Всем доброго, вот и настал момент истины. На днях (я был еще на вахте) супруга получила купленный в интернете усилитель D-класса.
Послушал я его и сегодня сотворил задуманное и описанное в этой статье.
Поскольку сам усилитель лучше всего показал себя при питании 28В (ни нашим, ни вашим), именно этим напряжением и был запитан в опытах. В случае аварийного питателя асинхронных моторов, можно и 28 вольтовую батарею прикрутить. В автомобиле им питать нечего. Задумка для стационарного использования.
И так:
Запитан усилитель от регулируемого БП, нагружен на две идентичные первичные обмотки силового трансформатора, активное сопротивление каждой из обмоток равно 2Ом. Ко вторичной обмотке подключил лампу накаливания 230В-60Вт. Синусоидальное напряжение на вход усилителя подал с компьютера.
Включил схему и измерил напряжение на вторичной обмотке трансформатора. Под нагрузкой последнее составило 170В действующего.
Чтобы узнать какая мощность рассеивается на лампе при таком напряжении полез в интернет и толком ни чего не нашел. Амперметра переменного тока у меня нету, а клещи при таких токах дадут просто огромную погрешность. В связи с чем, "собрал" схему в симуляторе и выяснил, что лампа 230/60 при питании 170В рассеивает 33Вт.
К дополнительной обмотке трансформатора подключил осциллограф и убедился в том, что у меня синус, а не какая-то бяка.
Так - мощность на выходе узнал. Теперь нужно узнать мощность потребляемую устройством из источника. Тут проще - все требуемые параметры отображены на самом блоке питания.
Умножаем напряжение на ток и получаем 59Вт.
Осталось выяснить КПД инвертора.
59/100=0,59.
33Вт/0,59=57,6%
Результат конечно не такой как я ожидал и тем не менее, на выходе чистейший синус и КПД всяко выше, чем у типичных аналоговых преобразователей с чистой синусоидой. У последних из-за работы в линейном режиме КПД ближе к усилителям АБ-класса, то есть ниже 50%
В предыдущей части статьи, читатели предлагали инвертор с двойным преобразованием, из низкого постоянного получить высокое постоянное и промодулировать его мостом раскачиваемым ШИ модуляцией, превратив в синусоиду.
Пришла еще одна идея. Раскачивать не мост ШИМой, а все тот же УМЗЧ D-класса синусом, только усилитель сделать высоковольтным. Питать усилитель двухполярным напряжением +/-150В и нагрузку вешать напрямую, на выход усилителя. Хотя... По сути это то же самое, что и предложено, ибо выход усилителя может быть как полумостовым, так и полным мостом.Давай по новой Вася, всё неправильно, "широкую на широкую"!!!
Спустя какое-то время:
После публикации в комментариях к этой статье нарисовался один диванный экспЭрд, ранее фигурирующий в предыдущей статье. Товарищ не забыл напомнить мне, что у меня слишком оптимистичные надежды на данный проект. Ну и ладно бы сказал он, что-то умное, поставил бы под сомнение предполагаемый КПД в следствии тепловых потерь в усилителе, что было бы логично. Нет - у этого товарища (без внятного никнейма и аватара) камнем преткновения стал трансформатор. Дядька даже предложил мне почитать вумные кныжки! По его понятиям, уточню - именно по его понятиям, слабое место системы, трансформатор!!! И именно он не позволит получить ожидаемый КПД из-за низкого КПД самого трансформатора!
Я в прошлой статье додумался ляпнуть, что КПД трансформаторов близок к 0,99, И вот уже под этой статьёй я был обозван "чудаком" и был мне задан вопрос - "И где высокий КПД?"
Прочтя этот и другие комментарии я решил все измерить по новой.
Вот, что получилось:
Напряжение БП - 27,3В.
Ток потребления - 1,8А.
Напряжение на выходе с нагрузкой - 170В.
Напряжение на шунте из резистора 3,3Ом - 0,8В
Ток в нагрузке определенный по падению на шунте (закон ома) 0,24А
Считаем КПД.
Мощность на входе - 27,3В*1,8А=49Вт.
Мощность на выходе - 170В*0,24А=40,8Вт.
КПД - 49/100=0,49. 40,8/0,49=83%
Ответ хейтерам - прежде чем умничать, изучите тему!!!
П.С. Будет новая статья, с фотками и подробностями.