Banalità su RLC serie

Ciao,

come sempre mi perdo nelle cose più stupide. Ho un circuito RLC serie così composto:

C = 10 nF 1000V (tan delta = 2,5%) L = 150 uH R = 1 ohm

La resistenza è quella dell'induttanza: filo 7x32 AWG avvolto in aria;

25 spire su un diametro di circa 150 mm. I valori sono misurati.

Bene, teoricamente avrei:

f0 = 130 kHz Q = 122

Alimento il circuito con un driver push-pull a mosfet con in ingresso un'onda quadra di frequenza regolabile. Scopro che la frequenza di risonanza è molto vicina a quella teorica:

127 kHz. Però il Q è tremendamente basso: con 5V di ingresso leggo solo 87V sull'induttanza (picco-picco) il che significa Q = 17 e qualcosa.

Quasi un ordine di grandezza sotto il previsto!

Il DF del 2,5% del condensatore a 130 kHz significa una ESR di 3 ohm. Aggiungiamo un altro ohm di perdite sparse... con 5 ohm il Q diventa di

24,4. E' il condensatore il colpevole? Devo prenderne uno con bassa ESR ma tensione di lavoro oltre 500V?

Marco

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Marco Trapanese
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Marco Trapanese ha scritto:

Se lo usi come risonante parallelo dovresti alimentarlo con un generatore di corrente, in pratica con impedenza d'uscita molto elevata in quanto anche questa entra nel calcolo del Q come Ru in parallelo al risonante, abbassando il Q se non e' molto elevata.

ciao giorgio

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Giorgio Padoan

Il 13/04/2010 19.16, Giorgio Padoan ha scritto:

Non ho capito cosa dovrei usare come risonante parallelo.

Marco

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Marco Trapanese

Un bel giorno Marco Trapanese digitò:

Non mi sembra così lontano dal 17 teorico, magari i due ohm che mancano sono la Rds(on) dei mosfet.

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dalai lamah

Il 13/04/2010 20.16, dalai lamah ha scritto:

Ok, quindi confermi che devo lavorare sul condensatore. Faccio fatica a trovarne con bassa ESR (o basso DF) e alta tensione di lavoro (> 500V).

Di che tipo dovrei cercarne per filtrare meglio i risultati?

Grazie Marco

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Marco Trapanese

On Apr 13, 5:40=A0pm, Marco Trapanese wrote: [snip]

Si', ma la R comprende le perdite dell'induttore (dubito)? Secondo me ha un "fattore di forma" un po'strano, diametro 150 mm e lungo circa 25 mm; mi pareva di ricordare che le minori perdite per questi induttori si ottengono con un rapporto L/D di circa 1 . Poi c'e' chi ti dira' di usare filo rigido, magari argentato, nudo, poiche'il dielettrico potrebbe avere perdite, magari poi anche Litz, etc...

[snip]

Forse anche meno, poiche la fondamentale di una onda quadra ha ampiezza pari a 4/pi_greco volte l'ampiezza dell'onda quadra...

Non so cosa tu stia usando, ma per quelle frequenze io ho usato condensatori in polipropilene metallizato (MKP,

formatting link
_MKP_10.pdf) , spesso mettendoli in parallelo. E naturalmente anche il filtraggio della alimentazione va curato, la corrente nel carico si richiude (anche) sulle capacita' di filtraggio.

Saluti, LaCar.

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LaCariatide

Il 14/04/2010 9.14, LaCariatide ha scritto:

Scusa, in che senso lungo 25 mm? Ho avvolto 25 spire su una circonferenza di diametro 150 mm.

Io (ingenuamente) ho usato un cavo trefolato perché pensavo di minimizzare l'effetto pelle e l'induttanza complessiva del 'filo' stesso.

Giusto, non ci avevo pensato :(

formatting link

Grazie vedo di trovarli in Farnell o amici.

Marco

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Marco Trapanese

"dalai lamah" ha scritto nel messaggio news:1xn3yj65zn6s0$. snipped-for-privacy@40tude.net...

Non possiamo affatto trascurarle, come dicevo se vuoi conservare il Q inalterato dovresti collegarci solo qualcosa ad alta impedenza. In tutti gli altri casi vanno a modificarlo le perdite del circuito che ci connetti, in caso per esempio di un generatore reale di tensione si tratterebbe della sua resistenza interna.

giorgio

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Giorgio Padoan

dimenticavo, se e' un risonante serie tanto piu' bassa e' la resistenza del generatore ideale di tensione meno variazione produrra' sul Q.

giorgio

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Giorgio Padoan

Un cavo trefolato generico, in cui i trefoli non sono tra loro isolati, non riduce l'effetto pelle.

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Massimo Ortolano

Il 14/04/2010 10.24, Giorgio Padoan ha scritto:

Certo che è un risonante serie, è scritto nell'oggetto :) :)

Ma infatti: e i mos che ho scelto hanno una Rds_on di qualche decina di mohm.

Marco

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Marco Trapanese

Il 14/04/2010 10.56, Massimo Ortolano ha scritto:

Ecco. Ma rispetto a un cavo a singolo conduttore di analoga sezione migliora, peggiora o è indifferente?

Grazie! Marco

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Marco Trapanese

On Apr 14, 9:25=A0am, Marco Trapanese wrote: [snip]

...nel senso... della lunghezza 8-), lungo l'asse dell'induttore, ortogonale al piano ove giace il diametro, insomma... Ho supposto che sia lungo 25 mm perche'con 150 mm di diametro e 25 spire da circa i 150 uH che tu dici aver misurato, ma puo'darsi abbia sbagliato i conti.

Per rispondere anche alla domanda che hai posto dopo (...) difficile dire quale tipo di filo sia il migliore, si dice che usare un cavo trefolato sia peggio perche'la corrente, essendo obbligata a passare verso l'esterno del conduttore, debba passare da un trefolo all'altro. In un filo tipo 'Litz' questo non avviene, poiche'ogni singolo filo e'isolato e la corrente e' (piu'o meno) obbligata a seguirne il percorso, anche quando questo passa verso il centro del cavo. In pratica, dipende.

Saluti, LaCar.

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LaCariatide

A parità di sezione totale, alle frequenze da te usate, direi che praticamente non cambia.

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Massimo Ortolano

Cautela col Litz. E' molto fragile e il processo di avvolgitura (specie se fatto da macchine) puo' danneggiare i fili, specie in prossimita' degli angoli, nei rocchetti a sezione quadrata. Tempo fa un costruttore di avvolti mi diceva che, in base alla sua esperienza, si puo' arrivare a perdere fino al 30% di sezione utile.

maitre Aliboron

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maitre Aliboron

Il 15/04/2010 12.36, merco ha scritto:

No, dovrebbe essere un caricatore a induzione. In pratica vogliono caricare una batteria (NiCd o LiPo) senza avere connettori.

Per cui il primo avvolgimento induce una corrente nel secondo che verrà raddrizzata e data in pasto a un DCDC per stabilizzarla.

La scelta dei 125 kHz come negli RFID è per "fare RF-casino" il meno possibile.

Marco

ps. occhio al quoting :)

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Marco Trapanese

Ciao Da una bobina avvolta in aria , un Q di 17 e' gia' buono !! La R che gioca sul Q non e' solo quella ohmica . Se hai un oscilloscopio, fa una prova ad alimentare il circuito con una F uguale a quella di risonanza, attraverso una R nota, e vedi la tensione ai capi del circuito rispetto a quella del generatore, e ha una idea della R serie quivalente.

Che belli i tempi in cui si metteva il circuitino in Fidocad con valori e forme d'onda !!!!! Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

Se puo' esserti utile, ho misurato il diametro del filo dell'avvolgimento ricevente ed e' da 0,25 mm (vernice compresa); saranno almeno 100 spire (a occhio) che misurate a ohmetro danno 4,8 ohm avvolte a rondella (diametro foro interno 28mm, diametro esterno

38mm, spessore 1,5mm) di normale filo verniciato per trasformatori. Il "coso" ricarica 9 accumulatori NiCd da 1,2V 700mAh in serie (10.8V totali). Il condensatore in parallelo all'avvolgimento e' proprio Wima serie MKS4. L'elettrolitico e' made in Taiwan (Richey) e ha un'aspetto molto anonimo e normale.
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Arrangiologo

Ciao Quello che ti porta quasi a zero la tensione in uscita e' la R finale. Se togli quella , la sostituisci con un C e misuri con oscilloscopio alta impedenza, dovresti trovarti una tensione Dc di circa il valore di picco della sinusoide che vedi senza ponte. Non sperare comunque di tirar fuori tanta potenza dall'accoppiamento di due risonatori in aria !!!

Ciao Giorgio

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giorgiomontaguti

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