| Форум РадиоКот https://radiokot.ru/forum/ |
|
| Как межвитковая емкость снижает добротность контура? https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=51278 |
Страница 1 из 1 |
| Автор: | rustot [ Вт июл 12, 2011 16:11:00 ] |
| Заголовок сообщения: | Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
допустим я хочу сделать параллельный LC контур. но из за межвитковой емкости в катушке я вместо L имею N последовательно соединенных контуров из L'=L/N и C'. чисто математически реактивное сопротивление N таких элементарных контуров равно чистому L и параллельно к нему емкости C'/N. то есть если теперь исходное C сделать емкостью на C'/N меньше, то получим тот контур что и задумывали, двухполюсник с тем же самым реактивным сопротивление без каких то дополнительных потерь в чем либо. или нет? можно приблизить модель к реальной, охватив 2 последовательных L'C' контура еще емкостью C'' и так до бесконечности. но это ничего не изменит в сути, просто вместо C'/N будет другая но тоже чисто емкостная величина. тут можно возразить что мы уменьшили C, соответственно запасенная в C энергия уменьшилась а активное сопротивление контура осталось прежним, вот и уменьшилась добротность. но разве эти паразитные распределенные С' не запасают ту самую энергию что недозапас C? |
|
| Автор: | stereo [ Вт июл 12, 2011 16:40:53 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
глубоко капнул. может, накидаем схему замещения всей этой философии и уже по ней попробуем прикинуть математически? |
|
| Автор: | rustot [ Вт июл 12, 2011 17:40:04 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
ну вот простейшая замещения из мелких контуриков, охваченных попарно емкостью, а пары охвачены еще емкостью и так далее - дает результат как исходная индуктивность с некоторой параллльной емкостью. но такая иерархическая древовидная схема не передает всю суть распределенной емкости. если индуктивность разбить на узлы 1,2,3,4,5,6,... то я соединил емкостями 1-2, 2-3, 1-3, 3-4,4-5,3-5,1-5, а надо бы еще соединить каждый с каждым, то есть добавить 1-4,2-4,2-5 и так далее, что гораздо сложнее считать, но возможно принципиально поменяет расклад а ну и конечно главное - добавить распределенное R' к каждой L', возможно пересчитанное эквивалентное R выйдет гораздо больше исходного R и все объяснит |
|
| Автор: | B@R5uk [ Чт июл 14, 2011 10:39:27 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
Ещё надо учесть форму катушки и то, что витки имеют между собой различную индуктивную связь. Вы для катушки какой формы и с сердечником ли, хотите посчитать? Кстати, я как-то тоже задумывался над вопросом замещения реальной индуктивности, но уж слишком много связей, чтобы можно было разбивая на кусочки перейти к пределу. А по вопросу топика, я думаю, что этого не происходит, межвитковая ёмкость не снижает добротность (во всяком случае кардинально), лишь только ограничивает верхнюю частоту резонанса с данной катушкой. |
|
| Автор: | rustot [ Чт июл 14, 2011 11:21:15 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
вот и у меня получается что не снижает как ни крути. паразитная емкость сама по себе может быть вредной, но не в плане добротности. я уже в выкладки выше включил R и получил то же самое X(L,C,R) = N*X(L/N,C*N,R/N), то есть эквивалентом распределенной емкости и с учетом распределенного сопротивления является параллельная емкость и последовательное катушке сопротивление а в литературе утверждают что влияет. прям указывают четыре фактора - скин эффект, эффект близости (сродни скин, но из за влияния соседних проводов), распределенная емкость и диэлектрические потери в близлежащих предметах. меня почему заинтересовало, если конструируешь добротную катушку, то избегать паразитной емкости и эффекта близости следует совсем разными приемами. |
|
| Автор: | B@R5uk [ Чт июл 14, 2011 11:56:18 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
Может её вредное влияние проявляется в хитром переплетении с индукивностью и активным сопротивлением? Ведь реальную катушку нельзя полноценно представить в виде схемы из нескольких дискретных элементов? Или можно? |
|
| Автор: | rustot [ Чт июл 14, 2011 12:16:30 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
допустим катушка на какой-то частоте имеет активное сопротивлением 1 ом и реактивное 100 ом, добротность 100. теперь параллельно LR цепочке цепляем емкость реактивным сопротивлением -1000 ом, получается X = (1+100j)*(-1000j)/(1+100j-1000j) = 1.23+111j, добротность 90.24. то есть если теперь зацепить последовательный конденсатор -111j то получим контур в резонансе, в котором реактивное сопротивление завышено но активное завышено еще сильнее и добротность снизилась. вот как. то есть для катушки, используемой в параллельном контуре паразитная емкость пофиг, она просто суммируется с контурной емкостью, но в последовательном действительно снижает добротность физически это можно объяснить так. через последовательный контур течет полезный ток, на реактивных элементах он приводит к полезному запасанию энергии, а на активном сопротивлении к вредному рассеиванию. если же параллельно катушке зацепить паразитную емкость, то одновременон с полезным последовательным током начинает циркулировать бесполезный в параллельном контуре. и этот бесполезный ток тоже рассеивает мощность на там же активном сопротивлении. вот отсюда и потеря добротности |
|
| Автор: | B@R5uk [ Ср сен 14, 2011 16:53:50 ] | ||
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? | ||
Возвращаясь к теме про неидеальность катушек, у меня есть следующие непонятки. Во всяких учебниках пишут про схему замещения реальной катушки идеальными индуктивностью и ёмкостью с сопротивлениями: На сколько точно она соответствует действительности? Взаимосвязаны ли между собой R1 и R2, и как они соотносятся с активным сопротивлением катушки, измеренным на постоянном токе?
|
|||
| Автор: | B@R5uk [ Чт сен 15, 2011 10:16:27 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
Пораскинул мозгами, заметил очевидную вещь. R1 в этой модели должно совпадать с измеряемым тестером на постоянном токе активным сопротивлением катушки. Аналогично, на низких частотах, когда наличием ёмкости у катушки можно пренебречь, R1 всё так же должен совпадать с измерениями тестера. Рост R1, очевидно, может начаться с появлением скин-эффекта, но я не хочу пока заходить так далеко. Поэтому будем рассматривать частоты, когда он не проявляется. А что же с R2, должно ли оно совпадать с R1, или же, в зависимости от геометрии катушки, будет ему как-то пропорционально? R2 будет проявляться на высоких частотах, тогда же когда, начнёт проявляться ёмкость катушки. Потом другой вопрос. Если промерить реальную катушку на разных диапазонах частот, затем по полученным данным вычислить параметры модели (L, C, R1, R2), то будут ли они совпадать между собой? |
|
| Автор: | rustot [ Чт сен 15, 2011 10:44:18 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
тут 2 варианта 1. R2 характеризует чисто емкостные потери в диэлектриках для межвитковой емкости 2. R2 представляет собой вторично посчитанную R1 при преобразовании схемы с распределенными параметрами в эквивалент с сосредоточенными. между двумя витками есть емкостная связь. в этом параллельном микроконтуре из одного витка и емкости текут свои локальные токи проходящие через кусочек того же самого R1 скорее второе как мне кажется |
|
| Автор: | B@R5uk [ Чт сен 15, 2011 12:59:05 ] |
| Заголовок сообщения: | Re: Как межвитковая емкость снижает добротность контура? |
Я тоже склоняюсь ко второму варианту. Надо бы как-нибудь промерить и посмотреть как соотносится эта модель с реальностью. Однако не так то просто провести измерения достаточно точно, чтобы выцепить несоответствия, либо же наоборот соответствие модели. Даже наличие ёмкости не так то легко выцепить на фоне шума и погрешностей. Вернее это не для всякой катушки легко. С другой стороны я промерял одну рамочную катушку, в качестве модели я взял ту, что приведена выше, только R2 за ранее посчитал равным нулю. В результате измерений R1 у меня получилось почти в двое большим, чем измеренное тестером. Отсюда все мои сомненья. У катушки была довольно высокая собственная ёмкость (30 мГн; 1,3 нФ), поэтому её наличие было установить без труда. |
|
| Страница 1 из 1 | Часовой пояс: UTC + 3 часа |
| Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/ |
|
