[Дмитрий Корольков]

Если уж пошли такие умные разговоры со знающими людьми...

Кто-нибудь прикидывал грозозащиту с ограничителями на трансформаторах? До того, как обзывать меня идиотом, подумайте, pls, секундочку, вот над чем: трансформатор обычно используют на линейном участке его передаточной характеристики. Но ведь есть и страшный НЕлинейный участок, который обычно обсчитывают стороной -- там-де гармоники с искажениями, загаживание формы сигнала и прочие ужасы... Но вот скажите мне, нужно ли точно воспроизводить на входе нежного сетевого устройства наводку от молнии во всей е:е красе, размахе и линейности?

Когда-то тут, на nag'e, мелькал "заявка" на трансформаторную схему защиты, но продолжения мне найти не удалось.

Что думаете, теоретически подкованные?

Может, кто-нибудь представляет, как посчитать такую штуку?

[ЛОНГер]

...кто-нибудь представляет, как посчитать такую штуку?

Посчитать можно все, но для начала, надо представить, как это включить...

Я, со вчерашнего дня еще не спал, поэтому туго сображаю.... :(

Че-то не могу сразу въехать......

Если можно, подробнее, пожалуйста (схема включения и пр. )

Или предлагается, вогнать в нелинейный режим (постоянным подмагничиванием, например) трансформаторы сетевых карт, СВИТЧей, ХАБов?

[pag]

Дмитрий говорит о разделительных трансформаторах

ферромагнитный сердечникпри большом токе в первичной обмотке насыщается

индуктивность падает и обмотка превращается в кусок провода

который коротит линию

это ограничение любой может наблюдать когда транс недомотан

он и полезный сигнал ограничивает

но на таких частотах не все так просто хотя эффект имеет место

Наг обещал мне мою писанину выложить(где нибудь в сторонке для обсуждения)

[Дмитрий Корольков]

Чудно.

Достопочтенный Paq просто-таки читает мысли... или сильно знает мат.часть.

Транс должен быть разделительный, _пока_ думаю, что подвешивать его надо снаружи (ну там гарантию сохранить, гигиену соблюсти, вс:е такое...), а хитрость расч:ета тут в том, чтоб эта штука нормально пропускала честный сетевой сигнал, а при попытке пролезть, скажем, сигналу удвоенной номинальной амплитуды ограничивала бы его. Ну и чем больше помеха, тем... тем, наверное, вс:е равно. Кстати, после того, как индуктивность падает, трансформатор слегка переста:ет быть трансформатором -- во вторичной обмотке должна настать дуля вместо сигнала и помехи, пока помеха не уйд:ет.

Ещ:е в той же теме есть такая штука статический экран. Как в хорошем советском питательном трансформаторе. Реализация для ферритового кольца (чашки наверное, тоже можно похожим способом) была когда-то нарисована в ж."Радио". Она проста и технологична -- колечко ломается для намотки пополам по надпилам, а склеивается через дырки в куске фольг. стеклотекстолита так, чтоб "справа пол-Пети и слева пол-Пети". Медяшку подрезать по месту для устранения КЗ-витка и заземлить. Стат. экран -- это чтоб сложнее было просвистеть транс по межобмоточной :емкости.

Мои проблемы с расч:етом -- частота и давность. За 20 лет после техникума я забыл вс:е, кроме того что у диода две ноги...

А где будет та сторонка, в которую сложат материалы для обсуждения?

ЗЫ. Ещ:е про хитрости расч:ета. Нужно, наверное, согласовывать транс с линией -- или оно само получится?

[pag]

/

Транс должен быть разделительный, _пока_ думаю, что подвешивать его надо снаружи (ну там гарантию сохранить, гигиену соблюсти, вс:е такое...),  

согласен

а хитрость расч:ета тут в том, чтоб эта штука нормально пропускала честный сетевой сигнал, а при попытке пролезть, скажем, сигналу удвоенной номинальной амплитуды ограничивала бы его

можно и посчитать, но гораздо проще подобрать,намотать немного с запасом а потом уменьшать число витков.

кстати аналогично(как ограничитель) будет вести себя простой дроссель, хотя конечно транс имеет доп преимущества-гальваническая развязка в смысле защиты вещь незаменимая.

Ещ:е в той же теме есть такая штука статический экран. Как в хорошем советском питательном трансформаторе. Реализация для ферритового кольца (чашки наверное, тоже можно похожим способом) была когда-то нарисована в ж."Радио

дело в том что в низкочастотных трансахсвязь между обмотками легко сделать только магнитную-через сердечник

а в высокочастотных трансах в сердечниках потери большие и прочий геморрой, поэтому приходится пускаться на всякие хитрости

у радиолюбителей есть например трансы с обьемным витком

[pag]

случайно "отправить" нажал

к сожалению процесс ограничения не так прост, а я не так умен как хотелось бы:-)

при насыщении сердечника трансформатор в целом ведет себя как нелинейный элемент, а это всегда приводит к расширению спектра, в данном случае вверх

Энергия запасенная в катушке не может исчезнуть мгновенно, и в момент уменьшения индуктивности, происходит весма кратковременное увеличение тока и напряжения, короткие такие пики. вот они и могут пролезть во вторичную обмотку. Но с ними справится уже конечно проще. В любом случае любые реактивные элементы (L или C) не очень годятся для цепей защиты, потому что в общем случае в них энергия не расходуется а преобразовывается из тока в напряжение (и обратно). А ее в конце концов надо преобразовать в тепло. Что и происходит на активных сопротивлениях - PN переходах, газовых разрядниках, варисторах, суппрессорах и.т.д

Нужно, наверное, согласовывать транс с линией -- или оно само получится?

Если брать идеальный трансформатор то он сам ничего не вносит а только тарнсформирует напряжения ..и/или сопротивления

например транс с коэффициентом 1:2 напряжение 1:2 сопротивление 1:4

поэтому мощность не меняется

реальные трансы, особенно ВЧ, могут это делать ,с небольшими потерями только в узком диапазоне частот и сопротивлений. К сожалению никогда не пытался считать ВЧ трансы, всегда действовал методом подбора.

А где будет та сторонка, в которую сложат материалы для обсуждения?  

 

Спроси у Нага :-)

[Дмитрий Корольков]

кстати аналогично(как ограничитель) будет вести себя простой дроссель, хотя конечно транс имеет доп преимущества-гальваническая развязка в смысле защиты вещь незаменимая.  

Ну в ч:ем-то это, конечно, так. Только всякая лишняя индуктивность на пути у широкополосного ВЧ сигнала лишний раз изменит его спектр -- и не в лучшую сторону. А в трансформаторе вс:е в одном флаконе -- и индуктивность, и гальваноразвязка, и, может, ограничение. Короче, в этом случае транс мне теоретически нравится больше.

Про объ:емный виток -- это про скин-эффект? Или про что-то другое?

[pag]

.

Короче, в этом случае транс мне теоретически нравится больше

Мне тоже! А разработчики интерфейса 10/100 BaseT прямо "практически"

взяли и понатыкали трансы на все интерфейсы.

Про объ:емный виток -- это про скин-эффект? Или про что-то другое?

Другое.Это такая коаксиальная конструкция спаянная из медной фольги.

рисовать надо:-)

Представь кастрюлю, мантышницу.

Положи в нее на дно тор(ферритовое кольцо) с обмоткой

затем перегородка

сверху второй тор с вторичной обмоткой

накрыть крышкой:-)

получается что два кольца заэкранированы друг от друга, но связаны одним общим массивным витком.И снаружи экранировка полная.

[VVT]

Чёрт, давно не заходил сюда, а тут вон что...

Вот именно этого я и добивался! Сам-то я не слишком силён в аналоговой схемотехнике. Вот и захотелось послушать что умные люди на эту тему скажут.

Спасибо вам Дмитрий Корольков, pag, ЛОНГер.

Т. е. вы считаете, что применение диодов вроде HER108, ну не 1N4007 в общем, не имеет смысла? Стоят-то они немного дороже.

А как повлияет на работу защиты запирание диодов внешним напряжением? Понятно, что на влиянии на полезный сигнал это скажется положительно, а вот на быстродействии? Ведь ёмкости будут заряжены. Может в этом случае и есть смысл применять более быстрые диоды?

Потом, я по-прежнему считаю, что ограничитель и так имеет достаточно большое быстродействие, а в карточках всё таки не такие структуры, как у ограничителя. Да и включены они через транс, который хоть немного, но сгладит фронт.

Я через некоторое время смогу пользоваться неплохим цифровым осциллографом. И хочу попробовать сделать несколько макетов схем и поэкспериментировать. Типа брать конденсатор несколько мкФ, заряжать Вольт до 100 и разряжать на схему. И смотреть что будет на выходе трансформатора. Трансов с дохлых плат, к сожалению. хватает. Если получится, то буквально "фотографировать" импульс.

Как думаете - получиться?

[zoro]

Сюда я еще не совался (в этот топик)но внесу и я свои слова в данную лепту...

насчет трансформаторов и диодов... посмотрите мой ответ в "Фантомном питании"

 

http://www.nag.ru/boards/viewtopic.php?t=810&start=90

народ а нужны ли диодные ограничители в данной схеме?(в сигнальной цепи после трансформаторов) если разобраться то стабилитроны которые я там применял в первом варианте на 6вольт... после конструкция была доработана, стабилитроны были заменены на 0,7В(и даже такой импульс там врятли будет) сколько я я не прикалывался с помощью генератора на микрухе потом катушка зажигания от 10кти (ВАЗ) один провод на общую землю второй на провод витуху искра проскакивает(через изоляцию витой) а оборудование все работает... :) потом отпаяли все диоды там... тоже извращался все ок... как еще моно извратиться... чтоб проверить действует или нет..........................

вот так а по поводу конструирования и издевательства над Аппаратурой предложу еще одну сылочку на весьма заброшенный ресурс

http://faqs.org.ru/electron/embconst.htm

так что народ дерзайте

[ЛОНГер]

....брать конденсатор несколько мкФ, заряжать Вольт до 100 и разряжать на схему

:) Не, 100в и без грозозащиты выдержмт, и 200 выдержит, и - 500!

Раз на то пошло, подключусь и я к процессу испытаний. В понедельник-вторник обещали мне "крутую" грозозащиту, которую только начали выпускать. Причем, единственную, которая, как я считаю, правильно называется -- не грозозащита, а ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА. Есть еще у меня пару схемок и свои, кое-какие мысли...

Процесс проверки представляю следующим образом:

1. Подключаем к куску витой пары грозозащиту с заземлением.

2. На конец этого куска цепляем сначала тестер (один конец на все пары, другой -- на заземление), а если все будет нормально, то, впоследствии, осцилограф.

3. Берем цветной телевизор (у меня "Электрон" для таких целей). Снимаем со второго анода "присоску" и прислоняем ее к кабелю витой пары (к внешней ПВХ изоляции)

4. Включаем телевизор, слышим шипение и выстрелы -- это напряжение в 27000 вольт (да, да -- на второй анод цветного телевизора подается с умножителя ДВАДЦАТЬ СЕМЬ ТЫСЯЧ ВОЛЬТ !!!) "прошивая" ПВХ изоляцию "потечет" через грозозащиту на землю :).

5. На конце кабеля не должно быть более 1000 вольт (т.к. "пробивное" напряжение между обмотками ВЧ трансформатора (что стоит на входе сетевой карты) по документации равно 1500вольт.

6. Если грозозащита выдержит ТАКОЕ в течении минуты, знечит, ТЕСТ ПРОЙДЕН!!! (но что-то меня сомнения берут)

Но, если она справится с тестом, то будет еще второй этап проверки, который описывать пока не буду, т.к. не уверен, что кто-то из грозозащит пройдет первый этап :)

ВНИМАНИЕ!!! ВСЕ ВЫШЕОПИСЫВАЕМОЕ ПОВТОРЯТЬ (не имея знаний и опыта работы с высоковольтными установками) КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЮ и не несу никакой ответственности за возможные трагические последствия!!!

Э Т О _ С М Е Р Т Е Л Ь Н О _ О П А С Н О ! ! !

Более того, даже, если какая-то грозозащита и пройдет испытания, использовать эту плату дальше в изделиях, не имеет смысла, т.к. все разрядники, ограничители, варисторы и пр. рассчитаны на определенное (очень не большое) число срабатываний.

[VVT]

Да понятно, что 100 Вольт выдержит. Я просто хотел форму импульсов посравнивать при разных диодах.

А 27 кВ я тоже могу попробовать. Это мне очень даже легко. Я работаю в сервис центре, занимаюсь ремонтом мониторов. Последнее время частенько приходтся пробивать кинескопы. Так что испытать защиту таким способом мне не трудно. Я вот именно формы импульсов и хотел посравнивать.

[zoro]

народ есть еще один косяк который наверно мы не учли... это прежде всего если ток наведеться в витой паре то импульс проникнув через трансформатор(как и полезный сигнал просто не пробив изоляцию наведеться во вторичной обмотке) то транзюкам кирдык помойму... или я неправ?

[ЛОНГер]

.... если ток наведеться в витой паре то импульс ....наведеться во вторичной обмотке... то транзюкам кирдык помойму... или я неправ?

Прав на все 100%. (это будет второй этап испытаний... :) )

НО! Весь кайф витой пары в том, что "навести" в ней ЭДС очень трудно.

Смотри, допустим, на каком-то участке витой пары действует мощный электро магнитный импульс, "наводя" в проводах ЭДС. Но, провода скручены между собой. И, если, в какой-то точке наводится разность потенциалов, то в соседней (из-за того, что провода перевернутся) эта разность потенциалов наведется с противоположным знаком и они "убьют" друг друга (в физике это называется -- скомпенсируют :) ). Т.е. что бы "навести" в витой паре ЭДС, нужен точетный, мощный электро магнитный импульс и что бы он попал, на один "полупериод" :) скрутки проводов. Я такого себе представить не могу, даже, в фантастическом рассказе....

[Nag]

ЛОНГер,

Т.е. что бы "навести" в витой паре ЭДС, нужен точетный, мощный электро магнитный импульс и что бы он попал, на один "полупериод" :) скрутки проводов.

 

Скрутка не идеальна, поэтому ток будет точно. Вопрос какой...

 

Вообще, не понимаю, зачем докапываться "выдержит трансформатор" или не выдержит. Практика показывает, что в 95% случаев трансформатор целехонек, а чип мертв. Зачем защищаться от вторичного фактора поражения?

[ЛОНГер]

...зачем докапываться "выдержит трансформатор" или не выдержит. ....в 95% случаев трансформатор целехонек, а чип мертв. Зачем защищаться от вторичного фактора поражения?

Что первичо, а что вторично -- вот в чем вопрос (философы с материалистами до сих пор спорят -- что первично: яйцо, или курица?)

Что убивает чип, наведенное во вторичной обмотке высокое напряжение (из-за большого тока в первичке), или, микроскопическая, электростатическая искра, которая преодолела барьер в 1500 вольт, между первичкой и вторичкой? В обеих случаях, трансформатор останется цел!

Позтому, на первом этапе испытания, хочу выяснить, не появляется ли после грозозащиты потенциал больше 1000 вольт, способный "прошить" пространство между первичкой и вторичкой.

[Nag]

электростатическая искра, которая преодолела барьер в 1500 вольт, между первичкой и вторичкой? В обеих случаях, трансформатор останется цел!  

 

Вот как раз это далеко не факт. Искра обычно убивает трансформатор навсегда. Изоляция после искры как-то плохо восстанавливается. Средняя точка - на землю - это классика.

Хотя проверять-то конечно можно - хуже не будет.

[pag]

на всеобщее обсуждение

http://pag3.narod.ru

тоько сообщите кто нибудь, работает ли ссылка?

а то я до понедельника икправить не смогу:-)

[ЛОНГер]

Искра обычно убивает трансформатор навсегда. Изоляция после искры как-то плохо восстанавливается.

Все зависит от величины искры. Если искра такая, как проскакивает, когда мы снимаем с себя синтетическую одежду, то она врядли повредит изоляцию транса, или повреждения будут микроскопические.

 

pag, ссылка работает. Почитаю вечером.

Спасибо, что просветил с применением стартеров, а то уже многие предлагали их применять :)

[Nag]

Все зависит от величины искры. Если искра такая, как проскакивает, когда мы снимаем с себя синтетическую одежду, то она врядли повредит изоляцию транса, или повреждения будут микроскопические

 

Для того чтоб искра прошла - она ОБЯЗАНА повредить изоляцию. Да, повреждение в теории может быть небольшим... Но это в теории. На практике - короткое на землю обеспечено. ;-)

[zoro]

Цитата:---------------

Все зависит от величины искры. Если искра такая, как проскакивает, когда мы снимаем с себя синтетическую одежду, то она врядли повредит изоляцию транса, или повреждения будут микроскопические

 

Для того чтоб искра прошла - она ОБЯЗАНА повредить изоляцию. Да, повреждение в теории может быть небольшим... Но это в теории. На практике - короткое на землю обеспечено. ;-)

--------------------

кстати насчет короткого на землю... хрен :) там прошивает в местах где китаезы не залили компаундом то там вообще раздолье... :) искра побивает между обмотками и усе.. микро точка а меж ними не че не соединяет только ионизированный "воздух" следующий разряд доканчивает начатое дело.. после остывания ток вскрытие может показать наличие пробоя или мегаометром на 1кв и больше.... КСТАТИ ЭВРИКА!!!!!!!!! на хрена вам там проверять всякие устройства делать берите стандартный МегоОмметр на 1-25кв и испытывайте!!! Один провод на корпус компа другой на витую и заодно посмотрите сопротивление изоляции транса.. !!!!! :)

[ЛОНГер]

.....хрен там.......там вообще раздолье......

вскрытие может показать наличие......хрена.....

Согласен :)

Но эксперименты нужны для того, чтобы доказать неэффективность грозозащит :)

[zoro]

аппаратуру как хотели бы народ в топике... после продумки всех за и против убивает все таки ток наведенный в витой!!!! вспомнив что провода пускай даже в косичку сплетены но замкнуты в кольцо то при прохождении вблизи сильного электромагнитного импульса начинают гореть .. так как там наводиться мощная ЭДС.. и как бы не хотел народ все равно какая-то мощность да и пройдет через транс и пробьет транзюки, а если спектр этой ЭДС примерно от 5ти МГц до 100Мгц то тогда вообще нет никаких проблем так как ток в первичной будет даже усиливаться (так как коэффициент трансформации на приемной стороне равен 1:1,5) так что транзюкам кирдык по любому ...

[Дмитрий Корольков]

Про диоды.

 

Вот и сбылось то, о ч:ем давно мечталось.

Горе вам, ЛОНГер и Pag! Я добыл-таки умную книжку, и прочитал в ней, кто из нас прав.

Короче, так. У всяких "опстракций"* есть свои области применимости и, значить, есть и области, где эти опстракции становятся неприменимы. Если на бытовых скоростях и частотах можно игнорировать природу происходящего и думать, что вс:е происходит мгновенно, то в интересующем нас случае так думать, видимо, не стоит. Мгновенных процессов в природе не бывает. Если я сую конденсатор в розетку, он заряжается "очевидно мгновенно". Если я сую заряженный конденсатор в задницу соседу, заряд перемещается вдаль со скоростью, поражающей всякое восприятие. Но если подумать с точки зрения электрона, что происходит в конденсаторе при зарядке, картина получится иная... Медленно, еле заметно накатывает бодрящее поле; плавно перекашивается в эллипс родная, обжитая и уютная круглая орбита... Величаво и раздумчиво сдвигаются с насиженных мест длинные молекулы диэлектрика... и прочая лирика.**

Хотел короче, а получилось как всегда.

 

А теперь внимайте же слову истины, о суеверы!

Вот вам цитата из древней книги, поросшей мохом:

"При подаче на диод прямого напряжения ток через диод устанавливается не сразу, так как с течением времени происходит накопление в базе инжектированных через p-n переход неосновных носителей (дырок) и уменьшение в связи с этим сопротивления базы (рис. не приложен). Этот процесс _модуляции сопротивления_ происходит не мгновенно,так как накопление дырок в базе диода связано с относительно медленным процессом  диффузии их от p-n перехода в глубь базы.

По мере накопления дырок и уменьшения сопротивления базы происходит перераспределение всего внешнего напряжения между сопротивлением базы и p-n переходом; падение напряжения на базе диода уменьшается, а на p-n переходе увеличивается, вызывая увеличение уровня инжекции."

-- Это про то, откуда бер:ется отсутствующее в чьих-то моделях время _открывания_.

Теперь -- чуточку приятного для вас:

"Процесс рассасывания накопленных носителей происходит значительно медленнее процесса их накопления, поэтому именно процесс рассасывания и определяет частотные свойства диодов"

-- для тех, кто не работает с большими скоростями нарастания...

 

"Практически технология изготовления импульсных диодов почти не отличается от технологии обычных выпрямительных диодов. (Писано в 1981 г.) Разница заключается только в выборе исходного материала и в площади p-n перехода. Импульсные диоды должны иметь наименьшую площадь перехода для получения наименьшей :емкости. Исходным для импульсных диодов выбирают материал с малым временем жизни носителей заряда."

 

Так что делайте ваши выводы, господа, малоиндуктивными.

 

Из вышесказанного можно сделать такой вывод: при подаче на мост из выпрямительных ("медленных") диодов импульса с большой крутизной через нагрузку сначала пройд:ет короткий импульс обратной полярности (через :емкость обратно включаемых диодов), потом какое-то небольшое время тока в нагрузке не будет (обратно включенные диоды зарядились, а "прямые" ещ:е не проснулись), и ещ:е более потом напряжение на нагрузке начн:ет расти и когда-нибудь дораст:ет до порога срабатывания TVS'a. Жертву в этом случае интересует а) разница в крутизне нарастания помехи и напряжения на выходе моста и б) временной сдвиг между появлением напряжений на входе и выходе моста, т. к. эта сладкая парочка определяет величину поразительного импульса напряжения, пропущенного защитой.

Такие дела.

 

Методика тестирования защиты на "дифференциальные щелчки": совать в пару выход описанного когда-то на NAG'e хренографа-рефлектометра. Самодельный хренограф должен давать очень крутой фронт (надо бы, конечно, посмотреть реальную крутизну...). А напряжения хватит, наверное, и 15 Вольт -- если они не пройдут за транс, то, может, и молния не пройд:ет. Если мелкосхемы столько потянут, конечно.

Но это так, деш:евое решение.

Должны же где-то быть схемы формирователей пикосекундных фронтов, да?

 

* "Опстракция" -- (с) by Н. С. Хрущев.

** Это я, наверное, Честертона начитался.

[Nag]

Дмитрий Корольков,

Есть несколько вопросов.

1. В книге описан процесс тока через диод, но не ток в цепи. ;-) Т.е. может оказаться что процесс емкостной зарядки идет дольше, чем эмиссия.

2. Если процесс эмиссии "намного быстрее" чем рассасывание, то это сколько? Если два порядка, то получаем быстродействие на уровне ограничителя даже для тормозных 4007. ;-) А для импульсных -так вообще быстрее...

3. Для выжигания чипа не хватит 15 вольт в пикосекундах. И возможно 100 вольт в пикосекундах. Т.е. нужна определенная энергия (где-то попадалось в литературе) . Вот только величину не помню. :-(