Lze nějak odfiltrovat brum z pulsního zdroje?

[EKKAR]

@ekkar - prosím, hlavně žádné představy. Tím už jsi se dostatečně historicky znemožnil.
...
Abychom zbytečně nezabředli - tak si to zopakujme.
Ty tvrdíš, že aby bylo možno vyfiltrovat 50Hz, tak je nutno použít mezi kondenzátory tlumivku, nebo odpor.
Já toto tvrzení rozporuji, a naopak tvrdím, že pokud mám dostatečně velkou kapacitu, pak odpor ani tlumivku nepotřebuji. Což se snažím dokazovat tím, že zdroje pro výkonové zesilovače neobsahují ani odpor, ani tlumivku, ale velkou kapacitu.
Buď tedy máš pravdu ty, a pak se všichni ti konstruktéři pletou, nebo pravdu nemáš.
Osobně to vidím takto: Mějme graetz, za ním elyt. ...

Kdo se tady znemožňuje jseš tak akorát ty, fňukavej vývodo. Už jenom tím, že do svejch (zcestnejch) úvah odmítáš zahrnout VNITŘNÍ ODPOR trafa (tzn. imprdelance celýho trafa, včetně primární strany i magnetickýho obvodu) spolu s vnitřním odporem diod v roli filtračního odporu v tom RC článku, ze kterýho ty vnímáš jenom tu kapacitu. A nebereš do úvahy ani to, že zatímco imprdelance trafa a usměrňovače se nemění, imprdelance výstupu ze spínanýho zdroje je kolísavá a ovlivňovaná mírou zpětný vazby podle velikosti výstupního proudu. Ona se ti ta zpětná vazba může úplně klidně i rozkmitat na kmitočtu synchronizovaným se sítí - a ty to nepoznáš, protože nemáš možnost podobným rušivým vazbám při svým měření zabránit. Jenomže dokud tohleten fakt nevezmeš do úvahy, zůstaneš tím blbým ty - ne já. A já už po tomhle tvým vejblitku nemám nejmenší důvod ti v tom střílení do vlastní prdele jakkoliv bránit ...

[golemson]

Lehoučce odběhnu od tématu, ale třeba to nějakou váhu bude mít.
Kdysi dávno jsem řešil autorádio do garáže, prostě jsem vzal autorádio, reprobednu a zdroj s trafem. Tedy trafo, grec, kondy a brumělo to přímo úchvatně. Po mnoha pokusech jsem nechal mezi zdrojem a rádiem projít + pól žárovkou 12V a byl klid. Ale proč, bůh ví.

[samec]

Mě teď zajímá ta filtrace 50 Hz.

Nakresli si usmernenú sínusovku a na ňu si nakresli menej a viac vyfiltrované napätie na filtračnom kondenzátore. A všimni si, akou časťou sínusovky sa kondenzátor nabíja. Skús sa zamyslieť, aký veľký je nabíjací prúd v okamihu nabíjania v porovnaní s celkovým prúdom odoberaným zo zdroja. A keď si odvážny, skús sa zahrať na Chucka Norrisa a nakresli si to a spočítaj pre dokonale vyfiltrované napätie.

[EKKAR]

... trafo, grec, kondy a brumělo to přímo úchvatně. Po mnoha pokusech jsem nechal mezi zdrojem a rádiem projít + pól žárovkou 12V a byl klid. Ale proč, bůh ví.

Že by sice nelineární, ale přeci jen "podélnej" odpor v ∏-článku tvaru C-R-C, kde první kapacita je "kýbl" ve zdroji a druhá je další "kyblík" přímo na napájecí sběrnici autorádia?

[Hill]

Pravdu má Lesana, nabíjecí proud kondíku natvrdo připojeného na výstup zdroje se tomu zdroji hrubě nelíbí: když oddělím zesilovač s velkou blokovací kapacitou na přívodu odporem 3,9 Ω od pulsního zdroje 12 V, tak to spolehlivě bručet nezačne. S menší hodnotou odporu ano. Zdroj je Emos MW3IP25GS přepínatelný 3 - 12 V, do 2,25 A. Ale zase přijdu o část dosažitelného výkonu.
Jiný podobný zdroj na alespoň 1,5 A nemám, třeba by některému stačil menší odpor, ale to bude spíše záležet na koncepci zdroje.
Že při napájení z baterky nebo normálního trafa s usměrňovačem žádný problém není, jsem tu už psal.

[DukeNuke]

vyzkoušel jsem, nemá to vliv. Ale výrazně se to zlepší, když za odpor směrem k zesilovači přidám elyt 2G2. Ale neodstraní to úplně. Ticho nastane až po nějaké době provozu.
@golemson - předpokládám, že ano, ale zeptám se - diody v graetzu máš zablokovány 10nF keramikou?
Jako kluk jsem vyráběl adaptéry pro tranzistoráky ze zvonkového trafa a tehdy jsem věděl úplný prd. Vyzkoušel jsem i stabilizaci, ale pořád to vrčelo. Až jsem zablokoval diody, tak byl klid.

[DukeNuke]

Tak 4,7Ω a elyt mezi zesem a zdrojem už funguje. Ale to už je docela velká ztráta...

[masar]

Ty tvrdíš, že aby bylo možno vyfiltrovat 50Hz, tak je nutno použít mezi kondenzátory tlumivku, nebo odpor.
Já toto tvrzení rozporuji, a naopak tvrdím, že pokud mám dostatečně velkou kapacitu, pak odpor ani tlumivku nepotřebuji. Což se snažím dokazovat tím, že zdroje pro výkonové zesilovače neobsahují ani odpor, ani tlumivku, ale velkou kapacitu.
Buď tedy máš pravdu ty, a pak se všichni ti konstruktéři pletou, nebo pravdu nemáš...

Nebude to teda s tou pravdou ještě trochu jinak?

[DukeNuke]

To je právě to. Já chápu, že u velkého výkonu zesilovače není možné filtrovat napětí klasicky C-R-C, a to z důvodu velké ztráty. Proto je tam velká kapacita, která to srovná. A tohle řešení funguje. Co nechápu je, proč to tedy nefunguje v mém případě?

[rnbw]

Ta velka kapacita je kde? Za trafom, ktoreho vinutie ma nezanedbatelny odpor aj indukcnost.

[DukeNuke]

Přesněji za usměrňovacími diodami.
Tak tedy hokynářská úvaha: mějme trafo graetz a kondenzátor. Za to připojím zesilovač. Pokud se bavíme o impedanci, pak neuvažujeme stejnosměrnou složku. Čili zůstává zvlnění. Zesilovač není ideální odporová zátěž, jsou v něm kondezátory a tranzistory. Tedy ono zvlnění se dostane do zesilovače, v něm se zesílí a jde do reproduktorů. Kdyby byl zesilovač ideální zátěž, tak spotřebuje s kladnou půlvlnou zvlnění více proudu a se zápornou méně a nic by se nedělo. Ale protože není, tak dochází k posuvu fáze mezi zvlněním a výstupem. Výsledek se projeví brumem, čím větší posun, tím větší brum. Ryze teoreticky - pokud by došlo k posunu o 180°, tedy při kladné půlvlně by měl nejnižší odběr a při záporné nejvyšší, pak by se rozkmital.
je tahle úvaha správná?
Pokud do napájení dám kondík s velkou kapacitou, pak funguje jako buffer. Když zesilovač odebírá, tak ho zásobuje a když neodebírá, tak si kondík doplňuje energii. Tím se rozdíly vyrovnají a zes nebrumí. Tato úvaha je správná?
Spínaný zdroj funguje na jiném principu. Pracuje na vysokém kmitočtu a stabilita výstupního napětí je řízena elektronicky. Pro nízké kmitočty zvlnění by tedy měla být reakce vyrovnání natolik rychlá, že se vůbec neprojeví (tedy téměř nulová impedance). tato úvaha je správná?
A tím se dostávám k závěru. Co se impedancí týče, vidím to tak, že v případě klasického zdroje je výstupní impednace zdroje << vstupní impedance zesilovače bez zátěže. U spínaného zdroje by měla být výstupní impedance zdroje <<< vstupní imedance nezatíženého zeslovače, protože je řízena elektronicky. Protože je použitý spínaný zdroj zkonstruován špatně (což bylo ověřeno prakticky výměnou za jiný), neplatí v tomto případě poslední úvaha, to znamená, že není schopen zvlnění o nízkém kmitočtu odregulovat (resp. schopen je, po pár minutách). Proto po zapnutí zes brumí.
Odpověď na otázku - lze nějak odfiltrovat brum z pulsního zdroje - zní ano, lze. Ovšem za cenu ztráty výkonu. Ověřeno prakticky.
Bohužel moje mysl zatížená zkušenostmi s klasickými zdroji pořád jaksi odmítá přimout fakt, že to co funguje u klasiky (kondenzátory), nefunguje u spínaných zdrojů. Ale bude to muset přijmout. Kdyby někdo dokázal vysvětlit proč tomu tak je, byl bych mu vděčen.

[EKKAR]

...
Bohužel moje mysl zatížená zkušenostmi s klasickými zdroji pořád jaksi odmítá přimout fakt, že to co funguje u klasiky (kondenzátory), nefunguje u spínaných zdrojů. Ale bude to muset přijmout. Kdyby někdo dokázal říct proč tomu tak je, byl bych mu vděčen.

Protože jednoduše ten spínák nemá identický elektrický parametry, jako to železný trafo - hlavně ne v oblasti komplexních imprdelančních parametrů. Proto se taky nechová stejně. Když dáš do traktoru jednoválcovej primitivní diesel Lanz Bulldog s žárovou hlavou a válcem o obsahu řádově 2-3 litry a doplníš ho metrákovým litinovým setrvačníkem, budeš mít k dispozici stroj o výkonu bratru 2,5-3 koně - a s otáčkama nepřesahujícíma 350-400 RPM.
Bratři Malinové v půlce 80.let minulýho století lítali RC-modelářskou rychlostní disciplínu "Závod kolem pylonů" s "modýlkem" poháněným tehdejším špičkovým československým modelářským motorkem typu MVVS 6,5 - šlo o motor se žhavicí svíčkou na metylový palivo, takže principem zapalování téměř identickej s tím "Bull-dogem" s žárovou hlavou (to je to jak se před startem musí nažhavit letlampou), akorát přípravu směsi vykonával karburátor s Venturiho difuzérem. Malinové ten motor upravovali na provedení "ABC" neboli "hnilíkovej píst a válec s tvrdě chromovanou mosaznou vložkou" a proti sériovýmu provedení hýbali s průřezem a časováním sacího, přefukovejch a výfukovýho kanálu (byl to 2takt řízenej pístem) aby dosáhli co nejvyššího výkonu pro rychlostní disciplínu. Výkon měřili přepočtem pomocí otáčkoměru a váhy, kterou zjišťovali tah motoru s předem daným typem vrtule. A taky dosahovali výkonu kolem 2,5-3 koňský síly - ale při otáčkách přesahujících 20 000 RPM.
A fčil paprču na pumpu, ogare - a šedó kóro mozkovó do druhéj paprče - ty si vážně myslíš, že ten modelářskej žhavík by byl schopnej taky utáhnout pluh na poli, když měl stejnej výkon, jako ten žárovej Bulldog?

[DukeNuke]

Zase si představuješ že jo?
Nicméně už jsem na to přišel. Impedance v tom opravdu nehrají roli. Jestliže pro nízké kmitočty je impedance u klasiky zdroj<<zes a u spínáku zdroj<<<zes, jde jen o kosmetiku.
Vtip je v tom, že ten zdroj je sám o sobě špatný. A protože produkuje zvlnění o nízkým kmitočtu nedokonalostí svého řízení, pak zvětšení kapacity nemá vliv. A proč?
U klasiky funguje kondík jako buffer - tedy během zvýšeného odběru zesu dodává energii a mimo odběr se nabíjí. A proto to funguje. Protože vybíjet se zpět do trafa se kvůli diodám nemůže.
U toh špatného spínáku se nabíjí, ale zároveň i vybíjí zpět do zdroje - to způsobuje špatná regulace toho spínáku. A proto funguje C-R-C filtr, protože kondík za odporem se sice taky nabíjí a vybíjí, ale pomaleji přes ten odpor. A tím se napětí vyhladí. A proto taky zvětšení kapacity bez odporu nemá vliv.
Ryze teoreticky by v tomto případě mělo stačit dát do cesty diodu místo toho odporu. Ta zabrání tomu, aby se kondík za diodou vybíjel zpět do zdroje a bude to fungovat podobně jako klasika. Když tam dám šotku, tak bude úbytek jen 0,3V, což na funkci nebude mít vliv. A menší ztrátu než na tom odporu. Experimentálně ověřím, až se k tomu dostanu.
No a k tvému traktorovému příkladu - jestliže nějaká soustava potřebuje k uvedení do pohybu určitý výkon (přesněji energii), pak pokud ho dodám, tak se pohne. Pokud bys tedy přišel na to, jak beze ztrát spřevodovat oněch 20000 otáček na potřebných 400, můžeš ten modelářký motorek použít. Jenže to je nemožné.

[Kremik]

Konďas se do zdroje určitě vybíjet nebude, nemá kudy. Místo odporu (nebo dokonce diody) by asi nejlíp fungovala tlumivka jaká bývá běžně ve zdrojích na sekundáru. Pár závitů tlustšího drátu na feritové tyčce. Zřejmě v těch jednoduchých zdrojích bude na sekundáru jen dioda s konďasem. Ale že by to dělalo takovou paseku co tady popisujete, to si musím někdy skusit.

Ale logiku to asi dává. Pokud napětí na prvním kondíku za usměrňovačem trochu kolísá, zpětná vazba "ví", kolik energie je potřeba v následujícím pulsu dodat. Pokud je však napětí na výstupu konstantní (zatlučené velkým kýblem), zpětná vazba nemá odkud to info brát. Tak pak buď pere výkon naplno, když napětí je nízké, nebo nedává nic, když napětí je "dost". Tím se regulace rozkmitá. V tomto režimu by regulační napětí z chybového zesilovače muselo být doplněno správnou časovou konstantou jeho průběhu, jako je obvyklé například ve fázových závěsech. Toto jednoduché zdroje zcela určitě nemají.

Řešením by tedy mohlo být i vyměnit filtrační kondík v modulu zesilovače za nějaký s menší kapacitou. Ale asi bych upřednostnil tu tlumivku.

[DukeNuke]

Áno, v tom vybíjení do zdroje je ta úvaha špatně. Upravme to tedy jinak - vlivem chybné regulace spínaného zdroje vzniká zvlněné napětí 50Hz na kondenzátoru ve zdroji. Pokud kapacitu zvětším, stav se nezmění, pořád vinou špatné regulace bude na kondenzátorech zvlněné napětí. Vzhledem k tomu, že spínák musí je zatížen, nic se nezmění. Možná se s tím ta regulace víc nadře, ale to je tak všechno.
A co se tebou navrhované tlumivky týče (pár závitů na feritu), to už tu bylo lesanou zamítnuto. A mnou ověřeno - viz. filtr foto hned v prvním příspěvku.
Co se týče filtračního kondíku v zesu - je tam 100µF. Po zprávě od Hilla jsem dal odpor 3,9Ω, bez vlivu. Připojil jsem paralelně 2G2, lepší. Při 4,7Ω na 100µF mírné zlepšení. Připojen 2G2, brum zmizel.