О корректорах коэф. мощности

[krian]

Попалась мне схема, фрагмент которой показан на прилагаемом рисунке.
По моему предположению элементы L1,D1,D2,C2 выполняют роль какого-то сурогатного корректора коэффициента мощности, используя тот же ключевой транзистор, что и в преобразователе.
Что-то вроде рефлексного приемника получается, когда на одном транзисторе и УВЧ, и УНЧ... Была даже когда-то схема рефлексного супергетеродина на одном транзисторе...
А вопрос мой в следующем.
Почему диод D2 подключается не прямо к ключу, а к отводу трансформатора? И из каких соображений выбирать соотношение количества витков для отвода?
Может у кого-то есть какие-то мысли по этому поводу или кто-то пректировал подобные схемы, или встречал в литературе, как оно должно работать?

-- Прилагается рисунок: --

[Falconist]

Крайне интересная схема! Если не сложно - источник, откуда она взята, хотелось бы проанализировать не только приведенный фрагмент, но и полную схему, а также ее описание.

[krian]

Крайне интересная схема! Если не сложно - источник, откуда она взята, хотелось бы проанализировать не только приведенный фрагмент, но и полную схему, а также ее описание.

Ага!!! Если бы все это было, я бы и не спрашивал.
Это нарисовано по сгоревшей плате неизвестного происхождения, причем не мной. Управление от UC284X.
А плата сгорела не сама собой, а от кривых очумелых ручек.

[tauP10]

Почему диод D2 подключается не прямо к ключу, а к отводу трансформатора? И из каких соображений выбирать соотношение количества витков для отвода?

Действительно интересная схема. А работает следующим образом:
Если бы не было отвода и диод VD2 был подключен к стоку VT1, то при скважности работы ключа 1/2 периода (допустим что это возможно), запасаемая в L1 энергия намагничивания должна была бы высвобождаться через диод VD1 в C2 и доводить напряжение на нем до 600V (если напряжение на C1 в эту миллисекунду равно 300V) (площадь напряжение*время намагничивания должно равняться площади размагничивания в условно установившемся режиме). В момент отдачи энергии от трансформатора во вторичные обмотки (когда VT1 закрыт) обратноходовое напряжение первички складывалось бы с напряжением на С2 , и как я указал выше (для соблюдения равенства площадей намагничивания/размагничивания) напряжение собственного обратного хода только на первичке составило бы тоже 600V (дополнительно к U на С2). Понятно что полевики на 1200 вольт слишком дороги если вообще существуют.
Сделав отвод в трансформаторе например с половины обмотки и рассчитав трансформатор таким образом, чтобы ключ работал со скважностью 1/3 имеем в точке Uвх=300V:
площадь накачки L1 = (300-Uc2/2)*0,33
площадь размагн. L1 = (Uc2-300)*0,66
приравняв и решив эту систему уравнений находим Uc2=400V.
Напряжение первички трансформатора на обратном ходу:
400*1/3= X*2/3
Х=200V Будучи суммированным с напряжением на C2 напряжение закрытого ключа составит 600V . Это уже хорошо. 800 - вольтовые полевики существуют.

Это примерный расчет по напругам без учета мощности.
Этот суррогатный корректор мощности (с конструктивными условиями Q=1/3 и отвод от середины первички) начнет потреблять ток от моста и от C1 когда напряжение на C1 возрастет до 200V ( напряжение на C2 пополам - так как отвод от середины) иначе диод VD2 не откроется (в предположении что пульсация сетевой частоты на C2 мала) Этого вполне ( с запасом) достаточно для выполнения норм по гармоникам потребляемого тока в сеть.
Можно сделать отвод из другого места (например 1/3 обмотки) и скважность работы ключа рассчитать так чтобы на максимуме мощности была 1/4 периода. Это позволит еще больше снизить напряжение на стоке ключа в закрытом режиме.

[krian]

Спасибо за такой ответ tauP10. Я рад Вашему отклику.
От всей души поздравляю всех участников с Новым годом и желаю крепкого здоровья и новых творческих успехов.

[Falconist]

Уважаемый tauP10, мой респект!

Жаль, что на данном форуме нет кнюпочки "репутация" - считайте, что я ее нажал со знаком "плюс"!

P.S.: А может быть, это сделано и специально, чтобы всяких-разных "г(я)уров" не опустили ниже плинтуса?

С НОВЫМ ГОДОМ!

[mikaleus]

От корректора мощности классического отличает наличие входного конденсатора электролита (номинал не указан, но вряд ли бы он был маленьким). В классике обычно сразу после диодного моста стоит пленочный силовой (для прокачки через себя большого импульсного тока) конденсатор сравнительно небольшой емкости. Изменение напряжения на котором мало отличалось бы от напряжения на двухполупериодном выпрямителе. Тут, ИМХО, скорее всего речь шла не столько о корректоре мощности, как о повышении коэффициента стабилизации схемы, при работе с групповой стабилизацией (как в МП-3 и МП-405 и т.д. в телевизорах) при изменении входного напряжения. Схема очень интересна. Рассуждения tauP10 о работе схемы правильные. Тут добавить нечего.

[arkbox]

Мда, Тауп10 накуралесил Сразу видно инженера который хорошо умеет считать не понимая сути дела...
Попробую по дилетантски, без цифр.
Значит никакого повышения напряжения на ключе при его закрывании не будет так как ток катушки продолжит свое победной шествие по цепри VD3 и далее резистор и кондер (демпферная цепь).
Теперь что касается разделения первички на две обмотки, так это вероятно вот для чего. При открытом ключе ток идет по нижней части цепи по пути наименьшего сопротивления через меньшую индуктивность и запасает энергию в сердечнике. когда ключ закрывается, ток продложает уже по цепи с болшей инуктивностью, что снижает ток пропорционально увеличению индуктивности. видимо это надо что бы уменьшить выброс во вторичке упростив там фильтр. вот и се, как раз здесь площадь намагничивания не равно площади размагничивания о чем вещал г-н Тауп10.
А С1 и L1 это скорей всего входной фильтр и к преобразованию отношения не имеют. Так что господа наврядли эта конструкция обладает какой существенной то пауэр фактрор корркецией.(если С1 больше 10 микро)

[Yuri222]

Господа, а почему сразу же подразумевается, что это обратноходовой источник питания? Маркировка полярностей первичной и вторичной обмоток транса у меня вызывает ассоциацию с прямоходовым. А без продолжения схемы со стороны вторичных обмоток...
Цепочка VD3-R1-C3 также может применяться для размагничивания сердечника транса в прямоходовом БП не очень большой мощности.
Добавить бы сюда значения электролитов и входной индуктивности...
Да, электролиты очень не любят слишком больших пульсаций напряжения на них.
Да, и UC284x по замыслам ее разработчиков применяется с ОС по току в первичной обмотке транса, а датчика тока не наблюдается. Не исключаю, что можно обойтись и без него, а данная микросхема применена ввиду ее низкой стоимости/доступности, тогда ... неплохо было бы "огласить весь список", т.е. привести и остатки схемы.

[tauP10]

arkbox, Вы ошиблись в нескольких своих утверждениях:
1)

Значит никакого повышения напряжения на ключе при его закрывании не будет так как ток катушки продолжит свое победной шествие по цепри VD3 и далее резистор и кондер (демпферная цепь)

Как только ключ закрывается, напряжение на выводе 11 (и выв.14 также)становится выше напряжения на выв.17. Диод VD2 закроется а VD1 откроется.
2)

вот и се, как раз здесь площадь намагничивания не равно площади размагничивания о чем вещал г-н Тауп10

Утверждая такое arkbox покушается на закон сохранения энергии :о) В установившемся режиме обе площади равны, разница может быть только небольшая из-за потерь в сердечнике и обмотке.

Я подозреваю что тот кто рисовал схему глядя на печатную плату ,ошибочно поставил "+" возле C1, так же ошибочно расставил полярности обмоток. Но вполне возможно что С1 электролит! В конце 90-х годов, когда Филипс выпускал под своим брэндом электролитические конденсаторы , были у них заморочки выпускать специальные серии электролитов на малую емкость и большие импульсные токи. У меня до сих пор в коллекции есть 68мкф 400В который они предлагали для источников с мощностью 100Вт. При пониженной емкости фильтрующего конденсатора пульсация сетевой частоты на нем достигает 35-50 Вольт и угол включения диодов сетевого выпрямителя увеличивается а гармоники тока выпрямленного напряжения уменьшаются БЕЗ каких либо еще хитростей типа электронных PFC.

Как правильно заметил Yuri222 , неплохо бы посмотреть на остатки схемы.
Для заключения о том что это прямоходовой источник меня удерживают: -отсутствие на сетевой стороне обмотки рекуперации энергии обратно в С2 и отсутствие элементов ограничения тока ключа. Обмотка рекуперации с одним диодом - более дешевое решение вместо емкости С3 и резистора R1 , на котором еще и мощность рассеивается.