Ez egy kiöregedett - valaha sikeres - vállalkozó vergődése. Aki már sok évvel ezelőtt csődbe ment volna önerejéből. De vannak lelkes támogatói, akik szánalomból finanszírozzák a rendszeres ráfizetést. A probléma az, hogy ezt a kedves vevő még nem tudja. A jószándékú segítők a pokolba vezető utat kövezik ki neki.
A tényleges segítség az lenne számára, ha olyan alibi feladatokat adnának neki, amelyek nem haladják meg a képességeit. Élhetne a hobbijának. Lenne sikerélménye. A támogatóknak is olcsóbb lenne. És nem okoznának kárt gyanútlan vevőknek.
Mint ahogy a puffer kapacitásának ész nélküli növelése se. Itt már nem sokra megyünk ha úgy képzeljük el a szerkezetet, mint egy koncentrált paraméterű hálózatot. Hanem osztott paraméterű hullámvezetőként kell kezelni, s arra törekedni, hogy a huroknak a puffer felőli oldalán minimalizáljuk a hullámimpedanciát, a betáplálási oldalon pedig maximalizáljuk.
"Tehetnénk rá brutál nagy kapacitást. De az egyrészt "átmeneti" rövidzár a bekapcsoláskor, túl nagy áramot venne fel. (Van benne öngyógyuló biztosíték. Ez azt eredményezné, hogy egy idő után megint megpróbálna bekapcsolni, és megint elhasalna.)"
Erre volna megoldás az akkumulátortelep, amely töltve tartaná a kondenzátorokat.
Annak a labornak épp a nagy teljesítményű impulzusüzemű lézerek és azok alkalmazásainak fejlesztése volt a fő tevékenysége, minden egyéb elektronika ehhez kellett. Azokból a CO2 lézerekből 200kW-1MW teljesítményű fényimpulzusok jöttek.
Nem is fogad(na) el tanácsot a mester - se tőled, se tőlem.
(Én azt tanácsoltam, hogy először deszkamodellen építse meg, próbálja ki. De nem. Elsőre megtervezi és legyártja, semmi iteráció.)
Már készíti a nagyobb változatot. Ugyanazokkal a hibákkal, mint az előzőeket. És gátlástalanul el fogjuk adni valakinek.
Megeszik még ezt a túrót a városi népek.
Mind a tíz ujjukat megnyalják utána.
Érdekes módon a mobiltelefonok és hordozható számítógépek képesek tüskés eledelt kajálni. A probléma nem megoldhatatlan. (Ezeket a gyerekbetegségeket egyszer kellene megoldani, és utána a javított megoldást ismételgetni az egymás után következő termékekben. Nem pedig a rossz megoldásokat előszedni újra és újra.)
Che ti resterà delle tue voglie? Vanità di vanità.
Egy impulzusüzemű tápegységre érzékeny elektronikát általában nem lehet megóvni egyszerű pufferkondenzátoros hidegítéssel. Egy nagyobb kondinak rendszerint nagyobb a saját induktivitása is. Léteznek persze alacsony induktivitású kerámia kondik, meg 4 vezetékes speciális szűrőkondenzátorok is, amelyekben a fegyverzetek mindkét vége ki van vezetve, vagy 3, 5 vezetékes típusok, stb. De az impulzuszavar mentesítés néha nagyon macerás, nemigen lehet távolból tanácsot adni. Van, hogy nem is vezetékeken, hanem a térben sugározva terjed. Nekem évekig egy olyan laborba kellett elektronikákat terveznem és üzemeltetnem, ahol a CO2 lézerek 10ns idő alatt lefutó 100kA-es áramimpulzusokkal voltak gerjesztve. Ezek mindenbe beleszóltak, itt minden elektronikát kétszeresen kellett árnyékolni, a digitális eszközök pedig sokszor nem is csak tévesen billegtek, hanem egyszerűen tönkrementek. Gyakran csak az segített, ha a digitális elektronika minden egyes jelvezetékét, tehát nem csak a tápot szűrtük a gyors impulzusok ellen. És persze direkt lassú átbillenési idejű kapukat alkalmaztunk. Így persze minden lassú lesz, és elég bizarr dinamikus hazárdok ellen is mentesíteni kell. Még olyan is előfordult, hogy a bizonyos fajta műveleteknél jellemzően halmozódó hibák elkerülésére analóg számlálókat és integrátorokat használtunk.
Ha valamiben hibázok én, vagy a kollégáim, a lehető legrövidebb idő alatt korrigálunk a saját költségünkre és elnézést kérünk.
Egy évvel ezelőtt még nem gondoltam, hogy békaemberekkel ugyanezzel a problémával fogok találkozni.
Van egy elektronika, ami szépen működik áteresztőtranzisztorral, hagyományos vasmaggal. A tervezője ezt tudta, ennek ellenére ferrites (nagyfrekvenciás) módon eteti. Gátlástalanul azzal abrakolja. Át kellene terveznie. (Az egy másik kérdés, hogy kinek a költségére. Sem ő, sem én nem tehetünk arról, hogy Brüsszel nem engedi a hagyományos lemezelt vasmagot. Vis major.)
Próbálkoztunk nagyobb kondérral, nem sok eredménye volt. Nagyjából ugyanúgy ugrál, illetve a nullpontja vándorol. Mérési eredményként pedig nagyságrendileg hihetetlen értékeket ír ki.
Tehetnénk rá brutál nagy kapacitást. De az egyrészt "átmeneti" rövidzár a bekapcsoláskor, túl nagy áramot venne fel. (Van benne öngyógyuló biztosíték. Ez azt eredményezné, hogy egy idő után megint megpróbálna bekapcsolni, és megint elhasalna.)
Másrészt a tápfeszültség lassan érné el a névleges szintet. A tervező így is egy késleltetővel reset állapotban tartja a processzort egy ideig, mert a névlegesnél alacsonyabb tápfeszültségnél hibásan működne. (A kapuk nem konzisztens módon billennek egyik logikai állapotból a másikba.)
Különösen nagy teljesítményű rendszereknél a transzformátor mágneses vesztességei
Ja persze, rájöttem. Vasveszteség. A vasmagban is keletkeznek örvényáramok.
Ezen egy kicsit segít, ha transzformátor lemezeket használnak.
Vagy pedig ferrit gyűrűket, nagyfrekvencián. Az nem vezet.
Apropó, a mágneses ferritnek van valami köze az ausztenithez és a cementithez?
Vagy csak névazonosság?
(Éppen egy ilyenre kerestem példát a napokban. Ugyanaz a szó mást jelent két különböző szakmában.)
Na most az érdekesség kedvéért nézzünk meg egy transzformátort.
Mérjük a primer köri áramot, miközben a szekunder köri terhelést változtatjuk szakadástól rövidzárig.
Legyen először a szekunder kör nyitott, végtelen ellenállású terheléssel lezárva.
Ilyenkor a primer köri áramot a tekercs komplex impedanciája határozza meg. Ez egyrészt a réz vezeték ellenállása, másrészt a tekercs öninduktivitása. Az áram kb. 90 fokot késik a feszültséghez képest. Tekercs árama mindig késik. A vasmag veszteségétől most tekintsünk el.
Kezdjük el növelni a szekunder kör áramát, egyre kisebb ellenállású lezárással. Mi fog történni?
Annyi bizonyos, hogy a szekunder körben is fog áram folyni, ez pedig - Lenz törvénye szerint - lerontja a primer köri fluxust. Nyilván nem növelheti, mert az örökmozgó lenne.
Milyen fázisban van egymáshoz képest a két áram? Ezt most ki kell filózni...
Legyen a primer köri feszültség fázisa 0.
Terheletlen esetben a primer áram fázisa -90 fok.
Ezzel szinkronban van a fluxus fázisa, -90.
A szekunder feszültség viszont a fluxus változásával arányos. sin'=cos
Tehát ez is késik 90 fokot, úgy tippelem. Ez már összesen -180 fok.
És most jön a szekunder áram, ez újabb 90 fokot késik. Vagyis összességében a szekunder áram a primer feszültséghez képest 90 fokot siet. A két áram fluxusának magnitudó arányát a szekunder köri terhelés határozza meg.
Rövidzár esetén a két fluxus meg kellene egyezzen. (?) A forgó vektorok szuperpoziciója pedig azt eredményezi, hogy a primer áram és feszültség fázisban lesz. Mintha az ohmos terhelés a primer körben lenne.
A szekunder köri áram amplitudóján el kell gondolkozzak, mert ebben most nem vagyok biztos.
Valahogy az energiamegmaradásból ki kellene jönnie...
(Rövidre zárt kimenetnél nem tudom értelmezni a teljesítményt. Mégis be kell hozni a tekercs ellenállását.)
A low-dropout regulator (LDO regulator) is a DC linear voltage regulator that can regulate the output voltage even when the supply voltage is very close to the output voltage.
The advantages of a low dropout voltage regulator over other DC to DC regulators include the absence of switching noise (as no switching takes place), smaller device size (as neither large inductors nor transformers are needed), and greater design simplicity (usually consists of a reference, an amplifier, and a pass element). The disadvantage is that, unlike switching regulators, linear DC regulators must dissipate power, and thus heat, across the regulation device in order to regulate the output voltage.
Low-dropout (LDO) regulators work in the same way as all linear voltage regulators. The main difference between LDO and non-LDO regulators is their schematic topology. Instead of an emitter follower topology, low-dropout regulators use open collector or open drain topology. In this topology, the transistor may be easily driven into saturation with the voltages available to the regulator. This allows the voltage drop from the unregulated voltage to the regulated voltage to be as low as the saturation voltage across the transistor.
Szóval bipoláris tranzisztor helyett térvezérlésűt használnak.
A kecske rúgja meg. Nekem azt tanították, hogy telítésben a bipoláris tranzisztor emitter-kollektor feszültsége is lehet 0.2V. Szóval - állítólag - a kollektor feszültség bemehet a bázis feszültség alá? Grrrr.
Össze-vissza locsogsz, csak épp a feladattal nem tudsz mit kezdeni.
Átgondoltam a problémát. Nagyjából.
Megpróbáltam összerakni a megoldást az elméleti képzés apró darabkéi alapján.
A tekercs ellenállásával nem tudok mit kezdeni.
Különösen nagy teljesítményű rendszereknél a transzformátor mágneses vesztességei
Erre nem gondoltam.
Permanens mágneseknél szokott hiszterézis lenni.
Persze arról tudok, hogy a nagyobb transzformátorokat olajban hűtik.
Ezt pedig döntően a transzformátor tekercselés ohmos ellenállása korlátozza.
Van itt egy másik dolog is, ha mélyebben mögénézünk.
Mit csinál a terhelés nélküli transzformátor?
Olyankor az áramot nem inkább a tekercs öninduktivitása korlátozza?
Megkérdeztem a vezető tervezőt. Azt felelte, hogy transzformátort és tápegységet nem tervezünk. Megvesszük a boltban.
Ha valaha is végeztél volna szilárdsági számításokat valódi tartószerkezetekre
Egyetemi tanulmányaim során két tantárgyból kellett ilyen számításokat végezni tantermi gyakorlat keretében.
(A középiskolai tananyaghoz képest csak annyival volt több, hogy a keresztmetszeti tényezők kiszámítását is leadták, továbbá néhány tétel bizonyítását.)
azért elég megdöbbentő tájékozatlanságot mutatsz.
Nem én állítottam össze a tananyagot.
'90 előtt a minisztérium határozta meg a keretszámokat a népgazdasági terv alapján.
Utána viszont az oktatók autonómiáért lázadoztak. Aztán a nagyobb cégek vezetőiből társadalmi szenátust csináltak. Most részben ők diktálnak, ha anyagilag is támogatják az oktatást.
A vezető tervezőnk szerint a szakmát nem az egyetemen lehet megtanulni, hanem otthon. Erről lemaradtam, amikor 10 éves koromban kapát és kaszát adtak a kezembe. Néhány évvel később pedig vésőt, kalapácsot, malteros kanalat. Azzal tisztában voltam, hogy az analóg áramkörökről lemaradtam. Ezért választottam a digitális áramköröket. Csakhogy közben a szekrény méretű logikai áramkörök kimentek a divatból (lásd: space cowboys). A processzorok magjának tervezéséről is lemaradtam.
Ha valamiben hibázok én, vagy a kollégáim, a lehető legrövidebb idő alatt korrigálunk a saját költségünkre és elnézést kérünk.
Ezek a te preferenciáid. Nem mindenütt ez a policy.
Az értékrend választás helyességét logikailag megindokolni nem lehet. (Ez lényegében Gödel tétele a filozófusok szavaival.)
Egyrészt, megpróbálom a saját tévedéseimet felderíteni, mielőtt valaki más rájönne. De ha az ügyfél a minőséget nem fizeti meg, olcsó szemetet akar, akkor kevésbé vagyok motivált.
Többnyire aki tárgyal, azt sem tudja, hogy miről van szó. Aztán jönnek az adhoc zseniális ötletei, természetesen a szakemberek megkérdezése nélkül. (Lásd: kémia topik.)
Találtam nemrég egy hibát a kollégám munkájában. Kijavítottam. A főnök nem akart szólni róla az ügyfélnek. Megtettem helyette. Az ügyfél bamba képet vágott, nem érdekelte. Egy másik ügyfél kikérte magának, a főnök pedig letagadta.
Egy másik cégnél az volt a szokás, hogy a felmerülő problémákról nem szólunk a döntéshozónak. Majd észreveszi, és ő szól. (Ne hívjon minket, majd mi hívjuk magát.) Ott az volt a stratégia, hogy minél több mérnökórát el lehessen számolni. Ettől aztán egyre veszteségesebb lett a cég. Végül egy matematikus megadta neki a kegyelemdöfést.
Ilyenkor a megbízhatatlan alkatrész beszállítóval nem kötünk több üzletet.
A vezető tervezőnk ragaszkodik a megszokott gyártóhoz. Már háromszor befürödtünk vele, mégsem hajlandó másik cégtől vásárolni. Nem képes megtanulni.
Ennek ellenére a legnagyobb cégek sorban állnak nálunk. Meglepődnél, ha felsorolnám.
"Fogalmam sincs, hogy a tekercs ellenállásával mit kezdjek."
Össze-vissza locsogsz, csak épp a feladattal nem tudsz mit kezdeni. Annak ellenére nem, hogy elmondtam: az egyenirányító diódát kell úgy választani, hogy elbírja a kondenzátor töltési periódusában jelentkező rövid-idejű áramcsúcsot. Ezt pedig döntően a transzformátor tekercselés ohmos ellenállása korlátozza. (Különösen nagy teljesítményű rendszereknél a transzformátor mágneses vesztességei, az egyenirányító szubsztrát ohmos vesztességei, sőt a kondenzátor belső induktivitása is számít.)
Egyáltalán emlékszel még, hogy mi volt a felvetésed, amiből ez az egész kiindult?
"Befogott vagy két támaszú tartót méretezni nem olyan nehéz."
Ha valaha is végeztél volna szilárdsági számításokat valódi tartószerkezetekre, nem beszélnél ilyen marhaságot. (Akár csak egy komolyabb befogott tartóra, ahol kérdés a kicsavarodással szembeni stabilitás is.)
Az lehet, hogy informatikusként van egy csomó tapasztalatod, de az eredeti szakmádban azért elég megdöbbentő tájékozatlanságot mutatsz. Most ne is beszéljünk a fundamentális fizikát illető tökéletesen irreális ambícióidról.
Minden attól függ, mekkora teljesítményre, hánydarabot, milyen költségből kell kihozni. Ha 1 - 2 darabról van szó akkor a költség nem szorít, ha néhány ezerről akkor minden fillér számít. A hatásfok akkor érdekes, ha néhány száz wattnál nagyobb teljesítményt kell átalakítani és így tovább.
Általános szabály, hogy méretezni a "worstcase" -re kell. Az iterációt nyugodtan elfelejtheted. A felhasznált anyagok adatlapjából legfeljebb a második próbálkozásra már megfelelő eredményt lehet elérni, ami egy diplomás villamosmérnöktől elvárható. (Feltéve, hogy nem libáért vette a diplomáját.)
Befogott vagy két támaszú tartót méretezni nem olyan nehéz. Több ilyen példát is megoldottam már. Feleslegesen.
Mire ötödéves lettem, a dékán végre rájött, hogy egy villamosmérnök számára nem ez kellene legyen a súlyponti kérdés. A tárgy előadója rendkívül fölényes volt a vizsgán elsős koromban. Aztán pár év múlva elment adóellenőrnek. Vagy átmehetett volna a gépész karra oktatni.
Tápegységet viszont még soha nem méreteztem. Sem az egyetemen, sem pedig azóta. Mindig volt rá jelentkező, akinek ebben több éves gyakorlata volt már.
Rám olyan feladatokat bíztak és bíznak, amiket sem ők nem tanultak, és nekem sem tanították.
Egyesek szerint a diploma nem konkrét tudást jelent, hanem az új ismeretek önálló elsajátításának képességét.
Na, most nem érdekel, hogy mi lenne a mai feladatom. Legfeljebb kirúgnak.
Méretezzünk tápegységet!
Legyen egy transzformátor, aztán egy grätz-híd, majd pedig egy kondenzátor.
A hálózati feszültség elvileg 230 VAC. Nyugat-Európában 240V, nálunk régebben 220V volt. A kettő között bármi előfordulhat, sőt néha még azon is túl.
Az egyik tankönyvben vannak példák mágneses körök méretezésére. De a fluxust nem akarom elágaztatni. A vasmag méretezésénél csak azt kell figyelembe vanni, hogy ne menjen telítésbe a mágnesezési görbe. A nemlineáris torzítás miatt érdemes erősen túlméretezni, ha ez szükséges. Ki kell választani valamilyen vasmagot, és meghatározni a keresztmetszetet.
Következő lépés a tekercsek megválasztása. Egyrészt a menetszámok arányát meghatározza a feszültségek aránya. Másrészt a vezeték ellenállását is figyelembe kell venni.
Aztán jönnek a diódák. A nyitófeszültség nagyjából 0.7V, ennyit le kell vonni a csúcsfeszültségből. Ráadásul mindkét ágban, vagyis kétszer, ha jól gondolom. Ekkora feszültségre lenne feltöltve a kondenzátor. Ha fogyasztó nem lenne.
Tudni kell tehát a névleges terhelést. Legyen mondjuk 1 A.
Két félperiódus tölti a kondenzátort, miközben a terhelés folyamatosan fogyasztja. Emiatt a tápfeszültség hullámos lesz. Ezen kívül a hálózati feszültség hosszú távú ingadozásai miatt is változik a kimeneti feszültség. (Kellene egy stabilizátor is.)
Jól látszik, hogy ez lényegesen összetettebb feladat egy tartógerenda statikai méretezésénél.
Méretezzünk úgy, hogy a tápegységünk kimenetére majd egy LDO kerül. Legyen a drop 0.2V. Tehát a kondenzátoron legalább 5.2V kell legyen. Akkor is, ha a hálózati feszültség csak 220V lenne. (Most itt éppen 233V mérhető.)
Tehát meg kell határozni a dióda áramát. Választani kell egy diódát. Hűtőborda talán nem szükséges.
Fogalmam sincs, hogy a tekercs ellenállásával mit kezdjek.
Egyrészt azon is feszültség fog esni, amit figyelembe kell venni.
Másrészt nem szadad, hogy a tekercs leégjen. Az áramerősség többnyire meghatározza a vezeték vastagságát. Viszont figyelembe kell venni, hogy ez nem egyenes légvezeték, a menetek fel vannak tekerve. Tehát ezt nem úgy kell méretezni, mint a falban futó vezetékeket a villanyszerelő, mert a feltekert menetek egymást is fűtik.
Szóval ez egy összetett feladat. Valószínűleg iterálni kell a megoldást.
