Генератор БТГ Романа Карноухова

[Ramzaj]

Собственно, если найти причину такого поведения резонансных контуров в реально работающих системах, то это и будет физический принцип получения дополнительной мощности. И резонанс совершенно не страшен, если знать и понимать, что это такое.

Вот Вы сами и ответили на свой вопрос. Получаете резонанс, получаете прибавку ИМХО. Страшная сила резонанса - это аллегория.

 

[Kshishtof Misinski]

Вот Вы сами и ответили на свой вопрос. Получаете резонанс, получаете прибавку ИМХО. Страшная сила резонанса - это аллегория.

Прошу меня извинить, но Вы, вероятно, не совсем правильно поняли: я никаких вопросов не задавал и, таким образом, никак не мог на них ответить. Я в утвердительной форме попытался Вам объяснить, что резонанс никоим образом не является источником никакой добавленной мощности. От слова "вообще никак". Возможно, резонанс является неким необходимым критерием или условием для существования некоего явления, параметрически управляющего ассиметрией токов в системе. Это вполне возможно допустить. Но непосредственно сам по себе резонанс не является ничем необычным, он описан уже со всех возможных пониманий и не представляет никакой таинственной, загадочной, непостижимой и другой сказочной силы. "Здесь рыбы нет!" ©

 

[Дед75]

Добавлю, что при уменьшении сопротивления нагрузки не только уменьшается частота резонанса, но уменьшается добротность. Что, собственно, полностью согласуется с классической электродинамикой.

Я забыл сообщить, что на ХХ ТТ (без нагрузки Гранаты) фазы напряжения на Антенне и в Гранате точно совпадают, а с нагрузкой и её увеличением расходятся почти на 90 градусов. Полагаю, это - дополнительное свидетельство, что настройкой по свечению ламп мы настраиваем ТТ на частоту её активной энергии, с Cos fi, и для совмещения с током ПП попадаем не совсем в его нужное место.
Хотелось бы, чтобы Kshishtof Misinski проверил и прокомментировал.

 

[Дед75]

расходятся почти на 90 градусов.

Опоздал с редактированием, продолжение: При этом фаза напряжения на Гранате сдвигается влево от ТТ, а частота уходит вниз на 1.5%. По логике, этот уход частоты не существенен для частоты резонанса Гранаты, а вот фаза...?

 

[Kshishtof Misinski]

Я забыл сообщить, что на ХХ ТТ (без нагрузки Гранаты) фазы напряжения на Антенне и в Гранате точно совпадают, а с нагрузкой и её увеличением расходятся почти на 90 градусов. Полагаю, это - дополнительное свидетельство, что настройкой по свечению ламп мы настраиваем ТТ на частоту её активной энергии, с Cos fi, и для совмещения с током ПП попадаем не совсем в его нужное место.
Хотелось бы, чтобы Kshishtof Misinski проверил и прокомментировал.

Не совсем понял изложенные факты, хотелось бы уточнить. В первую очередь: совпадает ли у Вас собственная резонансная частота Гранаты с частотой ТТ? От ответа на этот вопрос зависит всё остальное.
Связанные резонансные контуры с критической связью ведут себя по-другому, нежели вариации простого линейного трансформатора. В случае точной настройки частот ТТ и Гранаты, они работают именно как два связанных резонансных контура, о чём, собственно, говорил Кулабухов, утверждая, что "главное - нужно запустить систему в резонансе, потом она сама будет его поддерживать" (за дословность не ручаюсь, но очень близко к смыслу). К тому же, связанные резонансные контуры с критической связью способны к передаче максимально возможной энергии из контура в контур. Это есть в любом учебнике физики (электродинамика) или справочнике радиолюбителя.
Кстати, по личному опыту, резонансную частоту катушки лучше измерять при наличии нагрузки: в ненагруженной катушке ток не протекает (точнее - протекает, но исчезающе малый), а L (индуктивность) - это коэффициент пропорциональности между током катушки и создаваемым этим током магнитным потоком. Я использую нагрузку порядка пятидесяти - ста килоом.

 

[Дед75]

совпадает ли у Вас собственная резонансная частота Гранаты с частотой ТТ?

Все замеры проводил с ТТ и Г по отдельности и вместе. Частоты совместил, обе 2.5 мГц на 1-й гармонике. Нагрузка 100W лампочка, с неё и до 1 кW уже изменений частоты и фазы нет.

 

[Kshishtof Misinski]

Все замеры проводил с ТТ и Г по отдельности и вместе. Частоты совместил, обе 2.5 мГц на 1-й гармонике. Нагрузка 100W лампочка, с неё и до 1 кW уже изменений частоты и фазы нет.

Спасибо, так понятнее.
Если измерения проводились на системе "ТТ + Граната", без подключённого низкочастотного генератора, но с наличием индуктора на Гранате, то основной вопрос - это чья частота уходила? Собственная Гранаты или ТТ?
ТТ образует на своём конденсаторе переменное электрическое поле, которое, воздействуя на свободные электроны меди, возбуждает в Гранате электрический ток, который в свою очередь возбуждает магнитный поток и ЭДС самоиндукции в Гранате, взаимодействующий с электрическим полем конденсатора, изменяя общую емкость "Конденсатор-Граната", тем самым изменяя частоту ТТ. В то же время, ток в Гранате приводит к изменению её индуктивности и, соответственно, собственной частоты. И то и другое изменение частоты происходит "вниз". Если для возбуждения ТТ используется качер, то он подстроится на изменившуюся резонансную четвертьволновую частоту, если же используется прямая накачка без обратной связи, ТТ может уйти с точного четвертьволнового резонанса, сильно изменив фазу и размах (и форму) переменного электрического поля на Конденсаторе.
Мне представляется необходимым точно совместить частоты резонансов и фаз катушек при наличии достаточного тока нагрузки, необходимого для нормального стартового самозапита системы. Судя по демонстрационным образцам, это диапазон около 90-120 W.
Кстати, лампочка - не достоверный показатель нагрузки: в холодном состоянии нить накала имеет на порядок меньшее сопротивление, чем при свечении "в полный накал". Например, визуально светящаяся "в пол накала" лампа в 100 W реально потребляет около 20-25 W.
Не думаю, что полностью ответил на Ваши вопросы, но я и сам нахожусь где-то в этом же участке разработки и экспериментирования и не имею возможности ответить точнее без замеров на своей системе и без точного понимания принципа получения добавочной мощности.

 

[Дед75]

Собственная Гранаты или ТТ?

Обе, с вашими рассуждениями солидарен, мыслю аналогично, всё так и происходит.
"Мне представляется необходимым точно совместить частоты резонансов и фаз катушек при наличии достаточного тока нагрузки."
У меня совмещение с точностью +- 10kHz при частотах 2.500kHz. Согласен, Качером Бровина можно получить автоподстройку ТТ, но она у меня уходит всего на 1.5 - 2%, поэтому пока не нахожу нужным.
Я знаю про нелинейность лампочки, нагружал и на 1kW, а это уже вполне серьёзная нагрузка, близкая к требуемой.
Что касается напряжения в 90-120V. то у меня общий ток потребления при 25V доходит до 4А, а при 6A БП отключается. При этом с работающими ТТ и ПП осциллографически с Гранаты напрямую на 100-W лампе более 300V, но тока не достаточно для полного накала. Заключаю, что от ТТ и ПП суммируются только активные ток и напряжение с их Cos fi.
Пока работаю с непрерывной генерацией ТТ, запуская её функциональным генератором через драйвер IR37321 и ключ IRF840. Жду быстрые диоды для моста, чтобы увидеть, что будет на его выходе.
На фото красный - ТТ, жёлтый с Гранаты с лампочкой 100W.

 

[Kshishtof Misinski]

1. Поправка: 90-120 W. Не Вольт. Я имел ввиду общую мощность потребления системы от блока питания в режиме самозапита. Остальную мощность на нагрузку должен обеспечить тот самый неопознанный пока эффект, впрочем, на счёт которого у меня есть несколько рабочих предположений, которые хотелось бы, для начала, проверить на практике. Для этого мне необходимо освободить из рабочего графика некоторе количесво времени, что не так просто. Рассчитываю на середину-конец следующей недели.
2. Уход частоты ТТ на означенные 1,5-2,0% при реальном четвертьволновом параметрическом резонансе по моим соображениям и экспериментам уже много - добротность высокая, уменьшение размаха переменного электрического поля на моей установке при отстройке на 10-15 KHz от частоты резонанса 1100 KHz (около 1%) приводила на предыдущих констуктивах доходило до -6 dB (фактически - вдвое). Введение петли ФАПЧ устраняет такой уход, но представляется проблематичным с точки зрения конструкции и расположения датчика поля/тока (антенны и/или токового трансформатора) и точной подстройки фазы сигнала обратной связи. По крайней мере, уход размаха очень хорошо заметен при работе "пачками". Но это действительно конструктивно зависит от полученной добротности и, особенно, от конструкции и ёмкости Конденсатора.
3. О напряжении на лампе. 300 VAC по осциллографу двойного размаха или приведённого к RMS (средневыпрямленное значение - U двойного размаха/2√2)?
4. В моей конструкции ТТ задействован драйвер TC4420 и транзистор 2SK2811 - не слишком подходящий с точки зрения скорости выключения, зато относительно "лёгкий" по затвору и "неубиваемый". Диодный мост из четырёх 150EBU04. В формирователе импульсов для накачки ТТ настоятельно рекомендую предусмотреть регулировку длительности включения силового транзистора - от этого параметра сильно зависит мощность накачки индуктора ТТ. Полезно для оптимизации тока потребления ТТ и, соответственно, нагрева радиатора силового транзистора. И да, этот параметр реально регулирует минимальный/максимальный размах ВЧ ВВ поля Конденсатора при неизменности напряжения питания.
Полное потребление системы от БП 24 VDC около 200 W. Но этот параметр я расчитываю (и точно знаю как) снизить вдвое при следующей модификации.
5. По фото. ВЧ снимается просто щупом у Конднсатора? Как-то сильно нестабильно. У меня, при непрерывной накачке - ровная синусоида.

 

[Дед75]

1. Поправка: 90-120 W. Не Вольт.

1.Чтобы не палить схему, в основном работаю на 12V и только после настроек на короткое время замеров повышаю до 25 . Тогда общая Р=100W. Максимально БП даст до 130-140.
2.Названный уход частоты уменьшает амплитуду колебаний у меня не ниже 0.9, но точно не замерял, т.к. был удовлетворён.
3. 300-350 VAC по осциллографу двойного размаха, т.е. порядка 220V.
4.Диоды 150EBU04 отлично работают на десятках кГц (проверено на сварочном инверторе) и вроде бы до 800, но на мГц*ах не тянут. А на выходе Г частоты и ТТ, и РК, хочу выпрямить их обе: предполагаю на выходе моста получить однонаправленные ток от РК ПП и напряжение с мизерным током от ТТ (?!) в обоих полупериодах. Логично?
5.Щуп висит сверху-сбоку от горячего конца ТТ на расстоянии 20 см, без подсоединения с общим проводом питания. Снял неудачное, это цифровик так работает иногда из-за его дискретности. На аналоговом этого нет, есть идеальное фото.

 

[Kshishtof Misinski]

1.Чтобы не палить схему, в основном работаю на 12V и только после настроек на короткое время замеров повышаю до 25 . Тогда общая Р=100W. Максимально БП даст до 130-140.

Питание моста (вместо пуш-пула): +24 VDC;
Питание ТТ: +40 VDC (отдельный преобразователь 24/40 VDC);
Питание драйверов (мост и ТТ): +12 VDC (отдельные два преобразователя);
Питание логики: +5 VDC (отдельный преобразователь).
Общая потребляемая мощность при работе на нагрузку 100 W лампа (215 VDC), ТТ в "пачко-импульсном" режиме: 210 W.

2.Названный уход частоты уменьшает амплитуду колебаний у меня не ниже 0.9, но точно не замерял, т.к. был удовлетворён.

Я считаю необходимым наличие точного четвертьволнового резонанса. Но, как говорил выше, добротность системы ТТ сильно зависит от конструктива.

3. 300-350 VAC по осциллографу двойного размаха, т.е. порядка 220V.

Да. Понятно.

4.Диоды 150EBU04 работают на десятках кГц и вроде бы до 800, но на мГц не тянут. А на выходе Г частоты и ТТ, и РК, хочу выпрямить их обе: предполагаю на выходе моста получить однонаправленные ток ПП и напряжение с мизерным током от ТТ (?!) в обоих полупериодах.

Судя по параметру Reverse recovery time, равному значению около 100 nS, граничная частота 150EBU04 находится в районе 3-4 MHz, что подтверждается экспериментами на частотах 1,0-1,5 MHz. Но - да, есть и более высокочастотные варианты. Изначально, при расчётах, предполагалось, что добавленная мощность будет проявляться на частоте низкочастотной накачки. Сейчас уже я в этом не уверен.

5.Щуп висит сверху-сбоку от горячего конца ТТ на расстоянии 20 см, без подсоединения с общим проводом питания. И режим чуть не тот. Снял неудачное, есть идеальное фото.

ОК.

 

[ksid]

Это очень интересно и актуально в данный момент про подсказки)
Царев В. А. писал
Сконцентрировав внимание на «первичке» и «вторичке», и умолчав, что это не совсем то, что принято так называть, Капанадзе обеспечил себе значительную фору по времени. Альтернативщики рьяно принялись проводить эксперименты с накачкойТТ, и попытками съема энергии с него. Не получив даже первичного эффекта и не понимая принципа работы устройства, сообщество последователей Капанадзе дружно бросалась из одной крайности в другую. Такие колебания позволяли легко управлять общей массой альтернативщиков, как пастух стадом. Любой грамотно запущенный намек на успех, позволял сбивать с толку и направлять общий поиск по заведомо ложному направлению, что в итоге приводило к значительной потере времени. Полезные крупицы знания тонули в огромном болоте бесполезной информации.!

 

[Kshishtof Misinski]

...Царев В. А. писал...

Если Вы имеете ввиду Владислава Алексеевича Царёва из СГТУ им. Гагарина, попрошу пруф.
Спасибо.

 

[Kshishtof Misinski]

3. 300-350 VAC по осциллографу двойного размаха, т.е. порядка 220V.

Прошу простить за занудство, не обратил сразу внимания, но двойной размах - это то же самое, что "peak-to-peak" - от пика до пика. А у синусоидального напряжения 220 VAC RMS это значение составляет 220 х 2 х √2 = 620,4 Вольта...

 

[Дед75]

220 VAC RMS это значение составляет 220 х 2 х √2 = 620,4 Вольта...

Т.е. эти 325V (в среднем) "peak-to-peak" есть 116? А я как всегда считал 320/1.41. Я ошибаюсь? Тогда субьективно у меня 100W лампа и горит на этом напряжении, а КПД порядка 50%, с абсолютным отсутствием чего-либо интересного... Кстати, что означает аббревиатура RMS, я в них не силён?
По поводу вашего "Уход частоты ТТ на означенные 1,5-2,0% при реальном четвертьволновом параметрическом резонансе".
Параллельно с БТГ Карноухова я занимаюсь исследованием Параметрического Резонанса (ПР) на основе работ Мандельштамма, Папалекси и др. Исходя из показанных ими условий возникновения и существования ПР, в БТГ я таковых не нахожу, как и самого понятия "четвертьволновой ПР".

 

[PavelK]

Кстати, что означает аббревиатура RMS, я в них не силён?

http://www.ixbt.com/multimedia/power-ac.html

 

[PavelK]

У меня:
Если настраиваю резонанс при 300 ваттной лампе, то при подключении дополнительной нагрузки резонанс в ПП "съезжает".
При настройке резонанса на нагрузке 500 ватт, при подключении киловатной лампы резонанс на месте.
===
Kshishtof Misinski писал, что сопротивление холодной нити накаливания и горячей различаются.
Да, верно. Это видно на токовом кольце при подключении лампы. Сначала идет бросок большого тока. По мере разогрева
нити накаливания, ток уменьшается.
===
В совокупности с работой ТТ, я пока не сильно работал.. Пока в раздумье, как это включить без земли.
Без земли статика вышибает К2611 вместе со всеми защитами. На ПП (IRFP260) вышибаются на затворе встречно-включенные стабилитроны.

 

[PavelK]

Судя по параметру Reverse recovery time, равному значению около 100 nS, граничная частота 150EBU04 находится в районе 3-4 MHz

Reverse recovery time - это не прямая величина, говорящая о граничной частоте.
возьмите сопротивление, например 1 Ком, и соедините последовательно с диодом. Подайте на один конец диода синус от генератора, оставшийся конец сопротивления на землю генератора.
Осциллографом снимайте напряжение на резисторе. Вы увидите, как начнет прошивать диод высокой частотой (полупериод начнет превращаться в синус), начиная с 200 КГц, а то и со 100 КГц... У Китайского барахла начинает с 30 КГц ))

 

[PavelK]

Тогда субьективно у меня 100W лампа и горит на этом напряжении, а КПД порядка 50%

Да, так и есть...
Все замеры у себя проводил исключительно по постоянному току. Нагрузка подключалась тоже через диодный мост (DSEI30-12A).
Потребление 75 ватт. На нагрузке 37 ватт. КПД 49.3%. Что для воздушного трансформатора не плохо )))
Прибавка точно не от пушпула ожидаема..

 

[Kshishtof Misinski]

Т.е. эти 325V (в среднем) "peak-to-peak" есть 116? А я как всегда считал 320/1.41. Я ошибаюсь? Тогда субьективно у меня 100W лампа и горит на этом напряжении, а КПД порядка 50%, с абсолютным отсутствием чего-либо интересного...

Средневыпрямленное значение считают по одному полупериоду с эмпирическим коэффициентом формы для условно синусоидального сигнала, численно равным квадратному корню из двух.
Для двух полупериодов значение прийдётся поделить на два. Наиболее полно это понятно на примере работы мостового выпрямителя - отрицательный полупериод как бы отзеркаливается над осью ординат, и в этом случае значение "от пика до пика" равно значению "от нуля до максимума". Соответственно, для такого случая делить на два не нужно.

Кстати, что означает аббревиатура RMS, я в них не силён?

В отличии от средневыпрямленного, RMS, или среднеквадратическое значение, учитывает любую форму сигнала (учитывает все гармоники, искажения и шумы и наводки), и вычисляется как квадратный корень из среднего значения суммы квадратов всех мгновенных значений напряжения или тока. Как и для средневыпрямленного значения, коэффициент формы для синусоидального сигнала равен корню из двух, но считается по полному периоду. Соответственно, для синусоиды численно равно половине значения напряжения от пика до пика, умноженного на квадратный корень из двух.
Я привык к измерениям именно RMS - этот параметр точнее описывает значение энергии сигналов любой периодической формы.
UPD. Хорошо про "почему RMS": http://www.kipis.ru/info/?ELEMENT_ID=3149

По поводу вашего "Уход частоты ТТ на означенные 1,5-2,0% при реальном четвертьволновом параметрическом резонансе".
Параллельно с БТГ Карноухова я занимаюсь исследованием Параметрического Резонанса (ПР) на основе работ Мандельштамма, Папалекси и др. Исходя из показанных ими условий возникновения и существования ПР, в БТГ я таковых не нахожу, как и самого понятия "четвертьволновой ПР".

Да, я здесь допустил неточность. В смысле, вкладываемом исследователями параметрического резонанса в это понятие, параметрического резонанса в системе ТТ нет.
Я применил это определение, пытаясь подчеркнуть, что четвертьволновой резонанс строго зависит от физических параметров резонатора - ВВ катушки ТТ: физических размеров, электрических характеристик, но, в основном, параметров длинной распределённой линии.