2018-04-17
Науково-дослідний сайт В'ячеслава Горчіліна
Розрахунок підсилювача струму на параметричної індуктивності
Ключ SWR
tfront = μs
timpuls = ms

Фаза:

Число імпульсів за період:

Опір відкритого ключа, Ом:

Генератор G1

Частота, кГц:

Амплітуда, В:

Включення генератора:

Форма сигналу:

Навантаження Rn

Активний опір, Ом:

Ключ SWL
tfront = μs
timpuls = ms

Фаза:

Число імпульсів за період:

Синхронізація даних SWL з SWR

Індуктор L1

Індуктивність, мГн:

Активний опір, Ом:

Зменшення індуктивності при відкритому SWL, разів:

k12k23 при закритому SWL k12k23 при відкритому SWL

Графік

Виводити періоди: ...

Потужність на Rn: Вт Потужність G1: Вт η1: 2:

k12 k13

k22 k23

k12 k13

k22 k23

Графік IL1 Графік USWR Графік SWR Графік SWL Графік UG1
Детальніше Поділитися Зберегти аккаунт
Дана посилання буде працювати тільки для авторизованих акаунтів з робочим абонементом:
Даний калькулятор призначений для розрахунку параметрів різних схемотехнічних рішень підсилювача струму. Його розрахунки засновані на комбінованих параметричних ланцюгах першого і другого роду і досить точно відображають відбуваються там явища. Також, калькулятор може застосовуватися для дослідження перехідних процесів в параметричних і непараметричних RL-ланцюгах.
Крім підрахунку основних значень: потужності, що відбирається від задаючого генератора G1, потужності, одержуваної на навантаженні Rn і коефіцієнта підсилення Kη2, калькулятор виводить 5 графіків: струм через параметричну індуктивність L1, напруга на ключі SWR, моменти відкритого і закритого ключа SWR, моменти відкритого і закритого ключа SWL і напруга генератора G1. Їх можна відключати і підключати натисканням на відповідні тікети під графіком.
Умовна схемотехніка розраховуються калькулятором параметрів наведено на малюнках a і b. На них загальними є:
  • генератор G1, який може виробляти кілька видів сигналів: постійна напруга, класичні синус і косинус, а також випрямлені (однополупериодные) синус і косинус;
  • навантаження Rn представляє собою активний опір;
  • ключ SWR, який має два стани: відкритий і закритий. Калькулятором також враховується перехідний процес між цими станами (tfront), і — ненульове опір ключа у відкритому стані (RSWR);
  • котушка L1, значення індуктивності якої параметрично змінюється за допомогою другої котушки L2 і ключ SWL. На схемі показано, але калькулятор враховує не тільки індуктивність котушки L1, але і її активний опір, яке, в деяких випадках, може сильно впливати на вихідні параметри;
  • ключ SWL, який повинен змінювати значення індуктивності L1. Калькулятор враховує два його стану: відкритий і закритий, а також — перехідний процес між цими станами (tfront). Його опір не враховується, оскільки без реального конструктиву про нього нічого не відомо.
Відмінності між цими двома схемами в тому, що перша (рис. a) є точним підключенням всіх елементів, а друга (рис. b) — спрощена. Другу можна розглядати, якщо виконується наступна умова: опір відкритого ключа SWR у багато разів менше опору навантаження Rn. У цьому випадку ключ просто ставиться паралельно навантаженню.
Важливим моментом є те, що котушка L2 і ключ SWL на схемі — досить умовні. У реальних схемотехнічних рішеннях замість SWL може виступати не тільки ключ, але і пороговий елемент або розрядник. Для механічного варіанти, замість SWL і L2, може застосовуватися періодично проходить повз L1 феромагнітний (магнітний) сердечник. Всі ці моменти: відкриття порогового елемента, пробою розрядника або проходження сердечника, в калькуляторі умовно названі часом відкритого ключа SWL. Важливо, щоб під час відкритого ключа, значення індуктивності L1 зменшувалася, а під час закритого ключа — поверталося до вихідного значення. У калькуляторі цей коефіцієнт вводиться у поле «Зменшення індуктивності при відкритому SWL».
До речі, для досягнення коефіцієнта посилення більшої одиниці, зовсім необов'язково змінювати значення індуктивності L1. Цього ж ефекту можна досягти і при різних коефіцієнтах для кривої Столетова (k12k23). Але про це ми розповімо в окремій примітці.
Включення генератора G1
Генератор може підключатися двома способами: постійне включення і включення при відкритому ключі SWR. У першому випадку все точно відповідає схемі (рис. a), а в другому — генератор виробляє сигнал тільки, коли ключ SWR відкритий. У багатьох випадках, другий варіант включення дає більший виграш, але вимагає більш складний генератор. Відмінності між цими варіантами можна побачити, якщо включити «Графік UG1» і змінювати параметр «G1 → Включення генератора».
Абсолютні і відносні значення
Для спрощення введення даних і більш наочного відображення, в калькуляторі застосовуються деякі відносні значення. Наприклад, так зроблено для введення тимчасових параметрів ключів. Пересуванням жовтих гуртків на самих верхніх графіках, можна виставити тривалість закриття ключа і час закритого ключа в відносних одиницях. Ці параметри автоматично перераховуються в абсолютні і виводяться, як tfront і timpuls відповідно. До речі, якщо ключ напівпровідниковий, то час tfront має приблизно збігатися з відповідним значенням з довідника (datasheet), а якщо замість L2 і SWL пріменятеся механічне зміна індуктивності, наприклад, за допомогою проходить сердечника, то в якості tfront виступатиме час відведення сердечника від L1 на відстань, при якому її індуктивність перестає змінюватися. timpuls в цьому випадку — це час паузи між підходами серчечника.
Приблизно також вводиться і фаза початку закриття ключа, але її значення наводиться в градусах.
Вісь часу t на головному графіку наведена у відносних одиницях. Перераховувати її в абсолютні — немає сенсу, але, взагалі кажучи, зробити це досить просто: при частоті задаючого генератора в 1кГц, шкала осі t буде представлена в мілісекундах, а при частоті 1МГц — у мікросекундах. Якщо ж частоту G1 встановити в 0.001 кГц (1Гц), то ця шкала буде відкалібрована в секундах.
Всі інші величини — струм, напруга, індуктивність і опору — представлені в абсолютних значеннях.
Як вибирати період виведення графіка
Період виведення також представлений у відносних одиницях і вибирається з міркувань закінчення періоду на осі t. Наприклад, якщо період явно проглядається між значеннями: 1.2 і 2.2, то потрібно вводити значення рівні: 1.2, 2.2, 3.2 і т. п. Такий підхід підвищує точність підрахунку реальної вихідної потужності і Kη2.
Зверніть увагу, що збільшення періоду виведення пропорційно збільшує і час підрахунку (відповіді сервера).
Число імпульсів за період
Цей параметр дозволяє змінювати кількість відкриттів і закриття ключа за один період генератора G1. Зазвичай, для параметричних кіл оптимальне значення — 2, але для повноти картини можна вибрати й інші значення. Зверніть увагу, що при виборі цього параметра змінюється тривалість фронту і час закритого ключа.
ККД першого та другого роду
Даний калькулятор дозволяє знайти коефіцієнт приросту підсилювача для ККД другого роду (Kη2). Але в реальному пристрої, для підрахунку загального коефіцієнта ефективності (COP), потрібно враховувати і звичайний ККД окремих блоків, наприклад, ККД задаючого генератора і блоку живлення. Все це — ККД першого роду, загальне значення якого може знаходиться у межах 0.4 - 0.9, і яке можна ввести в полі η1, де за замовчуванням стоїть одиниця. Після вводу значення в це поле, загальний ККД буде перерахований до більш реального, який тепер можна назвати COP для всього пристрою.
Збереження даних
Цей калькулятор може зберігати отримані обчислення у ваш аккаунт. Для цього ви повинні бути зареєстровані на цьому сайті. Ви можете зберегти результат обчислення, який тут називається словом «проект», натиснувши на кнопку «Зберегти запис», а потім повністю відновити дані з розділу «Мої проекти».
Абонемент
Для виведення одного запиту вирішується досить складна математична задача з застосуванням систем нелінійних диференціальних та інтегральних рівнянь. Незважаючи на оптимізацію, підключення декількох процесорів і досить великий обсяг опреративной пам'яті, її рішення в реальному часі займає декілька секунд. Все це вимагає великих обчислювальних потужностей, які, на жаль, не безкоштовні. Тому, для користування цим калькулятором ми вводимо невелику абонплату, яка, сподіваємося, покриє витрати на потужний сервер.
Зареєструйтесь і купуйте абонемент на 30 днів. Після цього ви можете користуватися всіма розділами цього ресурсу без обмежень і без реклами. Дякуємо за співпрацю!

Помилка з'єднання з сервером. Спробуйте відправити запит пізніше!
Дані, отримані від сервера, мають неправильний формат. Зверніться до адміністратора!
Будь ласка, авторизуйтесь!
Будь ласка, продовжіть абонемент!
Процес обчислення вийшов за допустимі процесором рамки: 10 в ступені 200. Будь ласка, змініть параметри!
Будь ласка, авторизуйтесь!
Будь ласка, продовжіть абонемент!
Введіть назву або номер свого проекту
Проект не збережено!
Дані успішно збережено
Проект з такими параметрами вже був збережений протягом останньої години. Виберіть інші параметри!
2009-2018 © Vyacheslav Gorchilin