Перегрузка нулевого проводника в трехфазных сетях при нагрузке на импульсные блоки питания современной техники

[anatol378]

Вам же правильно все сказал azim_mg,

Не читал... Своей дури достаточно

видимо недопоняли - участки напряжения сети, где напряжение ниже 150 вольт, довольно короткие, поэтому бОльшую часть времени происходит компенсация.

Возмите график с наложением синусоиды генератора на напряжение на лампе и ток потребления по фазе. С компенсирующим устройством и без.
Оптимально было бы и видоизменить нагрузку, так как при снижении напряжения ниже 60 -100 вольт ЛЛ гореть не будет.

Ну это уже вооще...
Как раз во время разряда конденсатора, в стандартной схеме, никакой мощности из сети не потребляется, ни активной, ни реактивной. И соответственно, ни о какой компенсации не может быть и речи.

Время разряда конденсатора зависит от емкости и тока через лампу. Если конденсатор большой - напряжение питания будет падать быстрее напряжения на конденсаторе. При меньшей емкости - ток лампы разделится между сетью и конденсатором, другими словами активная нагрузка.

[azim_mg]

Ни фига эта дурь не дает особо.
...

Схема, о которой говорил ТС (мостик+конденсатор фильтра) и схема из сообщения #31 отличаются кардинально, просто на первый взгляд это незаметно, до меня тоже это дошло только после подсказки.
Постараюсь подчеркнуть эту разницу.

... Сделана с целью исключения "провалов" в ноль яркости ЛЛ. Для генератора конденсаторы соединены последовательно (уменьшается ток зарядки) для нагрузки параллельно и включаются в работу при снижении питающего напряжения вдвое. Т.Е. поддерживают горение на 120 градусном вместо 240 градусного участка синусоиды.
...

- Ваши слова. Согласен полностью.
Добавлю только, что это означает, что на 2/3 периода у нас лампа работает так, как если бы мостика не было. Это получается потому, что конденсатор фильтра, о которой писал ТС и от которого все беды с перегрузкой нулевого провода, теперь исключен. Вместо него добавлены два конденсатора значительно меньшей емкости и которые для сети имеют вдвое меньшую (чем их номинал) эквивалентную емкость, благодаря диодам.

...
Но от пиков тока мы никуда не делись. Компенсировали в нулевом проводнике часть мощности за счет превращения тока в активный на небольших участках, так и в стандартной схеме часть мощности (во время разряда конденсатора) - активная и будет компенсироваться.

- Необходимо уточнить. "Небольшие" участки составляют почти 240 градусов, поскольку лампа питается напрямую от сети на протяжении этих 240 градусов, этот ток в значительной части компенсируется в нулевом проводе. Да, вместо зарядных импульсов конденсатора большой емкости появились аналогичные импульсы цепочки из двух конденсаторов, в несколько раз меньшей амплитуды. Они, как и прежде, не компенсируются, но их мощность уменьшилась в разы, что и решает проблему с перегрузкой нулевого провода.
Таким образом, именно замена одного конденсатора большой емкости на пару меньшей емкости и три диода решает проблему перегрузки нулевого провода.

PS Попутно вспомнился распространенный стереотип: "чем больше емкость конденсатора (-ов) фильтра выпрямителя - тем лучше. Потому что меньше напряжение пульсации." Что далеко не всегда верно ...

[azim_mg]

...
Время разряда конденсатора зависит от емкости и тока через лампу. Если конденсатор большой - напряжение питания будет падать быстрее напряжения на конденсаторе. При меньшей емкости - ток лампы разделится между сетью и конденсатором, другими словами активная нагрузка.

Вообще-то это так. Но, исходя из накопительной функции конденсатора, подразумевается, что величина емкости выбирается достаточной настолько, что напряжение на нем падает многократно медленнее, чем напряжение питания. Т.е., как в исходной схеме, так и в рассматриваемой, конденсатор или конденсаторы разряжаются далеко не до нуля, а процентов на 5 ... 10 (ориентировочно) от максимального напряжения. Скажем, минимальное напряжение на конденсаторах в рассматриваемой схеме должно быть таким, чтобы лампа не успевала погаснуть, да и пульсация на них не должна превысить допустимые пределы (и так эти китайские кондеры долголетием не отличаются).

[Ан-162]

Но, исходя из накопительной функции конденсатора, подразумевается, что величина емкости выбирается достаточной настолько, что напряжение на нем падает многократно медленнее, чем напряжение питания.

Вот именно.
Причем, во всех выпрямителях.
Иначе это уже не сглаживающий конденсатор будет, а так, от помех коротких.

далеко не до нуля, а процентов на 5 ... 10 (ориентировочно) от максимального напряжения.

В КЛЛ в подавляющем большинстве конденсаторы выбираются такой емкости, что провал напряжения составляет 30-50% от пикового.
И только в самых дорогих - 15-30%. Но у нас такие практически не продаются.
Парадокс, учитывая то, что прочей техники невысокого, скажем так, качества (ТВ, DVD и пр.) продается так-же много, как и КЛЛ, но там провал 2-10% закладывается.

Оптимально было бы и видоизменить нагрузку, так как при снижении напряжения ниже 60 -100 вольт ЛЛ гореть не будет.

Лично проверял неделю назад. КЛЛ максус загорается от ~45 вольт при плавном повышении напряжения (с латра, действующее значение) и гаснет при ~37 вольт.
Изменение яркости, на глаз, в диапазоне 240-180 едва уловимо. При 100-120 она падает примерно в 1,5 раза (субьективно).

[anatol378]

azim_mg, полностью согласен с вами за исключением

подразумевается, что величина емкости выбирается достаточной настолько, что напряжение на нем падает многократно медленнее, чем напряжение питания

.
того, что устройство должно влезть в рамки потребительского выбора, а затем все ограничивается минимальной ценой продукта и массогабаритными показателями.
другими словами: - производство дешевое, товар в оговоренных рамках и других факторов просто нет, не мечтайте. Капитализм батюшка, а не Фобос-Грунт.

[Ан-162]

Оптимально было бы и видоизменить нагрузку, так как при снижении напряжения ниже 60 -100 вольт ЛЛ гореть не будет.

Согласен.
Вот моделирование при нагрузке на электронный БП с постоянной мощностью на вторичных цепях (их большинство). Без учета изменения к.п.д. преобразователя с изменением напряжения на электролите (-тах).
Как видите, токи в нулевом и фазном практически равны, их в таком случае нужно брать равного сечения.

[Ан-162]

А вот для нагрузки, имитурующей КЛЛ - мощность меняется при изменении напряжения на электролите (-тах), но с частичным эффектом стабилизации мощности.
Можно использовать обычные кабели, с нолем пониженного сечения.
Желающие могут запустить модель вживую.

[azim_mg]

Сообщение от azim_mg
далеко не до нуля, а процентов на 5 ... 10 (ориентировочно) от максимального напряжения.
В КЛЛ в подавляющем большинстве конденсаторы выбираются такой емкости, что провал напряжения составляет 30-50% от пикового.
И только в самых дорогих - 15-30%. Но у нас такие практически не продаются.
Парадокс, учитывая то, что прочей техники невысокого, скажем так, качества (ТВ, DVD и пр.) продается так-же много, как и КЛЛ, но там провал 2-10% закладывается.

Я предполагал ориентировочные 5-10 процентов, исходя из величины пульсации, максимально допустимой для полярных конденсаторов с рабочим напряжением порядка 200 - 400 Вольт. В остальном вполне возможно допустить 100 Герц пульсацию до 50 процентов питания, потому что предполагаю, что питание непосредственно на лампу подается через импульсную схему, стабилизирующей силу тока через лампу, которая и фильтрует без проблем эту пульсацию, чтобы не было мерцания лампы. При этом конденсаторы используются с предельной нагрузкой; с учетом подогрева во включенном состоянии они могут сократить срок службы лампы. Который, как обещают, может доходить до 8 лет (при ежедневном свечении в течение 3 часов в среднем) - от 8 до 12 тысяч часов. При этом гарантия почему-то только 12 месяцев (впрочем, при круглосуточной работе лампы так и получается, что 8 лет превращаются в один год). Насколько помню, на прочую бытовую электронику было положено давать гарантию не менее 18 месяцев. Возможно, здесь расчет на то, что из-за лампочки стоимостью в 100 руб. большинство не захочет заморачиваться с гарантиями и просто выбросит лампу, пардон, сдаст на утилизацию.
Может быть и такой момент, что минимальный ресурс - у нитей накала, которые перегорают первыми, поэтому нет смысла особо беречь конденсаторы - все равно лампу не будут ремонтировать.

[Ан-162]

Может быть и такой момент, что минимальный ресурс - у нитей накала, которые перегорают первыми

Мой опыт ремонта КЛЛ свидетельствует о том, что в качественных лампочках перегорают нити накала (довольно нескоро), а в некачественных летит сам электронный балласт - полностью теряет емкость электролит или дохнут транзисторы от перегрева. Больше транзисторы.

[michvl]

На упаковке моих ламп написано: 8 лет, 8000 час. и еще 5000 включений..