Post:#196273 Date:18.08.2009 (14:59) ... В данной ветке речь пойдёт о кадуционных катушках(катушках Тензора), конструкция которых предложена Вилбертом Смитом.
ВНИМАНИЕ!
ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАХ БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ!
СТАРАЙТЕСЬ ДЕЛАТЬ ТАК, ЧТОБЫ ОСЬ КАДУЦИОННОЙ КАТУШКИ, ЧЕРЕЗ ОБМОТКУ КОТОРОЙ ПРОТЕКАЕТ ТОК, НЕ ПЕРЕСЕКАЛАСЬ С ТЕЛОМ ЧЕЛОВЕКА!
Yarston Пост: 196781 От 22.Aug.2009 (00:16)
Почему 24? Первый импульс может быть каким угодно. Но далее этот обратновключенный диод не даст перезарядится емкости перехода более чем до 0.7в.
Амплитуда второго импульса должна быть 24В, если элементы резонансной цепи линейные и не являются функциями напряжения или тока.
Амплитуда второго импульса должна быть 24В, если элементы резонансной цепи линейные и не являются функциями напряжения или тока.
Это так, когда в цепь стока включается параллельный контур. В данном случае имеет место последовательный резонанс. Вот скриншот из программы LTSpice. Индуктивность, естественно, самая обычная. Похоже на результаты Наудина?
Вобщем, с осциллограммами я разобрался. Ну а как тогда с "I have built and tested sucessfully a Scalar Waves Transmitter1 based on caduceus wound coil, this device has shown some very interesting features concerning the transmission of these waves through a shielded and grounded box."? Эффект HZ антенны?
Амплитуда второго импульса должна быть 24В, если элементы резонансной цепи линейные и не являются функциями напряжения или тока.
Это так, когда в цепь стока включается параллельный контур. В данном случае имеет место последовательный резонанс. Вот скриншот из программы LTSpice. Индуктивность, естественно, самая обычная. Похоже на результаты Наудина?
Вобщем, с осциллограммами я разобрался. Ну а как тогда с "I have built and tested sucessfully a Scalar Waves Transmitter1 based on caduceus wound coil, this device has shown some very interesting features concerning the transmission of these waves through a shielded and grounded box."? Эффект HZ антенны?
Характер процесса зависит от длительности импульса управления.
Какой была длительность импульса управления?
Измерил длину провода обмотки катушки. Длина провода около 350 мм на сердечнике. И длина двух соединительных проводников по 50 мм каждый.
Намотал вторую катушку, но пока не подпаял к плате. Сделаю завтра или днём позже и посмотрю на результат.
Как то давно эксперементировал с продольным вектором магнитного поля, с целью получения продольного резонанса. Продольного резонанса конечно же добился, но попутно выяснилось что частота продольного резонанса напрямую связанна с длинной провода которой намотанна катушка. И связана следующим образом. Длина провода такой индуктивности равна длине волны в вакуме(имеется ввиду С/f c-скорость света f-частота)помноженной на коэффициент укорочения длины волны (коэффициент зависит от вида материала), для меди он в пределах 0.7-0.73 такая разбежка зависит от типа меди. Т.е. если длина волны в вакуме равна 1метр, то провод для продольного резонанса на этой частоте должен быть 0.7метра.
Попробуй для кадуционной катушки использовать продольный резонас, т.к. для индуктивный в данном случае не доступен и что за индуктивность была измерена это еще вопрос. Я то же эксперементировал с такой намоткой но только использовал для других целей и длина провода была 9метров, и при этом индуктивность была равна тем же 1мкГн.
В данном случае тебе будет проще достигнуть продольного резонанса, всего лишь намотав пару метров провода для использования на той же чатоте.
Характер процесса зависит от длительности импульса управления.
Какой была длительность импульса управления?
Там на схеме подписано, мелко, длина - 100 мкс, фронты - по 5 мкс. Это не очень важно - параметры "от балды". Главное, чтобы за время импульса индуктивнусть успела накопить энергию. От фронтов зависит величина выброса. Емкость катушки роли не играет - вся запасенная в ней энергия сходит на нет после первого же импульса. Это хорошо видно, если её емкость выставить, скажем, 1 мкф - будет один большой синусоподобный горб и всё. Единственное, что я не могу взять в толк - каким образом могут происходить колебания ТАКОЙ амплитуды в контуре, где емкость (перехода) закорчена диодом?
Глюк симулятора или некая особенность мосфет-транзисторов? На картинке ниже - "те же и биполярник". Это лишь один из скринов, на других видно, что амплитуда второго и последующих импульсов не задирается выше 24в при любом первом (хоть те же сотни В).
Длина провода такой индуктивности равна длине волны в вакуме(имеется ввиду С/f c-скорость света f-частота)помноженной на коэффициент укорочения длины волны (коэффициент зависит от вида материала), для меди он в пределах 0.7-0.73 такая разбежка зависит от типа меди. Т.е. если длина волны в вакуме равна 1метр, то провод для продольного резонанса на этой частоте должен быть 0.7метра.
От окружения провода это тоже зависит. Формула такая: k=1/sqrt(e*m), где е - диэлектрическая проницаемость вещества, м - магнитная. Но это для однородной среды распространения волны. Как это на практике - хз.
Итак, чтобы все было прозрачно: биполярник и фет запитываются от одного источника 12В и одного генератора импульса 100мкс, фронты 5мкс. Пик на коллекторе - 23В, на стоке - 400В (сигнал снимается через делитель 1:20). Контура совершенно одинаковые. Осциллограммы - сами видите. На схеме цветными точками показаны места, с которых "снимался" сигнал. Самое интересное, у Наудина с фетом эффект более выражен, и в симуляторе он тоже есть. А вот биполярник почему-то не катит.
Характер процесса зависит от длительности импульса управления.
Какой была длительность импульса управления?
Там на схеме подписано, мелко, длина - 100 мкс, фронты - по 5 мкс. Это не очень важно - параметры "от балды". Главное, чтобы за время импульса индуктивнусть успела накопить энергию. От фронтов зависит величина выброса. Емкость катушки роли не играет - вся запасенная в ней энергия сходит на нет после первого же импульса. Это хорошо видно, если её емкость выставить, скажем, 1 мкф - будет один большой синусоподобный горб и всё. Единственное, что я не могу взять в толк - каким образом могут происходить колебания ТАКОЙ амплитуды в контуре, где емкость (перехода) закорчена диодом?
Глюк симулятора или некая особенность мосфет-транзисторов? На картинке ниже - "те же и биполярник". Это лишь один из скринов, на других видно, что амплитуда второго и последующих импульсов не задирается выше 24 в при любом первом (хоть те же сотни В).
Длительность фронта 5 мкс - слишком большая величина. Транзистор будет длительное время пребывать в активном режиме и этот фактор исказит результат и потери при переключении резко возрастут. Делайте длительность фронта как можно меньшей!
Параллельно ставить ёмкости не надо, у Наудина канал транзистора ёмкостью не шунтируется(смотрите вторую схему), многие чудеса возникают вследствие того, что паразитные ёмкости полевика являются функциями напряжения.
Начёт диода могу сказать следующее. При формировании первой волны диод не участвует. А вот в формировании второй волны он очень даже участвует.
Вы можете составить простые дифференциальные уравнения LC-цепочки и найти решение. Всякими паразитными параметрами пренебрегите. При решении учтите начальные условия.
1) Когда полевик включен, через дроссель протекает ток, его значение увеличивается. Здесь диффуравнение первого порядка, ёмкости здесь не участвуют, есть только индуктивность.
2) Когда полевик выключается, ток дросселя протекает через ёмкость сток-исток(пока упрощённая модель), происходит резонансный заряд и разряд конденсатора. Здесь диффуравнение второго порядка. Процесс закончится, когда напряжение на полевике станет равным нулю. Но ток через дроссель будет не равным нулю и его направление изменится на противоположное, величина тока поменяет знак.
3) Ток через дроссель будет течь до тех пор, пока его величина не станет равной нулю.
и так далее...
Yarston Пост: 197024 От 24.Aug.2009 (15:57)
Итак, чтобы все было прозрачно: биполярник и фет запитываются от одного источника 12В и одного генератора импульса 100мкс, фронты 5мкс. Пик на коллекторе - 23В, на стоке - 400В (сигнал снимается через делитель 1:20). Контура совершенно одинаковые. Осциллограммы - сами видите. На схеме цветными точками показаны места, с которых "снимался" сигнал. Самое интересное, у Наудина с фетом эффект более выражен, и в симуляторе он тоже есть. А вот биполярник почему-то не катит.
Ничем полевик шунтировать не надо. Чтобы повторить временные диаграммы, приведенные Наудином, ёмкости должны быть нелинейными и должны быть учтены в самой модели полевика.
Длительность фронта 5 мкс - слишком большая величина. Транзистор будет длительное время пребывать в активном режиме и этот фактор исказит результат и потери при переключении резко возрастут. Делайте длительность фронта как можно меньшей!
Итак выброс 400В, если фронт делать еще круче, первый импульс в киловольты лезет. Это же не реальная схема.
Начёт диода могу сказать следующее. При формировании первой волны диод не участвует. А вот в формировании второй волны он очень даже участвует.
По идее, должен участвовать. Но у Наудина почему-то этого не видно, как и у меня с фетом. А вот с биполярником у него тоже второй импульс не вылезает выше 24В.
Параллельно ставить ёмкости не надо, у Наудина канал транзистора ёмкостью не шунтируется(смотрите вторую схему), многие чудеса возникают вследствие того, что паразитные ёмкости полевика являются функциями напряжения.
У катушки тоже есть емкость. К сожалению, эмулятор не может учесть нелинейность емкости перехода.
Ничем полевик шунтировать не надо. Чтобы повторить временные диаграммы, приведенные Наудином, ёмкости должны быть нелинейными и должны быть учтены в самой модели полевика.
ИМХО проще сделать эту схему, чем переписывать модели симулятора.
2) Когда полевик выключается, ток дросселя протекает через ёмкость сток-исток(пока упрощённая модель), происходит резонансный заряд и разряд конденсатора. Здесь диффуравнение второго порядка. Процесс закончится, когда напряжение на полевике станет равным нулю. Но ток через дроссель будет не равным нулю и его направление изменится на противоположное, величина тока поменяет знак.
Ну это уже задолго до нас продиффенцировано и уложено в готовые формулы - нате, пользуйтесь
Предлагаю забить пока на кривые эмуляторы и перейти к теме - кадуционной катушке. В рамках поставленного Наудиным опыта она ведет себя как HZ антенна - такой вывод можно сделать потому, что ее излучение проникает через экран. По сути и то, и другое - две катушки с компенсирующими друг друга в осевом направлении магнитными полями. Т.е., грубо говоря, бифилярки. Может, это общее свойство всех бифилярок - генерировать некий агент, легко проникающий через экран?
Похоже на то, что эффект возникает при любом суммировании МП с противоположными векторами - есть конструкции HZ антенн с постоянными магнитами, да и "качеристы" отмечают изменения в работе своих установок при помещении их в поле ПМ, причем есть явная зависимость от направления поля. Возможно, тут имеет место "схлопывание" частиц, переносящих МП (знаю, что в офф.изике таких нет)и образование неких других.
Можно и не забивать на симуляторы. Можете попробовать в OrCAD PSPICE. Проверенный симулятор. Но не у каждого он есть. У него тоже могут быть "косяки" с зацикливанием в процессе решения.
Длительность фронта 5 мкс - слишком большая величина. Транзистор будет длительное время пребывать в активном режиме и этот фактор исказит результат и потери при переключении резко возрастут. Делайте длительность фронта как можно меньшей!
Итак выброс 400В, если фронт делать еще круче, первый импульс в киловольты лезет. Это же не реальная схема.
.......
Ну это уже задолго до нас продиффенцировано и уложено в готовые формулы - нате, пользуйтесь
Величина тока в обмотке катушки в конце первого интервала и начале второго интервала будет:
J=E*tau/L,
где tau - время открытого состояния ключа, E - напряжение питания.
Выхажения тока(x1) и напряжения(x2) в конце второго интервала:
x1(tau)=J*cos(omega*tau)+(E/rho)*sin(omega*tau),
x2(tau)=E*(1-cos(omega*tau))+J*rho*sin(omega*tau),
где tau - время, за которое конденсатор C перезарядится, тоесть от нулевого напряжения на конденсаторе в начале интервала до нулевого напряжения на конденсаторе в конце интервала, тоесть длительность интервала,
E - напряжение питания,
omega=1/sqrt(L*C) - резонансная круговая частота.
Попробуем найти tau для второго интервала.
E*(1-cos(omega*tau))+J*rho*sin(omega*tau)=0.
Отсюда
tg(omega*tau/2)=-J*rho/E.
тогда
tau=2*(pi-arctg(J*rho/E))/omega
А дальше попробуйте решить сами.
Зная длительность интервала tau, найдите величину тока x1(tau).
Вы увидите, что по абсолютной величине x1(tau) будет не намного отличаться от J, но знак будет противоположным.
Мы ведь знаем, что в большинстве полевиков есть встроенный диод. И через него на источник питания будет течь ток катушки.
Напряжение между стоком и истоком будет равным нулю до тех пор, пока ток катушки не станет равным нулю.
