоверно сказать не смогу, не разбираюсь в химии конденсаторов. Может, кто более опытный прокомментирует аргументировано. Но это недостаток такого схемного решения, тут я соглашусь. С другой стороны, если ему в космос не лететь или же оно интересует автора просто из академического интереса (что похоже), то этим нюансом можно пренебречь. Главное - понять, как именно протекают токи и за счет чего умножается входное напряжение.

Изменено 14 сентября, 2020 пользователем El-Shang

[Yurkin2015]

@El-Shang, a что, если диод добавить для защиты от обратного напряжения? Что покажет симуляция?

Изменено 15 сентября, 2020 пользователем Yurkin2015

[vg155]

Получится однополупериодный выпрямитель.

[El-Shang]

По сути да. На отрицательной полуволне C1 зарядится до пикового напряжения, а на положительной диод VD1 просто откроется, шунтируя C1. Так что никакого удвоения напряжения не получится.

[Yurkin2015]

8 minutes ago, El-Shang said:

на положительной диод VD1 просто откроется

Хренушки он откроется! Напряжение на С1 будет держать диод VD1 обратносмещённым. То есть будет по-прежнему удвоитель напряжения.

[El-Shang]

Хм, согласен. Не подумал/поторопился. :-) Таки удвоится и защитит от обратного напряжения.

Изменено 15 сентября, 2020 пользователем El-Shang

[vg155]

1 час назад, El-Shang сказал:

Таки удвоится

Не удвоится.

[El-Shang]

Симуляция говорит об обратном:

Синий - входное переменное, зеленый - на конденсаторе C2.