Дроссель групповой стабилизации
Дроссель групповой стабилизации (ДГС) является одним из самых мистических компонентов в электронике, хоть он есть почти в каждом доме внутри компьютерного источника питания. Чаще всего от ДГС ждут именно того, что отражено в названии – групповой стабилизации напряжений. Оправданы ли эти ожидания?
Для начала попытаюсь дать ответы на 10 самых распространенных вопросов о ДГС, не углубляясь в теорию. Потом планирую разместить перевод англоязычной статьи с описанием принципа работы ДГС. После чего можно будет обсудить некоторые свойства ДГС, вытекающие из принципа его работы. Но пока – часть первая.
1. Улучшает ли ДГС групповую стабилизацию напряжений?
В привычном понимании этого слова – нет. Чтобы не осталось неопределенностей, начать нужно с определения терминов. Под стабилизацией понимается способность источника поддерживать постоянное выходное напряжение при воздействии разных дестабилизирующих факторов. Таких факторов множество, например, изменение температуры, старение компонентов, колебания напряжения питающей сети, изменение тока нагрузки и т.д. Здесь мы не будем касаться других дестабилизирующих факторов, кроме факторов, связанных с нагрузкой.
Чаще всего оперируют не величиной стабилизации, а обратной величиной – нестабильностью. Разные виды нестабильности и термины для ее обозначения определены в ГОСТ 52907-2008 «Источники питания радиоэлектронной аппаратуры. Термины и определения». С нагрузкой связаны два вида нестабильности (процитирую ГОСТ):
— частная нестабильность выходного напряжения источника электропитания РЭА при изменении выходного тока: показатель нестабильности выходного напряжения источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры при номинальном входном напряжении и плавном изменении выходного тока от заданного минимального до заданного максимального установившегося значения или от заданного максимального до заданного минимального установившегося значения.
— pазмах изменения выходного напряжения источника электропитания РЭА: величина, равная разности между максимальным и действующим значениями выходного напряжения источника электропитания радиоэлектронной аппаратуры до и после скачкообразного изменения выходного тока в заданных пределах.
Эти определения скучны и громоздки, но они все равно не дают полной картины. Как минимум, нужна еще методика измерения параметров. На практике для обозначения нестабильностей используют сокращенные формулировки, например, «нестабильность при изменении тока нагрузки», «реакция на скачок нагрузки». В англоязычном варианте способность источника поддерживать постоянное входное напряжение при плавном изменении нагрузки называется «Load Regulation», а реакция на скачок нагрузки может называться «Load Transient», «Transient Response», «Recovery Time».
Нестабильность при изменении тока нагрузки обычно выражается в процентах от начального значения напряжения для изменения нагрузки от 50 до 100% или от 10 до 100%. Говоря простыми словами, этот параметр определяет, как сильно выходное напряжение источника будет просаживаться при увеличении тока нагрузки. Это наиболее часто используемая характеристика качества стабилизации напряжения, которую можно назвать статической стабилизацией.
Реакцию на скачок нагрузки труднее описать цифрами. При резком изменении нагрузки возникает переходной процесс, который начинается с просадки напряжения, затем следует выброс, и только после этого величина напряжения устанавливается на каком-то постоянном уровне. Форма переходного процесса у разных источников может быть разной, для полного описания нужно приводить осциллограмму, что иногда и делают производители. Для краткого описания параметра может быть использована пиковая величина выброса, но чаще указывают время, через которое выходное напряжение устанавливается с заданной точностью. Надо сказать, что реакцию на скачок нагрузки указывают далеко не для всех источников. Это довольно редко используемая на практике характеристика качества стабилизации напряжения, которую можно назвать динамической стабилизацией.
Таким образом, под термином «стабилизация напряжения» обычно понимают статическую стабилизацию. Чтобы посмотреть влияние ДГС на качество стабилизации напряжения, я составил полную модель полумостового ключевого источника питания на основе контроллера TL494. Полная модель потребовалась для того, чтобы увидеть реакцию петли обратной связи, в данном случае это важно. Моделируемый источник имеет два выходных канала, выходные напряжения каналов для удобства выбраны одинаковыми (10 В). Обратная связь заведена с выхода, который показан на графиках желтым цветом.
Ниже приведены графики выходных напряжений каналов источника, в котором использованы независимые фильтрующие дроссели. Оба канала нагружены одинаковым током 1 А. В момент времени, обозначенный на графиках как 3 мс, нагрузка одного из каналов увеличивается до 4 А.
Рис. 1. Раздельные дроссели, скачок нагрузки по «синему» каналу (без ОС).
При скачке нагрузке в канале, с которого не берется ОС, его напряжение сначала сильно проседает, затем идет колебательный процесс, затем напряжение устанавливается на некотором уровне ниже номинального. Второй канал (желтый график), для которого нагрузка не менялась и с которого заведена ОС, остается неизменным.
Рис. 2. Раздельные дроссели, скачок нагрузки по «желтому» каналу (с ОС).
При скачке нагрузке в канале, с которого берется ОС, появляется короткая просадка, но напряжение быстро восстанавливается на своем номинальном уровне. В то же время во втором канале (синий график), для которого нагрузка не менялась, но с которого не заведена ОС, напряжение прыгает вверх, наблюдается переходной процесс, затем напряжение устанавливается на завышенном уровне.
Наглядно видно, что статическая групповая стабилизация не очень хорошая: когда нагрузка на каналы неравномерная, тот канал, с которого не заведена ОС, становится по напряжению или выше, или ниже номинала.
Плохая и динамическая стабилизация. При скачке нагрузки на выходе канала, с которого не заведена ОС, наблюдаются сильные выбросы, величина которых в несколько раз превышает статическую ошибку напряжения.
Ниже показаны графики, снятые при тех же условиях, но только для случая связанных дросселей фильтров, т.е. с использованием ДГС.
Рис. 3. Связанные дроссели (ДГС), скачок нагрузки по «синему» каналу (без ОС).
При скачке нагрузке в канале, с которого не берется ОС (синий график), переходного процесса практически нет. Но напряжение все равно устанавливается на том же уровне ниже номинального. На втором канале (желтый график), для которого нагрузка не менялась и с которого заведена ОС, появился незначительный переходной процесс.
Рис. 4. Связанные дроссели (ДГС), скачок нагрузки по «желтому» каналу (с ОС).
При скачке нагрузке в канале, с которого берется ОС (желтый график), переходной процесс стал чуть больше, зато во втором канале (синий график) переходной процесс практически исчез. Но напряжение снова установилось на завышенном уровне.
Хорошо видно, что ДГС значительно улучшает динамическую стабилизацию. А вот статическая групповая стабилизация остается без изменений. Чаще всего от ДГС ожидают улучшения именно статической групповой стабилизации: для канала с большей нагрузкой ДГС должен поднять напряжение, а для слабо нагруженного канала – опустить. На практике этого не происходит: ДГС лишь уменьшает выбросы при скачке нагрузки. Вряд ли именно это подразумевается под улучшением групповой стабилизации. Поэтому вывод – ДГС групповую стабилизацию напряжений не улучшает. Она зависит от того, насколько сильно связаны вторичные обмотки импульсного трансформатора, а также от активного сопротивления обмоток трансформатора и дросселя. Здесь нужно сделать важное замечание – всё сказанное выше о ДГС справедливо для таких токов нагрузки, которые обеспечивают неразрывные токи дросселей. Для малых нагрузок ситуация несколько иная, но об этом позже.
2. Часто можно слышать объяснение, что ДГС представляет собой трансформатор, который «перекачивает» энергию из менее нагруженного канала в более нагруженный. Так ли это?
Нет, никакой «перекачки» энергии он не производит. Многообмоточный дроссель, действительно, можно представить как трансформатор. Но обмотки этого трансформатора оказываются включенными в цепи постоянного тока – между выпрямителями и конденсаторами фильтров. А постоянный ток трансформатор передавать из обмотки в обмотку не может. На практике этот ток имеет некоторую переменную составляющую (пульсации). Переменная составляющая будет передаваться трансформатором из канала в канал. Но ее среднее значение равно нулю, поэтому выходные напряжения каналов останутся неизменными. Единственным результатом будет уменьшение или увеличение пульсаций в том или ином канале.
На эквивалентной схеме эффект трансформации в ДГС можно представить в виде дополнительного источника E переменного напряжения, включенного последовательно с дросселем L (рис. 5).
Рис. 5. Источник напряжения пульсаций, наведенного в обмотке ДГС.
Может показаться, что напряжение этого источника будет суммироваться с напряжением вторичных обмоток трансформатора T и в результате выпрямления диодами D1 и D2 даст увеличение или уменьшение выходного напряжения. Но это не так. Попытаемся перенести источник E в левую часть схемы, чтобы он оказался явно включенным последовательно с обмоткой трансформатора (рис. 6). Однако в результате получим схему, которая не является эквивалентной первоначальной. В исходной схеме (рис. 5) источник E был включен в цепь с неразрывным током, а в новой схеме (рис. 6) он оказался в цепи, ток которой разрывен.
Рис. 6. Перенос источника нарушает эквивалентность схем.
При работе двухтактного преобразователя диоды D1 и D2 открываются по очереди, как и ключи в первичной цепи. Во время паузы, когда оба ключа закрыты, ток дросселя продолжает течь (он ведь неразрывен), при этом открыты сразу оба диода, а напряжение на вторичной обмотке трансформатора близко к нулю. Для простоты можно рассмотреть предельный случай с максимальной шириной импульса, когда паузы нет вообще. Тогда диоды D1 и D2 открываются по очереди на целый полупериод. Чтобы сохранить эквивалентность схемы, в левой части нужно изобразить два источника E1 и E2 (рис. 7), которые будут работать по очереди, когда будет открываться соответствующий диод.
Рис. 7. Эквивалентная схема с двумя источниками.
Полярность включения этих источников одинаковая, но надо учесть, что полярность на выходах вторичных полуобмоток противоположная. В результате, напряжение верхней полуобмотки будет складываться с напряжением дополнительного источника, а нижней полуобмотки – вычитаться. Допустим, напряжение пульсаций имеют ту же частоту, что и частота преобразования. Во время первого полупериода на верхней полуобмотке будет положительное напряжение, открыт диод D1. Допустим, напряжение пульсаций в этом время имеет положительную полуволну, что даст некоторую добавку к напряжению верхней полуобмотки. Во время второго полупериода будет положительное напряжение на нижней полуобмотке, открыт диод D2. Но в это время напряжение пульсаций имеет отрицательную полуволну, что даст уменьшение суммарного напряжения. В результате за целый период вклад источников E1 и E2 окажется равным нулю. На практике для двухтактного преобразователя частота пульсаций в два раза выше частоты преобразования, тогда анализ становится еще более простым. Во время каждого полупериода будет укладываться целый период напряжения пульсаций, что даже в рамках полупериода даст нулевой вклад.
3. Если ДГС не помогает групповой стабилизации, почему он тогда называется ДГС?
Не, знаю, откуда пошло название «Дроссель групповой стабилизации». Оно действительно плохо отражает функцию этого компонента. Хотя, конечно, к групповой стабилизации этот дроссель некоторое отношение имеет, но только к динамической, а не к привычной всем статической. Вероятно, название вводит в заблуждение, многие публикации неверно объясняют работу ДГС.
Вот, например, цитата из Википедии:
«Вторая его (ДГС) функция — перераспределение энергии между цепями выходных напряжений. Так, если по какому-либо каналу увеличится потребляемый ток, что снизит напряжение в этой цепи, дроссель групповой стабилизации как трансформатор пропорционально снизит напряжение по другим выходным цепям.»
На самом деле, никакого перераспределения энергии между цепями выходных напряжений ДГС не производит. Подобное описание можно встретить в многочисленных книгах по ключевым источникам питания. Пока еще ни разу не встречал правильного описания принципа работы ДГС на русском языке.
В англоязычной литературе этот дроссель называется «Coupled inductors», т.е. «Связанные дроссели». Ни о какой стабилизации речь не идет. В русскоязычном варианте можно использовать термин «Дроссель межканальной связи».
4. Если он ничего не дает, почему его широко применяют, например, в компьютерных БП?
Основная функция ДГС как и у обычного дросселя – выделение вместе с конденсатором фильтра среднего значения напряжения. Можно ставить ДГС, можно ставить отдельные дроссели, но какие-то дроссели в любом случае нужны. Связанные дроссели, выполненные на одном сердечнике, занимают на плате меньше места, чем раздельные дроссели. Немаловажным преимуществом является значительное улучшение динамической групповой стабилизации, что исключает большие провалы и выбросы при резком изменении нагрузки. Еще одним очень важным преимуществом применения ДГС является значительно лучшее поведение каналов источника при малых нагрузках, когда ток в случае применения раздельных дросселей был бы разрывным. В условиях разрывного тока выходное напряжение канала может стать сильно завышенным. В случае применения ДГС для одного или нескольких каналов можно значительно продлить область неразрывного тока в область малых нагрузок. Но даже если какой-то канал попадет в область разрывного тока, то с ДГС зависимость выходного напряжения от тока будет не такой сильной. Кроме того, есть еще целый ряд менее очевидных преимуществ применения ДГС, которые будут рассмотрены позже. Одно из них – возможность перенаправления пульсаций с одного канала в другой. Это позволяет более эффективно использовать конденсаторы фильтра. Хоть ДГС и не обеспечивает статической групповой стабилизации при больших нагрузках, целый набор его других качеств делает целесообразным применение ДГС в ключевых источниках с несколькими выходными напряжениями.
5. Влияет ли ДГС на динамическую групповую стабилизацию в источниках без ОС?
Почти не влияет. Ведь принцип действия ДГС заключается в том, что он передает скачок напряжения с любого канала на тот, к которому подключена ОС. В результате резко уменьшается переходной процесс. С раздельными дросселями каналы изолированы друг от друга по переменному току выходными фильтрами, что препятствует передаче быстрых перепадов напряжения в канал с ОС. На рисунках ниже показана реакция на скачок нагрузки источника без ОС в случае раздельных и связанных дросселей.
Рис. 8. Раздельные дроссели, нет ОС, скачок нагрузки по «желтому» каналу.
Рис. 9. Связанные дроссели (ДГС), нет ОС, скачок нагрузки по «желтому» каналу.
Видно, что характер переходного процесса для вариантов с раздельными дросселями и с ДГС разный, но амплитуда выброса почти не меняется. Статическая стабилизация тоже не меняется. Однако нужно еще раз обратить внимание на область малых нагрузок, когда ток в одном из каналов может стать разрывным. Если в другом канале остается неразрывный ток, то ДГС даст значительно меньшее превышение напряжения канала с малой нагрузкой. Поэтому применение ДГС даже в источниках без ОС вполне оправдано.
6. Нужно ли применять ДГС в обратноходовых источниках с несколькими выходными напряжениями?
Нет, ДГС применяется лишь в преобразователях понижающего типа (buck converters), это прямоходовый, полный мост, полумост. В обратноходовых источниках как статическая, так и динамическая групповая стабилизация обеспечивается трансформатором (который там, скорее, является многообмоточным дросселем). Дополнительно есть специальные методы улучшения групповой стабилизации для обратноходовых источников, но они не используют связанных дросселей.
7. Есть ли особые требования к индуктивности обмоток ДГС?
По сути, это обычный дроссель фильтра. Его индуктивность выбирается из тех же соображений, что и для одиночного дросселя.
Иногда можно услышать мнение, что индуктивность обмоток ДГС не должна быть большой, так как пульсации тока необходимы для его правильной работы. Но это не более чем очередной миф.
Для получения неразрывного тока дросселя для всего диапазона токов нагрузки, индуктивность выбирается такой, чтобы амплитуда пульсаций тока не превышала значения минимального тока нагрузки. Здесь нужно сделать важное замечание. Если имеется хотя бы один канал, который будет заведомо нагружен, для менее нагруженных каналов индуктивность может быть существенно меньше, чем в случае раздельных дросселей. Благодаря возможности ДГС осуществлять перераспределение пульсаций между каналами, можно получить в менее нагруженных каналах очень небольшие пульсации тока (вплоть до нулевых), что обеспечит работу в режиме непрерывного тока почти от нулевой нагрузки. Более подробно об этом речь пойдет ниже.
8. Каким должно быть отношение витков обмоток ДГС?
Для отношения числа витков обмоток ДГС есть важное требование: оно должно быть равно отношению числа витков вторичных обмоток трансформатора для соответствующих каналов.
Что будет, если это требование не выполнить? Часто можно слышать, что при невыполнении требования появится отклонение выходных напряжений или будет пере- или недо-компенсация выходных напряжений при изменении нагрузки. Это тоже не более чем миф, так как никакой компенсации ДГС вообще не производит и на выходные напряжения не влияет.
На самом деле, при несоответствии отношения числа витков ДГС появится большой ток пульсаций, циркулирующий между выходными фильтрами нескольких каналов. Этот ток приведет к появлению пульсаций выходных напряжений, во много раз превышающих ожидаемые.
Сказанное можно пояснить. К каждой обмотке ДГС приложено некоторое импульсное напряжение. Во время импульса напряжение на обмотке дросселя равно VL = Vin — Vd — Vo, где Vin — пиковое напряжение на вторичной обмотке трансформатора для данного канала, Vd — падение на выпрямительном диоде, Vo — выходное напряжение. Во время паузы напряжение на обмотке дросселя равно VL = — Vd — Vo. Для правильно спроектированного ДГС отношение напряжений на обмотках (как во время импульса, так и во время паузы) в точности равно отношению числа витков. ДГС можно представить как трансформатор, к каждой обмотке которого подключен некий внешний источник, ЭДС которого полностью совпадает с ЭДС обмотки. Очевидно, что в таких условиях ток течь не будет. Но если значения ЭДС совпадать не будут, возникнет ток, величина которого будет ограничена лишь паразитными параметрами: активным сопротивлением обмоток и импедансами индуктивности рассеяния и емкости выходного фильтра. Величина этого тока может быть большой, что приведет к высокому уровню пульсаций на выходе.
Существует ошибочное мнение, что при расчете отношения числа витков обмоток ДГС нужно учитывать падение на диодах. Это не так. Отношение числа витков должно быть точно такое, как у трансформатора. Падение на диодах влияет лишь на значение выходного напряжения. Поэтому если выражать отношение витков ДГС через отношение выходных напряжений, то для каждого канала надо брать не просто выходное напряжение, а сумму выходного напряжения и падения на диоде.
9. Чем отличается расчет ДГС от расчета обычного дросселя?
Расчет ДГС можно свести к расчету обычного дросселя. Для этого все выходные каналы нужно привести к одному, пропорционально пересчитав напряжения и токи. После этого можно рассчитать дроссель для такого воображаемого источника, вся мощность которого сосредоточена на одном выходе. Затем нужно снова разделить каналы, поделив обмотку на несколько частей. Каждая из получившихся обмоток должна иметь количество витков, прямо пропорциональное выходному напряжению канала (приблизительно, более точное соотношение называлось выше), а сечение – обратно пропорциональное. В результате все обмотки будут занимать ту же площадь окна сердечника, что и первоначальная единственная обмотка.
10. Зачем последовательно с обмотками ДГС добавляют небольшие дроссели?
Этот вопрос, судя по обсуждениям, является самым загадочным. Наиболее распространенная версия – они служат для подгонки отношения витков обмоток ДГС к идеальному значению. Иначе даже при номинальной нагрузке будет наблюдаться отклонение выходных напряжений от номинальных. Версия неправильная, опять же, ни ДГС, ни дополнительные дроссели не могут повлиять на величину выходных напряжений.
Хотя предпосылки верные – проблема точного соблюдения отношения витков ДГС действительно есть. Дело в том, что отношение витков должно в точности соответствовать отношению витков обмоток трансформатора. Но само число витков обмоток трансформатора и обмоток ДГС обычно должно быть разным (иначе соотношение можно было бы легко выдержать). Можно просто умножить число витков трансформатора на целое число, но не всегда при этом получается оптимальное число витков для дросселя. В общем случае, получить нужное отношение для целого количества витков при небольшом их количестве не всегда возможно. В результате появляется значительный ток пульсаций в выходных цепях, который создает большое напряжение пульсаций на элементе с наибольшим импедансом. А это чаще всего ESR выходного конденсатора. Таким образом, напряжение пульсаций будет приложено к выходу. Еще одной причиной появления тока пульсаций может быть различие падений напряжения на диодах во время импульса и во время паузы. Решением проблемы является добавление дополнительного импеданса в виде небольшой несвязанной индуктивности (единицы процентов от индуктивности обмоток ДГС). Это приведет к ограничению тока пульсаций и снижению пульсаций напряжения на выходе.
Рис. 10. Фрагмент схемы компьютерного БП.
На рис. 10 приведен фрагмент схемы компьютерного источника питания. Можно заметить, что дополнительные дроссели установлены не во всех каналах. Связано это с тем, что они несут еще одну функцию. Ток пульсаций распределяется между каналами следующим образом: где несвязанная индуктивность будет больше, там ток пульсаций будет меньше. Следовательно, можно перенаправить ток пульсаций из одного канала в другой. На практике чаще всего токи пульсаций направляют в один канал из всех остальных каналов. Здесь есть два резона. Во-первых, перенаправление тока пульсаций в самый высоковольтный канал позволяет сэкономить на конденсаторах, так как при более высоком напряжении конденсаторы оказываются более эффективными. Во-вторых, можно значительно снизить токи пульсаций во всех каналах, кроме одного. Если есть хотя бы один заведомо нагруженный канал (в данном случае это канал 5 В), остальные каналы могут работать с очень малыми токами нагрузки, не выходя из режима неразрывного тока. В результате значения напряжений на выходах этих каналов будут оставаться неизменными вплоть до очень малых нагрузок. Данный эффект проиллюстрирован на рисунках ниже.
Рис. 11. Раздельные дроссели, «синий» канал работает с малой нагрузкой, ток дросселя этого канала стал разрывным.
Рис. 12. В результате напряжение «синего» канала резко подскочило вверх.
Рис. 13. Связанные дроссели (ДГС), «синий» канал работает с малой нагрузкой, но ток теперь неразрывный. Даже без специальных мер ДГС понижает порог минимальной нагрузки.
Рис. 14. Напряжение «синего» канала почти в норме.
Рис. 15. Связанные дроссели (ДГС), «синий» канал работает с малой нагрузкой. Последовательно с обмоткой дросселя этого канала добавлена небольшая несвязанная индуктивность. Пульсации тока в этом канале значительно уменьшились. Имея такие маленькие пульсации тока, канал будет нормально работать даже с очень маленьким током нагрузки.
Рис. 16. Видно, что пульсации напряжения в «синем» канале практически исчезли. Фильтрующая емкость для этого канала может быть уменьшена.
Чтобы достичь таких результатов с раздельными дросселями, потребуются очень большие значения индуктивностей. Для источников, от которых требуется нормальная работа в условиях малой нагрузки некоторых каналов, это, вероятно, является самым важным плюсом от применения ДГС.
Требуемую индуктивность рассеяния для разных обмоток ДГС можно получить чисто конструктивно, используя разные способы намотки. Например, для Ш-сердечников обмотка, самая близкая к керну, будет иметь минимальную индуктивность рассеяния. Ее следует использовать в том канале, в который перенаправляются токи пульсаций. В компьютерных БП дроссель выполнен на кольце, получить нужную индуктивность рассеяния здесь сложно. Поэтому применены отдельные индуктивности. Для БП с высокой частотой преобразования роль дополнительных индуктивностей может играть индуктивность монтажа, которая специально может быть сделана большой. В таких случаях улучшение топологии без знания дела может повлечь за собой заметное ухудшение параметров источника.
§
§
В прошлый раз были рассмотрены свойства дросселя групповой стабилизации (ДГС) с практической точки зрения. На этот раз привожу перевод статьи из юнитродовских семинаров, где рассмотрен принцип работы ДГС.
Upd: статья в формате pdf — slup082a_ru.pdf
Связанные дроссели фильтра в понижающих стабилизаторах с несколькими выходами
Lloyd Dixon
slup082a.pdf
Введение
Когда ключевой источник питания понижающего семейства (прямоходовый, полный мост, полумост и т.д.) имеет более одного выхода, как показано на рис. 1, обычно используются отдельные дроссели фильтра (L1, L2) для каждого выхода. Эти независимые дроссели ухудшают характеристики, развязывая и изолируя выходы друг от друга. Динамическая групповая стабилизация оказывается очень плохой, к тому же, появляется ряд других серьезных проблем, вызванных независимыми дросселями. Эти проблемы можно устранить, если связать дроссели друг с другом, расположив их обмотки на одном общем сердечнике [1].
Связанные дроссели фильтра могут давать и другие преимущества. С помощью перенаправления тока пульсаций можно значительно уменьшить фильтрующие емкости. К тому же, могут быть значительно снижены требования к минимальной нагрузке и даже устранены вовсе.
Связанные дроссели являются практически универсальным средством – разработчики, которые их применяли, хвалят их почти единогласно. Эти преимущества сильно перевешивают некоторое усложнение конструкции.
Анализ схемы с независимыми дросселями
Показанный на рис. 1 прямоходовый преобразователь мощностью 180 Вт имеет выходы 5 В и 15 В (фактически, 15.8 В для получения с помощью пост-стабилизатора 15 В). Понижающий преобразователь работает в режиме неразрывного тока дросселя, постоянные выходные напряжения равны усредненным по времени значениям напряжения на входах соответствующих дросселей фильтров. Например, для выхода №1 с коэффициентом заполнения D и Vd1a = Vd1b = Vd1:
Vo1 = (Vin1 – Vd1a) • D – Vd1b • (1 – D) = Vin1 • D – Vd1 (1)
Нужно заметить, что последовательно с каждым дросселем всегда включен только один диод. Как видно из формулы (1), это вызывает уменьшение напряжения на величину падения на одном диоде по сравнению с формулой для идеального понижающего преобразователя: Vo = Vin • D. Эффект такой же, словно один диод включен последовательно с дросселем на выходе. Если рассматривать оба выхода источника, то падение на диодах будет вносить больший относительный вклад для выхода 5 В, чем для выхода 15 В. Для компенсации этой ошибки отношение количества витков трансформатора должно быть немного другим, чем отношение требуемых выходных напряжений.
Рис. 1. Прямоходовый преобразователь с двумя выходами.
Правильно спроектированная петля обратной связи, которая берется с уровня 5 В, будет обеспечивать хорошую стабилизацию для обоих выходов при колебаниях питающего напряжения, а также при колебаниях нагрузки для выхода 5 В. Групповая стабилизация по постоянному току для уровней 5 В и 15 В при изменении нагрузки будет достаточно хорошей, если вторичные обмотки трансформатора хорошо связаны, а индуктивность монтажа минимизирована. Динамическое сопротивление диодов и их температурный коэффициент тоже являются важными факторами для групповой стабилизации по постоянному току.
Недостатки независимых дросселей
1. Динамическая групповая стабилизация очень плохая. При скачках нагрузки выходные напряжения будут временно отклоняться от своих номинальных значений. Например, внезапное увеличение нагрузки канала 15 В вызовет просадку напряжения. Это отклонение должно пройти через высокий последовательный импеданс дросселя L2, преодолеть низкий шунтирующий импеданс источника входного напряжения или шунтирующий диод, пройти через высокий последовательный импеданс дросселя L1, прежде чем достигнет выхода 5 В, с которого берется обратная связь. В результате, обратная связь оказывается нечувствительной к динамическим изменениям нагрузки на выходе 15 В. Она поддерживает постоянным напряжение на выходе 5 В, но выход 15 В при больших колебаниях нагрузки может проседать на 4 или 5 В и требовать десятки или сотни миллисекунд для восстановления.
2. Требования к минимальной нагрузке. Понижающие преобразователи почти всегда проектируются для работы с неразрывным током дросселя, когда выходное напряжение равно среднему значению импульсного напряжения на входе дросселя, а средний ток дросселя равен току нагрузки. Минимальный критический ток нагрузки должен поддерживаться для каждого выхода, он численно равен ½ размаха тока пульсаций дросселя фильтра. Иначе ток дросселя будет стремиться стать отрицательным в момент каждого минимума тока пульсаций, но этого произойти не может из-за включенного последовательно диода. Режим работы сменится на режим с разрывным током, и стабилизация по постоянному току станет очень плохой – выходные напряжения могут отклоняться на 200 – 300%.
3. Каждый выход должен иметь независимое ограничение тока для предотвращения насыщения сердечника каждого независимого дросселя при перегрузке.
4. В результате взаимного влияния нескольких выходов, появляется неравномерность петлевого усиления по частоте. Для трансформатора с хорошо связанными обмотками в малосигнальной модели обратной связи все выходы подключены параллельно входу через свои дроссели фильтра. Сигнал обратной связи снимается с одного из выходов. Этот стабилизируемый выход зашунтирован всеми другими выходами. LC-фильтры этих шунтирующих выходов потребляют большой ток на своих резонансных частотах, уменьшая коэффициент передачи и внося значительный фазовый сдвиг. Этот эффект особенно сильно проявляется при токовом управлении из-за высокого импеданса точки, куда подключены выходы.
Переход к схеме со связанными дросселями
Снова обратимся к схеме на рис. 1, только будем считать, что обмотки дросселей L1 и L2 выполнены на общем сердечнике и сильно связаны между собой. Дополнительно необходимо, чтобы обмотки дросселей L1 и L2 имели точно такое же отношение числа витков, как и вторичные обмотки трансформатора 1 и 2. Это вскоре будет объяснено.
С точки зрения постоянного тока, характеристики будут идентичны тем, которые были описаны на первой странице для независимых дросселей. Выражение (1) остается справедливым, падение на диодах сказывается точно так же, соображения по поводу групповой стабилизации остаются в точности такими же.
Для данного примера можно принять следующие значения:
Vd1a = Vd1b = Vd1 = 0.6 В (Шоттки); Vd2a = Vd2b = Vd2 = 1.0 В (Ultra Fast)
Коэффициент заполнения D = 0.4; Vo1 = 5 В
Отношение витков n = N2/N1 = 3:1
Полученные значения применяются либо к схеме с раздельными дросселями, либо к схеме со связанными дросселями. Заметьте, что диспропорция падений на диодах поднимает выход 15 В до 15.8 В:
Vin1 = (Vo1 Vd1)/D = 5.6 /0.4 = 14 В (пиковое)
Vin2 = Vin1• n = 14 • 3 = 42 В (пиковое)
Vo2 = Vin2• D – Vd2 = 42 • 0.4 – 1.0 = 15.8 В (для пост-стабилизации до 15 В)
Во время импульса:
VL1 = Vin1 – Vd1 – Vo1 = 14 – 0.6 – 5 = 8.4 В
VL2 = Vin2 – Vd2 – Vo2 = 42 – 1 – 15.8 = 25.2 В
Во время паузы ток дросселя течет через диоды «B»:
VL1 = –Vd1 – Vo1 = –0.6 – 5 = –5.6 В
VL2 = –Vd2 – Vo2 = –1 – 15.8 = –16.8 В
Нужно заметить, что как во время импульса, так и во время паузы, VL2 всегда точно в 3 раза больше VL1 (потому что отношение витков трансформатора 3:1 и отношение (Vo2 Vd2)/(Vo1 Vd1) тоже равно 3:1). Поэтому отношение витков обмоток связанного дросселя тоже должно быть 3:1, иначе возникнет конфликт между VL1 и VL2, который приведет к очень большому току пульсаций, циркулирующему туда-обратно между двумя выходными цепями. Это проявится в виде больших пульсаций напряжения на элементе цепи с самым высоким импедансом – обычно это ESR выходного конденсатора. В результате пульсации выходного напряжения будут намного большими, чем ожидалось. Для предотвращения этого вторичные обмотки трансформатора и соответствующие обмотки связанного дросселя должны иметь одинаковое отношение числа витков.
Проблемы и ограничения схемы со связанными дросселями
Если диоды «A» и «B» в любом из выпрямителей имеют неодинаковые прямые падения, возникнет конфликт напряжений, подобный тому, который может быть вызван неодинаковым отношением числа витков обмоток, только менее серьезный. Если обмотки дросселя сильно связаны, пульсации выходного напряжения увеличатся на величину разницы падений на диодах. Для устранения этой проблемы нет необходимости подбирать каждую пару диодов. Небольшая несвязанная индуктивность рассеяния или индуктивность монтажа обеспечит достаточный последовательный импеданс для ограничения тока пульсаций, вызванного неодинаковостью диодов. Соответствующее напряжение пульсаций будет приложено к индуктивности рассеяния вместо выхода. Индуктивность рассеяния, составляющая всего 2%, будет достаточна (на практике сложно получить значение меньше этого). Не следует пытаться получить индуктивность рассеяния 10%, так как это ухудшит динамическую групповую стабилизацию и будут созданы условия для появления паразитных резонансов.
Нужно заметить, что нет необходимости выравнивать прямые падения на диодах разных каналов. Неодинаковость диодов в разных каналах вызывает появления ошибки выходного напряжения, но не повышает пульсации.
В дополнение, временные соотношения импульсов для трансформатора и связанного дросселя должны быть одинаковыми для всех выходов. Иначе в то время, когда формы импульсов будут различаться, возникнет конфликт напряжений, который вызовет очень большие броски тока, циркулирующие между выходами. Это означает, что со связанными дросселями нельзя использовать независимую широтно-импульсную модуляцию на стороне вторичной обмотки трансформатора, что исключает использование магнитного усилителя или техники ШИМ синхронного выпрямления Bisyn® для независимой регулировки выходов.
Преимущества связанных дросселей
1. Прекрасная групповая стабилизация по переменному току, так как все выходы динамически связаны.
2. Уменьшены большие провалы и выбросы напряжения, поскольку все выходы могут выдать или поглотить достаточное количество энергии, чтобы среагировать на любое изменение нагрузки.
3. Хотя по-прежнему каждый выход требует минимальный ток нагрузки выше ½ размаха пульсаций тока, последствия несоблюдения критического минимального тока нагрузки менее серьезные, чем в случае несвязанных дросселей – отклонение выходного напряжения будет всего 10 – 30% вместо 200 – 300%.
4. Упрощается ограничение тока. Ограничение тока в первичной цепи предотвратит насыщение сердечника дросселя, независимо от того, какой из выходов будет перегружен.
5. Устранена неравномерность петлевого усиления, так как связанные дроссели динамически объединяют все выходы в одну общую схему с единственной резонансной частотой (кроме случая, когда индуктивность рассеяния очень велика).
6. Единственный дроссель фильтра имеет меньшую стоимость, меньший объем и занимает меньше места на плате по сравнению с отдельными дросселями.
Несколько важных дополнительных преимуществ
7. Минимальный критический ток нагрузки для каждого выхода может быть адаптирован под нужды приложения. Большая часть тока пульсаций может быть направлена на выход с наибольшей минимальной мощностью нагрузки, тем самым уменьшив требования по минимальной нагрузке для остальных выходов.
8. Размер и стоимость конденсаторов выходных фильтров могут быть значительно уменьшены перенаправлением большей части тока пульсаций на выход с наибольшим напряжением, где конденсаторы максимально эффективны. На заданной частоте и заданном уровне мощности импеданс конденсатора фильтра, необходимый для получения заданных процентов пульсаций, растет вместе с ростом выходного напряжения в квадратичной зависимости. (Как перенаправить ток пульсаций вскоре будет объяснено.)
Например, если с помощью перенаправления пульсаций задача фильтрации возложена на выход 15 В, импеданс конденсатора фильтра может быть в 3^2 = 9 раз больше, чем требуется на уровне 5 В. Для электролитических конденсаторов ESR может быть в 9 раз больше, а величина ESR обратно пропорциональна объему независимо от рабочего напряжения. Для керамических или пленочных конденсаторов потребуется 1/9 емкости, а емкость пропорциональна объему конденсатора и не зависит от напряжения в диапазоне ниже 50 – 100 В. В любом случае, перенаправив пульсации на выход 15 В с выхода 5 В, объем конденсатора фильтра уменьшается в 9 раз, стоимость тоже. Выход 5 В по-прежнему будет требовать фильтрующего конденсатора, так как на этом выходе остается небольшой ток пульсаций и помехи переключения, но достаточно относительно малой емкости.
Но когда ток пульсаций перенаправлен на выход с наибольшим напряжением, минимальная мощность нагрузки может оказаться недостаточной, чтобы удовлетворить критерию минимального тока. Эта проблема может быть решена следующим образом: ток нагрузки данного выхода должен измеряться, и когда он падает ниже критического уровня, нужно подключать дополнительный нагрузочный резистор. Это решит проблему минимальной нагрузки для всего источника в целом. Другой способ решения проблемы минимальной нагрузки заключается в использовании в этом канале синхронных двунаправленных ключей вместо обычных диодов. Когда ток нагрузки станет меньше ½ размаха тока пульсаций, двунаправленные ключи позволят току дросселя в определенные моменты цикла коммутации становиться отрицательным, в результате усреднение выходного напряжения и режим неразрывного тока будут сохраняться даже без нагрузки.
9. С двунаправленными ключами вместо диодов характеристики могут быть еще улучшены, если перенаправить основную часть тока пульсаций на специальный высоковольтный «выход» (на самом деле это не выход в обычном смысле). Назначение этого «выхода» исключительно в фильтрации, наиболее экономичной с точки зрения стоимости. При высоком напряжении (допустим, 50 В) для фильтрации потребуется намного меньший (например, 1/100) конденсатор в плане объема и стоимости. На этом «выходе» нет никакой нагрузки, но двунаправленные ключи решают эту проблему.
Приведенная эквивалентная схема
Эти дополнительные преимущества связанных дросселей фильтра и принцип перенаправления тока пульсаций наиболее легко можно объяснить, используя приведенную эквивалентную схему, в которой исключен трансформатор, все общие элементы объединены, а дроссель имеет отношение числа витков обмоток 1:1. Эта эквивалентная схема нужна для понимания процессов, происходящих во время периода коммутации. Такой переход нельзя сравнивать с малосигнальными моделями с усреднением в пространстве состояний, используемыми для анализа петлевого усиления на частотах много меньших частоты преобразования.
В схеме с трансформатором, показанной на рис. 1, напряжения на вторичных обмотках Vin1 и Vin2 являются положительными, когда ключ в цепи первичной обмотки открыт. Когда ключ закрыт, напряжения на всех обмотках трансформатора должны иметь возможность стать отрицательным для спада магнитного потока в сердечнике. Диоды D1A и D2A позволяют этим напряжениям сделать это, пока ток самоиндукции дросселя течет через D1B и D2B.
Рис. 2. Эквивалентные источники.
Будем считать, что диоды D1A и D2A одинаковые, D1B и D2B – тоже одинаковые, тогда схема на рис. 1 может быть заменена схемой на рис. 2. Трансформатор заменен двумя источниками импульсного напряжения. Величины напряжений источников при открытом ключе идентичны напряжениям вторичных обмоток трансформатора, а при закрытом ключе они равны нулю, вместо того, чтобы становиться отрицательными. Это позволяет два диода в каждом канале заменить одним – D1 и D2. Две этих схемы работают одинаково – формы напряжения и тока на входах дросселя идентичны, и каждый дроссель всегда имеет последовательный диод.
Следующий шаг – можно привести импеданс канала 15 В к уровню импеданса канала 5 В. Отношение числа витков n трансформатора и дросселя равно 3:1. Канал 15 В можно привести к 5 В, если разделить количество витков трансформатора и дросселя для этого выхода на n, поменяв напряжение и ток в n раз, а импеданс – в n^2 раз:
N2’ = N2/n = N1
Vin2’ = Vin2/n; Vd2’ = Vd2/n = 1/3 = 0.33 В; Vo2’ = Vo2/n = 15.8/3 = 5.27 В
Io2’ = Io2•n = 5•3 = 15 А; L2’ = L2/n^2; C2’ = C2• n^2; ESR2’ = ESR2/n^2
Рис. 3. Приведенная схема.
Теперь Vin2 равно Vin1, поэтому два источника можно объединить в один Vin1, как показано на рис. 3. Заметьте, каким малым сейчас является Vd2’, что отражает его малое пропорциональное влияние на выход 15 В. Также нужно заметить, что мощность канала №2 осталась такой, как и прежде. На самом деле, мы можем думать о выходе №2 как о любом из выходов 15 В или 5 В, пересчитывая туда и обратно в соответствии с соотношениями, установленными реальным отношением числа витков. Для дросселя ничего не поменяется, если обмотка содержит 1/3 от числа витков, в 3 раза больший ток, 1/3 размаха напряжения и 1/9 номинальной индуктивности.
Рис. 4. Перестановка диодов.
На рис. 4 диоды D1 и D2’ перемещены на выходную сторону соответствующих обмоток дросселя. Это делает более понятным, что диоды вызывают просто постоянное смещение выходных уровней напряжения.
Рис. 5. Общая взаимная индуктивность.
Рис. 1 – рис. 4 можно использовать как с раздельными, так и связанными дросселями. С раздельными дросселями рис. 4 является последним шагом в упрощении схемы. Но если дроссели связаны, можно сделать еще один важный шаг. На рис. 4 дроссели L1 и L2’ имеют абсолютно одинаковое приведенное количество витков на одинаковом сердечнике. Поэтому они должны иметь одинаковую приведенную взаимную индуктивность и одинаковое количество наведенных вольт на виток. Поскольку их входные выводы непосредственно соединены, L1 и L2’ можно объединить в один дроссель Lm, как показано на рис. 5. Связь между двумя выходами никогда не будет идеальной, так как имеется индуктивность рассеяния между обмотками, а также индуктивность монтажа. Ls1 и Ls2’ представляют собой суммарную индуктивность рассеяния и индуктивность монтажа для каждого выхода, приведенную к выходу 5 В.
Перенаправление тока пульсаций
У правильно спроектированного понижающего преобразователя с несколькими выходами, как показано на рис. 5, взаимная индуктивность Lm намного больше несвязанных индуктивностей Ls1 и Ls2. Но они, в свою очередь, имеют намного больший импеданс на частоте преобразования, чем выходные конденсаторы (включая ESR). Таким образом, суммарный приведенный ток пульсаций для всех выходов практически полностью определяется Lm. Суммарный ток пульсаций распределяется между приведенными выходами согласно индуктивностям Ls1 и Ls2’. Другими словами, ток пульсаций может быть перенаправлен на тот или другой выход, или распределен любым желаемым образом согласно относительным приведенным величинам несвязанных индуктивностей. Если требуется перенаправить большую часть тока пульсаций на высоковольтный выход, Ls2 должна быть намного меньше, чем Ls1. Рис. 6 демонстрирует такую ситуацию. Дроссель должен быть спроектирован таким образом, чтобы последовательно с низковольтной обмоткой присутствовала индуктивность рассеяния. Этого можно добиться, расположив высоковольтную обмотку дросселя как можно ближе к сердечнику, а низковольтную обмотку разместить сверху. В правильно спроектированном дросселе на ферритовом сердечнике Е-Е индуктивность рассеяния обычно меньше 10% от взаимной индуктивности и даже может быть меньше 2%, если обмотки чередуются. На броневых сердечниках эта величина может быть больше, так как окно имеет неоптимальные пропорции, а на тороидальных сердечниках может быть значительно меньше.
Рис. 6. Пульсации перенаправлены на выход №2.
Эффективное перенаправление и управление током пульсаций может быть осуществлено несвязанными индуктивностями, значения которых составляют очень небольшую часть от полной индуктивности. На самом деле, несвязанную индуктивность следует сохранять малой, насколько это возможно, чтобы избежать паразитных резонансов, которые могут дать дополнительный фазовый сдвиг и вызвать другие проблемы для обратной связи. Поэтому надо стремиться к минимизации индуктивности монтажа и делать правильную конструкцию дросселя.
На частотах выше 100 кГц индуктивность монтажа становится существенной частью общей несвязанной индуктивности, а для низковольтных выходов даже может превышать индуктивность рассеяния. Сопоставимая величина индуктивности монтажа для выходов с высоким напряжением имеет намного меньшее значение, чем для низковольтных выходов. Это становится очевидным, если высоковольтный выход привести к низкому напряжению – индуктивность монтажа уменьшится в квадрат отношения числа витков. Это естественным образом делает более легким перенаправление основной части тока пульсаций на выход с высоким напряжением. К счастью, именно это обычно и нужно.
Пример расчета – 180 Вт прямоходовый преобразователь
Выход №1: 5 В, 20 А, 100 Вт
Выход №2: 15.8 В, 5 А, 80 Вт
(Приведенный выход №2: 5.27 В, 15 А, 80 Вт)
Сначала определим отношение количества витков для трансформатора и связанного дросселя фильтра. Количество витков должно быть пропорционально выходным напряжениям с учетом падений на диодах:
N2:N1 = (15.8 1):(5 0.6) = 16.8:5.6 = 3:1
Обмотки связанного дросселя не требуется делать с тем же количеством витков, что и вторичные обмотки трансформатора, но они должны иметь одинаковое отношение витков.
Далее, временно считая, что вся выходная мощность источника будет сконцентрирована на одном выходе (№1 – 5 В, 35 А, 180 Вт), рассчитываются требуемые для этого выхода L и C.
Величина L рассчитывается для длительности паузы между импульсами, когда ток дросселя спадает, а напряжение на нем равно выходному, плюс падение на диоде: 5 В 0.6 В. Выбрав максимальный ток пульсаций дросселя 6 А от пика до пика (это 17% от максимального тока нагрузки), для максимального времени паузы 7.5 мкс (T = 10 мкс, Dmin = 0.25 при максимальном Vin):
Lm = E ∆t/∆I = 5.6 • 7.5/6 = 7 мкГн
Проектируем дроссель с обмоткой №1 поверх обмотки №2. Индуктивность рассеяния на выходе №1 (5 В) составит примерно 700 нГн (10% от 7 мкГн), плюс 100 нГн индуктивности монтажа. Общая несвязанная индуктивность Ls1 = 800 нГн. Для выхода №2 индуктивность рассеяния равна нулю. Индуктивность монтажа 100 нГн делится с учетом отношения витков 3:1 в квадрате, поэтому Ls2’ всего 11 нГн.
Распределение тока индуктивности:
№1 = 6 А • 11/(800 11) = 0.08 А p-p
приведенная №2 = 6 А • 800/(800 11) = 5.9 А p-p
реальная №2 = 5.9 А/3 = 2 А p-p
Мин. нагрузка для выхода №1: 0.08/2 = 0.04 А; №2: 2/2 = 1 А
Макс. пульсации вых. напряжения = 1% p-p = 0.05 В для 5 В; 0.15 В для 15 В.
Требования к конденсатору для 15 В выхода №2:
C = ∆I/8f∆V = 2/(8 • 0.1 • 0.15) = 16.7 мкФ; ESR = ∆V/∆I = 0.15/2 = 0.075 Ом
Требования к конденсатору для выхода №1 (принимая 0.5 А p-p для запаса):
C = ∆I/8f∆V = 0.5/(8 • 0.1 • 0.05) = 12.5 мкФ; ESR = ∆V/∆I = 0.05/0.5 = 0.1 Ом
При использовании алюминиевых электролитических конденсаторов основным фактором является ESR. Выбираем конденсаторы:
Выход №2: Panasonic HF 470 uF, 25 V, 0.07 Ω, D = 17 mm, H = 29 mm, 0.63$
Выход №1: Panasonic HF 1000 uF, 10 V, 0.1 Ω, D = 13 mm, H = 29 mm, 0.44$
В случае, если весь ток пульсаций 6 А p-p будет приходиться на выход №1, потребуются 4 конденсатора:
Panasonic HF 2200 uF, 16 V, 0.008 Ω, (D = 19 mm, H = 36 mm) х 4, в сумме 3.50$
Разработка связанного дросселя начинается с временного предположения, что имеется только один дроссель с индуктивностью 7 мкГн и сечением провода, соответствующим току 35 А. Затем следует выбрать провод и выделить площадь окна для всех выходов, пропорционально их мощности. В результате все обмотки будут работать с одинаковой плотностью тока и равномерным выделением тепла.
Обмотка №1 в действительности имеет ток не 35 А, а 20 А, нужно пропорционально уменьшить сечение провода. Занимаемая площадь окна тоже будет пропорционально меньше. В результате окно как раз сможет вместить обмотку №2, которая имеет то же количество витков и ток 15 А, будучи приведенной к 5 В. А при соотношении витков 3:1 настоящая 15 В обмотка №2 для получения той же плотности тока и той же занимаемой площади окна будет иметь в 3 раза большее число витков при сечении провода 1/3. Измеренная индуктивность обмоток, естественно, будет пропорциональна квадрату числа витков. При изготовлении дросселя та обмотка, на которую будет перенаправлена большая часть тока пульсаций (в нашем случае обмотка №2) должна быть ближе всего к сердечнику, чтобы иметь минимальную индуктивность рассеяния.
Анализ устойчивости обратной связи
Чтобы избежать недоразумений, лучше всего привести все выходы к одному, с которого берется сигнал обратной связи. Эквивалентная приведенная схема показана на рис. 7. Ls2’ настолько мала, что ее можно опустить. Нужно заметить, что взаимная индуктивность Lm вместе с конденсатором C2’ образует основной LC-фильтр. Но есть еще одна резонансная LC-схема, образованная в низковольтном канале Ls1 и C1. Такие паразитные резонансные схемы могут вызвать звон или неустойчивость в зависимости от их добротности. Нужно рассмотреть два случая:
Если обратная связь снимается с первого по схеме выхода (в данном случае выход №2, 15 В), рассмотрение петлевого усиления будет аналогичным случаю с одним выходом. Обратная связь будет демпфировать добротность резонансной схемы. Выход 15 В будет хорошо стабилизированным и управляемым, но если резонансная схема низковольтного канала Ls1-C1 при каких-то значениях нагрузки будет демпфирована недостаточно, на выходе 5 В появится сильный звон на резонансной частоте контура Ls1-C1. Следует обеспечить достаточное демпфирование всех низковольтных выходов в любых условиях.
Рис. 7. Малосигнальная модель.
Если для обратной связи выбран низковольтный выход, такой как №1 (5 В), две или более LC-схемы могут оказаться включенными последовательно. Фазовый сдвиг дважды по 180° может, по меньшей мере, затруднить получение устойчивости. Использование токового режима управления исключает индуктивность Lm1 с ее фазовым сдвигом 90°, что немного улучшает ситуацию. Дополнительно, резонансные частоты схем низковольтных каналов должны быть намного выше частоты среза петлевого усиления, и они должны быть хорошо демпфированы, иначе их звон будет попадать в высоковольтные каналы (№2, 15 В).
В данном примере Lm = 7 мкГн, C2’ = 470 • 3^2 = 4200 мкФ, резонансная частота 925 Гц, импеданс L и C на резонансной частоте равен 0.041 Ом. Максимальное значение ESR2’ = 0.07/32 = 0.008 Ом, добротность Q = 0.041/0.008 = 5, которая дополнительно уменьшится из-за последовательного динамического сопротивления диода и из-за шунтирующего действия резистора нагрузки. Если используется токовый режим управления, то Lm будет включена в эквивалентный источник тока, условий для резонанса не будет. Тогда, если частота среза петлевого усиления составляет 10 –20 кГц, фазовый сдвиг Lm-C2’ будет приближаться к 90°.
В низковольтном канале Ls1 = 0.8 мкГн, C1 = 1000 мкФ, резонансная частота составляет 5600 Гц с импедансом на резонансной частоте 0.028 Ом. Значение ESR1 = 0.1 Ом обеспечивает хорошее демпфирование. Существенно, что ESR конденсатора образует нуль на частоте 1600 Гц, что намного ниже резонансной частоты, и эта цепь ведет себя как L-R цепочка с фазовым сдвигом 45° на частоте 20 кГц, т.е. частоте полюса Ls1-ESR1. Это означает, что общий фазовый сдвиг до частоты 20 кГц будет меньше 135°, что позволяет выбирать частоту среза до 20 кГц, если это необходимо.
Если требуется поднять резонансную частоту и уменьшить добротность для низковольтного выхода, нужно постараться уменьшить индуктивность рассеяния и индуктивность монтажа. (Большая несвязанная индуктивность не требуется для перенаправления пульсаций и компенсации разброса падения на диодах.) Сильно вытянутая в длину обмотка обладает наименьшей индуктивностью рассеяния. С этой точки зрения, броневые сердечники являются плохими, а тороидальные – наилучшими. Индуктивность рассеяния может быть уменьшена в 3 или 4 раза чередованием обмоток связанного дросселя. Можно разделить обмотку высоковольтного канала на две равные части, соединенные последовательно. Тогда обмотку низковольтного канала можно поместить между двумя половинками обмотки высоковольтного канала. Индуктивность рассеяния составит только 1/3 относительно конструкции без чередования обмоток, и она будет включена последовательно с обмоткой низковольтного канала (центральной). Вместе с более рациональным монтажом низковольтного канала это приведет к перенаправлению большей части пульсаций тока на высоковольтный выход, где они могут быть более легко и эффективно отфильтрованы.
Когда ток пульсаций перенаправлен на высоковольтный выход и/или при более высоких частотах преобразования, керамические или пленочные конденсаторы часто становятся эффективнее электролитических. Керамические конденсаторы к тому же могут заметно сэкономить место. Однако в случае электролитических конденсаторов их размер диктуют требования по ESR, в результате емкость оказывается намного больше необходимой. Это имеет одно преимущество. Большая емкость приводит к уменьшению отношения L/C и выходного импеданса, уменьшая просадки напряжения на выходе в случае узкой полосы обратной связи. Но даже при широкой полосе в условиях большого сигнала, неизбежно возникающих при включении и при больших быстрых колебаниях нагрузки, из-за намного меньшей емкости керамических или пленочных конденсаторов могут появиться значительные выбросы и просадки напряжения.
Если керамические или пленочные конденсаторы используются в низковольтных каналах (а их использование там возможно по причине намного меньших токов пульсаций по сравнению с независимыми дросселями), их меньшая емкость совместно с близким к нулевому значением ESR существенно поднимают добротность и резонансную частоту выходной цепи. Это усугубляет проблемы с устойчивостью, описанные выше (уменьшение несвязанной индуктивности помогает, но уменьшение C и отсутствие ESR сильно мешает).
В рассмотренном примере C1 может быть керамическим или пленочным конденсатором емкостью 12.5 мкФ. Резонансная частота Lm-C1 тогда будет 50 кГц. На резонансной частоте импеданс составит 0.25 Ом, при этом отсутствие ESR не будет способствовать уменьшению Q. При минимальном сопротивлении нагрузки 0.25 Ом эта цепь будет иметь критическое затухание только при полной нагрузке, а при малой нагрузке Q будет становиться большим. Это неприемлемо. Несмотря на то, что резонансная частота намного выше максимально возможной частоты среза петли обратной связи, цепочка Ls1-C1 будет иметь звон на частоте 50 кГц с ударным возбуждением, заметный на обоих выходах, причем не важно, с какого их них заведена обратная связь. Одним из решений этой проблемы может быть шунтирование конденсатора 12.5 мкФ электролитическим конденсатором 220 мкФ 10 В, ESR которого составляет 0.22 Ом, что будет сохранять Q меньше единицы.
Литература:
1. H. Matsuo and K. Harada, “New Energy Storage DC-DC Converter with Multiple Outputs”, Solid State Power Conversion, Nov. 1978, pp 54–56.
Дополнение 9/88 – положительные и отрицательные выходы
Предположим, что на схеме рис. 1 со связанными обмотками L1 и L2 диоды D2A и D2B включены в обратном направлении для получения напряжения –15.8 В. Полярность включения L1 должна быть обратной по отношению к L2, иначе напряжения на этих обмотках вступят в серьезный конфликт. Полярность может быть изменена путем питания обмоток с разных сторон, но это приведет к появлению значительных помех на выходе, поскольку «шумящий» вывод одной обмотки (а они имеют взаимную емкость) расположен вблизи выходного вывода второй обмотки. Эта проблема может быть устранена питанием обеих обмоток с одной стороны. Но при этом обмотка отрицательного канала должна быть намотана в обратном направлении по отношению к обмотке положительного канала. Т.е. обмотка с положительным направлением тока должна быть намотана вправо, а обмотка с отрицательным током – влево. Этот подход используется и в том случае, когда положительный и отрицательный каналы питаются от одной обмотки трансформатора.
Снова обратимся к рис. 1 (с первоначальной полярностью диодов) с двумя положительными каналами. Две обмотки дросселя питаются с одной стороны, при этом нет проблемы с помехами на выходе. Поскольку две вторичных обмотки трансформатора независимы, выход 15.8 В может быть сделан отрицательным простым заземлением положительной выходной клеммы вместо отрицательной. Тогда связанный дроссель «видит» положительный ток в отрицательном канале, и обе обмотки имеют одинаковую полярность.
§
§
Эволюция индикаторов в моих самодельных устройствах шла от лампочек и светодиодов к семисегментным индикаторам (светодиодным и ЖК), затем к символьным индикаторам (самым популярным из которых явялется индикатор 2 строки по 16 символов), затем к монохромным графическим индикаторам. Дальше пока не продвинулся, потому что даже для монохромного графического дисплея разработать красивое меню пользователя оказалось непростой задачей. В будущем возможен переход на цветные дисплеи, а потом — на дисплеи с тач-скрином. Но это потом.
Когда захотелось перейти на графический дисплей, обратил внимание на линейку TIC. Огромным преимуществом этих дисплеев было то, что они сделаны по COG-технологии и не имеют печатной платы. Эта плата обычно занимает много места вокруг дисплея и не дает возможности сделать нормальный дизайн передней панели, особенно, если корпус маленький. Среди TIC были дисплеи с разрешением 64 на 133 точки, причем имелись позитивные, негативные, в том числе и синий негативный TIC151. Он выглядел лучше всех, поэтому на нем я сделал себе два прибора.
Только я к этим дисплеям привязался, как они исчезли из продажи. Долго не было ничего, но недавно появилась замена — TIC154A (его еще называют RDX0154). Дисплей позитивный, с полупропусканием. Наилучший контраст получается при работе с белой подсветкой, но при этом дисплей выглядит грязно-серым.
Неплохо смотрится с янтарной подсветкой (amber), но ее яркость невелика, из-за полупропускания дисплей получается довольно темным.
Получив негатив от позитивных дисплеев, захотелось позитивные дисплеи превратить в негативные. Чтобы инвертировать изображение на ЖК дисплее, нужно повернуть один из поляризаторов. Иногда нужный эффект достигается переворачиванием поляризатора на 180 градусов. Так я делал в калькуляторе Casio fx-82a. Там верхний поляризатор просто лежал на дисплее, достаточно его перевернуть другой стороной, изображение становится негативным.
Но так просто делается далеко не всегда. Обычно поляризатор приклеен. И повернуть его чаще всего нужно на какой-то угол, скажем, 30 или 45 градусов. В результате размеров штатного поляризатора не хватает. Переделка возможна лишь в том случае, если в наличии есть поляризатор большего размера.
Найти поляризатор, как оказалось, очень сложная задача. Пришлось специально купить нерабочий ноутбук. Отдал за него примерно 2$. Разборка ноутбучного дисплея прежде всего поразила многослойностью конструкции за дисплеем. За крышкой корпуса идет черная непрозрачная пленка, наверное, чтобы свет сквозь крышку не пробивался. Затем идет белая пленка. За ней оргстеклянная клинообразная пластина с насечками, в торец которой светит лампа. Потом матовая пленка. Потом две пленки с микрорастром, которые похожи на линзы Френеля. Затем снова матовая пленка. Затем поляризатор, наклеенный на стекло матрицы. С передней стороны матрицы наклеен еще один поляризатор, а на него — антибликовая пленка. Снять антибликовую пленку не составило проблем — отмочил ночью матрицу в тазике, пленка снялась очень легко. А вот отклеить поляризаторы нормально не получилось. Приклеены они очень крепко. Пробовал подогревать феном — пленка поляризатора коробится, а клей практически не реагирует. Отрывал грубой силой, в результате стекло матрицы треснуло и начало крошится. Процесс превратился в кошмар. Под руками образовалось месиво из крови, осколков стекла и обрывков поляризатора. Кое-как оторвал часть поляризатора, при этом его сильно деформировал. Местами помял, местами поверхность покрылась микротрещинами — потрескался тонкий поляризующий слой. Поляризатор сделан из довольно толстой прозрачной пленки, на которую с одной стороны нанесен очень тонкий поляризующий слой (пишут, что из кристалликов сернокислого нодхинина). Но это еще не все. На поляризаторе остался слой клея, который сразу же нацеплял кучу пыли и мусора. Удалить этот клей не получилось. Пробовал бензин, ацетон, спирт, масло — все без результата. Тем не менее, решил поэкспериментировать с грязным куском поляризатора.
Чтобы не сильно портить вид индикатора, решил заменить задний поляризатор. Штатный оторвал вместе с серебристой пленкой, которая отвечала за полупропускание. Затем включил индикатор, прислонил к нему сзади кусок поляризационной пленкии начал ее поворачивать. В одном из положений изображение стало негативным. Отчертил на пленке край индикатора, затем по этой линии вырезал нужный кусочек. Поместил новый поляризатор между индикатором и подсветкой. С янтарной подсветкой фон остается полностью черным, но яркость подсветки маловата даже при токе 100 мА. Но все равно индикатор смотрится очень красиво.
Белая подсветка намного ярче. Она немного засвечивает фон, который получился синеватым.
Мне больше нравятся теплые оттенки, поэтому я вырезал еще один поляризатор, изменив угол на несколько градусов. Теперь фон оказался коричневатым. Такой вариант мне нравится больше всего.
Контрастность просто замечательная. Углы обзора практически не поменялись. Вот только поляризатор с остатками клея выглядит грязным, это немного заметно даже сквозь индикатор. Где бы найти чистую поляризационную пленку?
§
Попытки найти пленку поляризатора в свободном состоянии увенчались безуспешно. Пришлось купить еще один ноутбук. На этот раз он был изначально с разбитым дисплеем. Пришлось отрывать не пленку поляризатора, а мелкие осколки стекла от пленки. Опять в процессе поляризатор покрылся смесью из крови, осколков стекла и клея. На этот раз попалась матрица, где клей под поляризатором был намного менее сильным. Его остатки легко удалялись пальцами. Теперь я понимаю, почему мне раньше писали, что поляризатор отрывается легко, а клей снимается без проблем. Если бы не мелкие оставшиеся осколки стекла, было бы совсем хорошо. Тем не менее, по завершению процесса получил вполне пригодные для дальнейшего использования чистенькие куски пленки поляризатора.
Для тренировки переделал дисплей в генераторе SG-633. Это самый бестолковый генератор, делался когда-то для настройки промышленной автоматики. Имеет три канала синуса, отдельно для каждого из них задается амплитуда и фаза. Качество сигнала не очень, да и частотный диапазон узкий. Но 50 или 400 Гц получить можно. К тому времени, как генератор был готов, надобность в нем отпала. Усилитель на 300 В для этого генератора так и не был доделан. Больше нет заказов на разработку электронных реле для автоматики.
В генераторе применен индикатор TIC-154 без буквы «А», еще из старых. И синяя подсветка. В исходном состоянии эта комбинация является, пожалуй, наихудшей. Читаемость дисплея очень плохая, а цвет — очень неприятный. Оторвал заднюю пленку поляризатора и вырезал новую под таким углом, чтобы индикатор стал негативным. Получилось не супер, но все равно стало гораздо лучше, чем было.
Вообще, эти танцы вокруг индикаторов TIC уже поднадоели. В следующих конструкциях их еще применю (как раз остались 2 шт.), а дальше хочется применить что-то другое, например, типа такого. Вот только надо как-то освоить заграничные покупки. Пока трудность организации этого процесса перевешивает надобность покупаемых вещей.
§
§
Previous Entry | Next Entry
§
Не знаю, как кто, но я отпечатал в сознании дизайн аппаратуры той эпохи, которая явилась началом моей осознанной жизни. Можно проиллюстрировать это на примере эволюции дизайна кассетных дек.
Технического совершенства кассетные деки достигли к концу 70-х годов. Дальше до середины 80-х совершенствовался сервис, потом развитие шло в основном по пути удешевления и улучшения технологичности. Но все это время менялся типовой дизайн, который в каждый момент соответствовал своему времени. Можно отметить несколько периодов: дизайн 70-х, который затронул и начало 80-х, затем дизайн 80-х, который продержался где-то до 1993 года, затем дизайн 90-х. В 2000-е годы кассетных дек не стало, хотя эволюция дизайна продолжилась на других аппаратах.
В целом дизайн является иррациональной категорией, хотя некоторые его элементы могут быть оценены с рациональных позиций. Тут обычно апеллируют к эргономике. Нельзя сказать, что стиль определенной эпохи диктовал улучшение или ухудшение эргономики. Скорее, это независимо изменяющиеся во времени две стороны одной и той же вещи. Эргономика 2000-х катастрофически ухудшилась, но это выходит за рамки рассматриваемого здесь временного интервала. В 90-х она была ничуть не хуже 80-х, и определенно лучше 70-х. Но, тем не менее, к аппаратам 90-х душа не лежит.
Господство иррационального над рациональным сделало возможным наращивать продажи, особенно не заботясь о потребительских качествах. Таковы потребители. Интересным здесь является парадокс – все благие вещи обычно прививаются насильно. Естественным образом приходят лишь вещи скверные. Но откуда берется у кого-то естественное желание насильно прививать хорошее?
Так или иначе, мне по душе дизайн лишь того времени, когда у меня формировалось мировоззрение. Когда впервые видел эту технику. Я закрываю глаза на объективные характеристики и выбираю вещь только по картинке. Пусть вещь будет трижды хороша, но если она выглядит не так, как мне нравится, я на нее не буду обращать внимания.
В конце 70-х были выпущены замечательные кассетные деки, которые по сей день во многом являются эталоном. Но, увы, они выглядят неуклюже и старомодно. Надо сказать, что электрический тракт у них довольно примитивный, хотя механика вполне на высоте. Впрочем, здесь нечему удивляться. Механике на Земле намного больше лет, чем электронике. Хотя мое убеждение – только в связке с «умной» электроникой механика может полностью раскрыть себя. Теперь такие возможности есть, но нет желания, механика почти полностью вытеснена из бытовой техники.
Tandberg TCD 3014, MSRP $1395, 1982-1985
Teac A-800, MSRP $800, 1978
Technics RS-M85, MSRP $650, 1978-1979
До сих пор для записи тестовых лент многие предпочитают использовать Revox B215, который обладает феноменально низким коэффициентом детонации.
Revox B 215, MSRP $2300, 1985-1992
Некоторые фирмы пронесли старый дизайн сквозь эпохи. Может быть, они пользовались услугами старика-дизайнера, или руководство просто плюнуло на дизайн. Одной из такой фирм является фирма №1 среди кассетного декостроения – фирма Nakamichi. Одна из самых известных кассетных дек – Nakamichi Dragon имеет прекрасную конструкцию, качественные головки, знаменитую систему автоазимута NAAC, но при этом выглядит совершенно уныло.
Nakamichi Dragon, MSRP $2499, 1982-1993
Еще ужаснее выглядят у Nakamichi некоторые модели Limited Edition. Например, Nakamichi 1000ZXL (MSRP $3800, 1979-1984, фото размещено в заголовке статьи). Внешний вид этой деки мне напоминает золотые цепи на шеях бизнесменов 90-х годов. Наверное, фирма уловила типовую тенденцию у покупателей: больше денег – меньше вкуса.
Более-менее нормальные по дизайну модели у Nakamichi тоже есть, но их очень мало.
Nakamichi CR-3, MSRP $795, 1988-1990
Художественное оформление с использованием элементов понтов использовалось многими фирмами. Стилизация шрифта под рукописный, деревянные боковины корпусов, отделка золотом – вся эта мишура ставит крест на некоторых довольно неплохих технически моделях.
Pioneer CT-959, MSRP $800, 1990
Aiwa XK-S9000, MSRP $1150, 1991-1992
Красивых дек с техничным внешним видом в 80-е годы было много.
Akai GX-7, MSRP $400, 1983
Akai GX-F71, MSRP $450, 1982-1983
Aiwa AD-F660, MSRP $375, 1983-1987
В середине 90-х дизайн резко испортился, вместо рубленых форм появились округлые, корпуса стали похожими на мыльницы. Хотя технически аппараты стали в чем-то даже более совершенными.
Aiwa AD-S950, MSRP $500, 1994
Technics RS-BX747, MSRP $300, 1994
Technics RS-AZ7, MSRP $310, 1996-1998
Вот эта «Sony» находится на грани, еще не мыльница, но уже не 80-е.
Sony TC-K490, 1993
А вот эта «Aiwa» — типичные 80-е, хоть и сделана в начале 90-х.
Aiwa AD-F810, MSRP $450, 1992
Напоследок дека из 80-х, которая даже сегодня стоит больших денег. Выглядит, правда, несколько старомодно из-за стрелочных индикаторов, но все равно красавица.
Alpine AL-90, 1982-1984
§
§
Давно хотел иметь дома хоть какой-то эталон веса. При настройке механики иногда пользуюсь самодельными динамометрами, которые изготавливаю на основе пружинок, их нужно чем-то калибровать. Да и взвесить что-то (хотя бы примерно) бывает иногда нужно. Долго искал в продаже набор гирь, нашел только в одном из интернет-магазинов. Купил. Мне дали сверток с бумажной этикеткой.
Набор гирь от 0.01 до 100 г. Надписи на этикетке гласят, что клеймо было поставлено в 1969 году, а на склад набор принят в 1974 году.
Внутри свертка оказалась деревянная коробка, отделанная под красное дерево, но выполненная косо и криво. Завесы установлены лишь бы как, при их установке стенка ящика раскололась. Сколы видны и в других местах. Типичное советсткое качество.
Для каждой гири сделано отдельное углубление, дно которого оклеено сукном. Но это не добавляет роскоши на фоне безобразного качества изготовления ящика.
Все гири смазаны и завернуты в бумагу. Кроме гирь еще имеется пинцет и маленькие алюминиевые разновесы, расположенные в углублении под стеклом.
На гирях большое количество солидола, пришлось истратить множество бумажных салфеток, пока все это оттер. Самая маленькая гиря на 1 г вообще с погнутой верхушкой. Углубление для нее сделано криво, видно, она в него не попала, а крышку закрыли грубой силой.
На самих гирях клейма негде поставить — столько их уже наставлено. Если предположить, что верхняя цифра на клейме — это год, то самое большое значение, это 69. Как и обещали на этикетке. Самое маленькое на разновесе 500 мг — это 51.
На гире 100 г самое маленькое значение — это 46. Снизу на гире написан изготовитель: З №2 г. Киров.
Более-менее привел набор в порядок, но брать его в руки неприятно. Да и занозу можно заработать. Придется из толстого оргстекла фрезернуть для гирь новую коробку. Вообще, ожидал несколько другого. Здесь рынок явно выигрывает перед интернет-магазином: там товар можно перед покупкой потрогать. Но, к сожалению, на Поле Чудес набора гирь найти не удалось, что и заставило совершить покупку в интернет-магазине.
§
§
§
Прошедшие выходные выдались замечательные — погода стояла отменная. Тепло, солнечно. В такие выходные обычно даже не возникает вопроса: «Что делать?» Само собой понятно:
«Перекрашивать микроскопы!» Благодаря присутствию на нашей планете хороших людей, я обзавелся микроскопом. В полностью исправном состоянии, разве что косметика не очень. Краска местами слезла, а самое неприятное, на корпусе нацарапаны всякие нехорошие слова, типа «Маша», «Лариса» и т.д. Таким способом, вероятно, работники предприятия закрепляли за собой вверенную им технику. Было решено микроскоп перекрасить. После покраски радиаторов блоков питания у меня осталось полбаллончика черной матовой алкидной эмали. Поэтому цветовое решение было предопределено. Первоначально были мысли использовать два цвета, но это потребовало бы дополнительных расходов.
Перед покраской микроскоп был полностью разобран. Это требовалось в любом случае: вся оптика была грязной и требовала обязательной чистки.
Поразила конструкция микроскопа: все из металла, сплошное литье и фрезеровка из цельного куска. Куча линз, все с резьбовым креплением. Какая же у него была себестоимость?
Блок призм Шмидта — два увесистых куска стекла с отполированными гранями. Они смещают лучи, разнося их на ширину установки окуляров, причем база может регулироваться под глаза оператора.
Наиболее футуристично смотрится барабан с двумя парами систем Галилея. Поворотом барабана переключается увеличение микроскопа. Сам барабан изготовлен из цельного куска металла.
Оптику протер изопропиловым спиртом, а металлические детали стал готовить к покраске. Для начала вымыл их водой с мылом, потом высушил. Старую краску решил полностью не удалять. На многих деталях она хорошо сохранилась, а ее шагреневая поверхность маскирует дефекты литья. Ровный слой краски класть было рискованно. Где старая краска повреждена, те места зашкурил. Затем все детали обезжирил бензином. Красить решил на улице, потому что больше негде. Конечно, это плохой вариант: ветер носит пыль и всякие фрагменты растительности, летают мошки. Но ничего не поделать. На мусорке нашел кусок картона, разложил его во дворе на дорожке и расставил на нем детали.
После покраски надо было выждать время, пока запах краски выветрится. Солнце стало садиться, я то и дело перетаскивал картон из зоны надвигающейся тени. За время сушки детали наловили много пыли, спасает одно: в относительно темном помещении, где микроскоп будет эксплуатироваться, пыль не так будет заметна, как на прямом солнечном свету.
Когда детали перестали сильно пахнуть краской, принес их домой. Решил досушить в духовке, но немного перестарался с температурой. Поставил 130 градусов, и на мелких деталях краска пошла пузырями. Пришлось перекрашивать 4 детали, благо, был в запасе второй выходной.
Сегодня занялся сборкой микроскопа. Почти все прошло гладко, вот только механизм подъема пришлось немного доработать — установил недостающий штифт в одну из гаек. С завода его почему-то не было, и колесико подъема оптической головки имело сильные биения.
Осталось сделать пластиковую заглушку трубы штатива, подсветку, а также наклейку на переднюю крышку с новым названием. Думаю написать что-то типа «black zOOmonoid».
§
В последнее время почему-то часто стала возникать необходимость ковыряться в битом стекле. Только недавно отклеивал очередной поляризатор от матрицы ноутбука, как понадобилось отклеить разбитый в пыль тач-скрин от Galaxy Tab 2.
Хорошо, что у меня появились очки. Я их не ношу постоянно, но они у меня есть. Иначе за такую работу не брался бы. Подогревая рамку экрана феном, поддел тачскрин тонким скальпелем и медленно стал отрывать его по периметру. Мелкие осколки стекла хлестали по щекам, со звоном ударялись в стекла очков и осыпались на стол переливающейся хрустальной пылью. Покрытый паутиной трещин старый тачскрин вскоре был полностью оторван. Дальше предстояло убрать старую липкость. Остатки клейкой ленты убрал чисто механически с помощью плоской отвертки. Попробовал смыть бензином остатки липкого слоя — ничего не получилось. Ну и ладно. Все равно сверху клеить новый.
Новый тачскрин приклеить не составляет никакого труда, это намного легче, чем оторвать старый. Главная трудность — убрать пыль с экрана, чтобы она навечно не осталась между экраном и тачскрином. Долго смаховал пыль тряпкой, словно играя в некую увлекательную игру. Один взмах — улетели две пылинки, а прилетели четыре. Еще взмах — улетели четыре, а прилетели две. И так много раз. В борьбе со статистикой провел добрых 10 минут времени. Решив, что текущее состояние экрана на редкость чистое, решил клеить. Тут описывать нечего — раз, и всё.
§
Вот уже много лет пользуюсь самодельной кассетной декой на основе ЛПМ от «Вильмы». Но время не стоит на месте, надо что-то менять.
Вильмовский ЛПМ мне показался самым лучшим из отечественных. Хотя насколько он отечественный – большой вопрос, потому что очень похожий ЛПМ можно видеть внутри деки Dual C839RC, которая была выпущена в 1979 году.
Этот ЛПМ (говорят, что он от Ernst Planck) относится к двухдвигательным механизмам с косвенным приводом. Но внутри маховика имеется 100-полюсный постоянный магнит и катушка тахогенератора, что позволяет легко реализовать кварцевую стабилизацию. Интересно решен вопрос привода боковых узлов (подкассетников). Обычно в двухдвигательных ЛПМ они приводятся через перекидную промежуточную шестерню или ролик (так называемый айдлер). А в этом ЛПМ применены специальные муфты, которые переключаются при смене направления вращения. Шкивы муфт приводятся во вращение пассиком. Это является некоторым недостатком, так как в режиме перемотки требуется довольно большой момент, а маленькая насадка вала двигателя не может передать нужный момент через пассик, если он немного растянут. Впрочем, с нормальным пассиком проблем в таком ЛПМ нет.
В самодельной деке меня все устраивает, кроме отсутствия нормального тракта записи. Основная причина – универсальная головка 3Д24.080 больше похожа на воспроизводящую, чем на записывающую. Она плохо подходит для записи, особенно на ленты с большой коэрцитивной силой. Записывающая головка должна иметь более широкий рабочий зазор, меньшую индуктивность и, желательно, задний немагнитный зазор. Лучшим решением было бы применение комбинированной головки, которая представляет собой блок (сэндвич) из двух головок – записывающей и воспроизводящей. Но в те времена найти такую головку было не реально.
Сегодня можно купить практически любую головку, однако ее цена совсем немаленькая. Скажем, порядка 100$ за головку является нормой. Это заставило задуматься, потому что мы живем в поистине удивительное время: примерно за такие же деньги можно купить целую деку, причем топовую, стоившую в свое время совершенно нереальных денег.
Изучение местной интернет-барахолки показало, что предлагается довольно много интересных вариантов. Рассматривать есть смысл только старшие модели с тремя головками (сквозной канал), двухвальной протяжкой (закрытый тракт), желательно с прямым приводом и кварцевой стабилизацией, а также набором систем шумопонижения Dolby B, C (иногда и S), динамического подмагничивания Dolby HX pro, калибровкой тока записи и подмагничивания.
Довольно неплохим вариантом является дека Aiwa AD-S950 (100 — 150$, есть система шумопонижения Dolby S), а также Aiwa AD-F850 (130$). Но это деки из 90-х, их дизайн похож на мыльницы, что исключает данные модели из списка претендентов.
Неплохим вариантом является дека Pioneer CT-S620 (100$), но это тоже аппарат из 90-х.
Более строго выглядит дека Yamaha KX-670 (140$), но у нее нет полноценной калибровки параметров записи.
Подобным образом выглядит Nakamichi CR-3E, но цена неадекватная (около 250$).
Приемлемый дизайн имеет дека Aiwa AD-F810 (примерно 100$), из перечисленных требований в ней нет лишь прямого привода.
Дека Onkyo TA-2760 (100$) родом из самого начала 90-х, поэтому имеет дизайн 80-х. Очень неплохой вариант, но опять смущает неполноценная калибровка при записи. Ну и нет прямого привода.
Вообще, из реально продающихся дек прямой привод встречается только у Technics. Из дек этой фирмы продается Technics RS-AZ7 (100$) – одна из последних производимых кассетных дек. Это конец 90-х, в дизайне сплошные плавные линии, что исключает ее из списка претендентов.
Примерно такой же дизайн имеет Technics RS-BX747 (100$, прямой привод, но один вал).
Нормальный дизайн 80-х имеет дека Technics RS-B905 (примерно 150$), но у нее нет прямого привода.
Всем требованиям удовлетворяет дека Technics RS-B965 (150$), ее и взял.
Кроме всего прочего, при выборе учитывалась схемотехника дек. Благо, сейчас доступны все Service Manuals. По схемотехнике Technics RS-B965 отличается в лучшую сторону от большинства названных дек. Усилитель воспроизведения имеет входной каскад на полевиках 2SK170, в то время как обычно он выполнен на микросхеме, пример, NJM2068 или подобной. Выходной каскад усилителя записи тоже выполнен на дискретных компонентах. Схемы шумоподавителей, когда они не используются, полностью исключаются из тракта ключами. Для коммутации входов записи и для выключения выхода используются реле, что большая редкость для кассетных дек.
Состояние деки оказалось отличным, на головке еле-еле видны следы использования. Ролики и пассик в норме. Косметическое состояние передней панели тоже близко к идеальному. Покупая эту деку, которая в 1990 году стоила 700$, я был уверен, что она не оставит никаких шансов моей самодельной. Однако сравнение дало несколько неожиданные результаты.
Первая проблема – это закрытый тракт. Раньше я никогда не пользовался двухвальными механизмами, хотя про их проблемы слышал. Вообще, смысл двух валов – изолировать механически участок ленты в зоне головок от всего постороннего. При этом уменьшается влияние на равномерность движения ленты неточность механизма кассеты, а также неравномерность моментов подмотки и подтормаживания. Дополнительно, в закрытом тракте создается постоянное натяжение ленты, которое слабо зависит от момента подтормаживания подающего узла. В обычных ЛПМ натяжение ленты сильно меняется от начала к концу кассеты. Вместе с тем, двухвальные ЛПМ намного чувствительнее к регулировке. Любое нарушение может привести к неустойчивости движения ленты на подающем ролике. Дело в том, что там всегда имеется проскальзывание, а это значит, что любое боковое усилие вызовет смещение ленты. Для предотвращения этого перед подающим роликом установлена дополнительная направляющая, но это спасет далеко не всегда. Такое понятие, как «зажевало ленту», обычно относилось к некачественным ЛПМ носимых магнитофонов советского производства. С приходом импортных магнитофонов о такой проблеме забыли. Звучит парадоксально, но эта проблема вновь появляется в дорогих двухвальных аппаратах с закрытым трактом. Если привести статистику, где было больше зажевано километров пленки, то лидерство будет у дорогих двухвальных дек. В этой деке Technics тоже обнаружилась такая проблема. Наиболее частая причина – заниженный момент подтормаживания. Дело в том, что со временем фетровая прокладка заглаживается, и момент подтормаживания падает. Я разворсил прокладку и обезжирил ее, а также немного растянул прижимную пружину подающего узла. Проблема исчезла, хотя пока все сделано «на глаз». Нужно будет точно измерить момент подтормаживания и установить его номинальное значение. Измеренный коэффициент детонации оказался достаточно низким:
С другой стороны, в моей одновальной деке он тоже не такой большой (выше всего примерно в полтора раза) и на слух незаметен. Поэтому не совсем ясно, ради чего нужно страдать, выбирая двухвальный ЛПМ.
Вторая проблема – значительно худшее звучание записанных кассет по сравнению с самодельной декой. Причина, скорее всего, кроется в неправильно установленном уровне воспроизведения. Все мои кассеты записаны с использованием Dolby C, а это требует точного соблюдения уровня сигнала на входе компандера при воспроизведении. Несколько удивило расположение значка «Dolby» в Technics на индикаторе уровня –справа от метки 0 dB. На моей деке значок «Dolby» расположен слева. Дело в том, что не существует какого-то единого стандарта для уровня 0 dB. Тут каждая фирма решает сама. Это может быть магнитный поток короткого замыкания 250 нВб/м (DIN) на 315 Гц, а также 200 или 160 нВб/м. А вот уровень «Dolby» определен четко, он всегда равен 200 нВб/м на 400 Гц, но измеренный по системе ANSI. Если перевести это в единицы по DIN, то получится примерно 218 нВб/м. Столько путаницы вокруг индикатора уровня! Очень наглядную картинку нашел на одном из англоязычных форумов:
Придется где-то найти или записать тестовую кассету, затем по ней установить номинальный уровень Dolby. Вообще, в звуковом тракте этой деки многое желательно исправить, но это отдельная тема.
Ну а дальше идут не проблемы, а так, мелкие минусы в сравнении с моей самодельной декой.
Переключение режимов в Technics RS-B965 работает громче. Для привода планки головок используется шестерня на ведущем валу, но инициируется этот процесс электромагнитом, который довольно громко щелкает. В ЛПМ от «Вильмы» изначально стояли электромагниты, причем большого размера, которые не просто инициировали процесс, а сами перемещали планку головок. Я убрал эти электромагниты и поставил электродвигатель с редуктором. Механизм стал переключать режимы практически бесшумно.
Автопоиск у меня позволяет находить любой музыкальный фрагмент с номером до 99, причем номер можно редактировать даже в процессе поиска. Technics позволяет искать только следующий или предыдущий фрагмент. Причем поиск запускается теми же кнопками, что и перемотка. Это неудобно, для перемотки нужно всегда сначала нажимать «Стоп». У меня для поиска используются отдельные кнопки. А если включить перемотку без промежуточного «Стоп», то предыдущий режим запоминается и включается после срабатывания автостопа. Например, так удобно перематывать кассету в начало, воспроизведение включается автоматически. Помню, когда писал прошивку для своей деки, долго выбирал частоту мигания светодиода во время поиска. Оказалось, что я остановился на такой же частоте, что и Technics. Хотя тогда я его не видел. Сам алгоритм поиска тоже работает очень схожим образом. Например, при поиске вперед находится не конец текущего фрагмента, а начало следующего. Затем на фиксированое время включается перемотка назад. Technics ведет себя точно так же.
В Technics реализован счетчик реального времени звучания. Оба подкассетника имеют датчики, по разности их скоростей высчитывается количество ленты на подающей и приемной стороне, в результате счетчик работает даже во время перемотки. Но при смене кассеты он продолжает считать с текущего значения, в результате все время показывает какое-то абстрактное время. Показывает правильно, если только начинать проигрывать кассету с самого начала, сбросив перед этим счетчик вручную. У меня датчик вращения есть только на приемном узле (хотя я это собирался исправить), поэтому во время перемотки счетчик реального времени не работает. Зато после включения «Play» он вычисляет время от начала кассеты и показывает его. Это удобнее, чем в Technics.
В Technics нет дистанционного управления, а в моей деке есть. Но здесь сравнение не совсем уместно, так как моя дека делалась немного позже, к тому времени все фирменные деки тоже обзавелись ДУ. Доделать ДУ в Technics не проблема. Там кнопки коммутируют два длинных резисторных делителя, которые опрашиваются с помощью АЦП. Чтобы не ставить кучу ключей и не тянуть кучу проводов, можно поставить микроконтроллер с ЦАП, которым сформировать нужные уровни для распознавания нажатой кнопки.
Резюмируя сказанное, я немного разочаровался в Technics RS-B965, зато стал больше гордиться NSM TK-140. Но если над Technics немного поработать, все недостатки можно свести практически к нулю.
§
Плановая государственная геодезическая сеть включает в себя:
ГГС служит для задания на территории всей страны единой координатной системы для решения народно-хозяйственных, научных, оборонных задач, также ГГС является главной геодезической основой для топографических съемок всех масштабов.
Общепринятым принципом построения ГГС является принцип перехода от общего к частному, от большего к меньшему. Такой принцип позволяет быстро распространить единую государственную систему на большие расстояния. Плотность пунктов Государственной геодезической сети, точность определения их взамного положения регламентируется в соответствии с инструкциями.
В зависимости от решаемых задач координаты пунктов ГГС могут быть определены в различных системах координат:
Между этими системами координат имеется однозначная связь, т.е. всегда можно перейти из одной системы координат в другую.
В настоящее время в Российской Федерации введена новая система координат СК-95, которая заменила систему координат 1942 года.
Основой СК-95 является ГГС, созданная к настоящему времени, она включает в себя:
- Космическую геодезическую сеть (КГС), состоящую из 26 стационарных постоянно действующих астрономо-геодезических пунктов. Среднее расстояние между пунктами 1000-1500 км. Геоцентрические координаты этих пунктов определены по результатам дальномерных, доплеровских, фотограмметрических методов наблюдения искусственных спутников Земли (ИСЗ) системой ГЕО-ИК. КГС задает общеземную геоцентрическую систему координат.
- Доплеровскую геодезическую сеть (ДГС), состоящую из 110 пунктов, взаимное положение которых и их геоцентрические координаты определены по результатам наблюдений системы TRANSIT. Среднее расстояние между пунктами 500-700 км, ДГС распространяет общеземную систему координат .
- Астрономо-геодезическую сеть 1 и 2 классов (АГС) состоящую из 164000 пунктов, определенных традиционными геодезическими и астрономо-геодезическими методами. Расстояние между пунктами 12 км. АГС задает на территории всей страны референцную систему координат с требуемой для практики плотностью.
- Геодезическую сеть сгущения 3 и 4 классов (ГСС) состоящую из 170000 пунктов определенных традиционными геодезическими методами. Средняя длина стороны в 3 классе- 6 км, в 4 классе- 3 км. ГСС распространяет координатные системы и является главной геодезической основой топографических съемок.
Пункты КГС, ДГС, АГС, ГСС совмещены или имеют надежные геодезические связи. Координаты пунктов ГГС заданы в двух системах геодезических координат: общеземной и референцной. Между этими системами координат однозначная связь определенная переходными элементами ориентирования. Координаты пунктов ГГС в этих двух системах заданы следующим образом:
Геодезическая система координат СК-95 получена в результате совместного уравнивания КГС, ДГС, АГС (независимых геодезических построений). Координаты ГСС получены путем уравнивания внутри сетей высших классов.
Точность взаимного положения пунктов ГГС после уравнивания характеризуется следующими средними квадратическими ошибками:
Русские железнодорожные сокращения
Перед вами — словарь железнодорожных сокращений, cоставленный
Д. Зиновьевым по материалам различных телеконференций, списков
рассылки и личной переписки. Если вы не нашли в этом списке то,
чего ищете, — поищите в Словаре
железнодорожного сленга! Дополнения и исправления приветствуются
и поощряются. Копирование этого документа допускается
только с личного разрешения автора!
Copyright © 2001-2007,
Д. Зиновьев
Структурная схема управления железной дороги.
- А — министр путей сообщения
- АБ — автоблокировка
- АБ-Е2 — АБ единый ряд, второе поклоение
- АБТ — АБ с тональными рельсовыми цепями
- АБТЦ — АБ с тональными рельсовыми цепями и
централизованным размещением аппаратуры - АЗ — заместитель А
- АЗ-1 — первый заместитель А
- АИС ЭДВ -автоматизированная информационная система
организации перевозок с применением электронной дорожной
ведомости - АКП — автоматические контрольные пункты
- АЛС-ЕН — автоматическая локомотивная сигнализация единая
непрерывная. В отличие от АЛСН, выдаёт информацию о состоянии 6
блок-участков до 200 км/ч и имеет ещё много новшеств. Работает на
микропроцессорной технике - АЛСК — Автоматическая Локомотивная Сигнализация
Комбинированного съёма информации - АЛСН — Автоматическая Локомотивная Сигнализация
Непрерывного действия - АЛСО — автоматическая локомотивная сигнализация, применяемая как
самостоятельное средство сигнализации и связи - АЛСТ — Автоматическая Локомотивная Сигнализация
Точечного съема информации - АЛСЧ — автоматическая локомотивная сигнализация частотного типа
(или просто частотная). Сбор информции до 5 блок-участков
включительно при скоростях до 200 км/ч - АПК ДК — аппаратно-программный комплекс диспетчерского
контроля - АРВ — автономные рефрижераторные вагоны
- АРМ — автоматизированное рабочее место
- АРМ ТВК — АРМ товарного кассира
- АРС — Система Автоматического Регулирования Скорости
- АСУ КП — автоматизированная система управления контейнерным пунктом
- АСУ ГС — АСУ грузовой станцией
- АСУ СС — АСУ сортировочной станцией
- АТДП — автоматика и телемеханика (для) движения поездов
- АТ — автоматика и телемеханика
- АТС — автоматика, телемеханика, связь
- АФТО — агентство фирменного транспортного обслуживания
отделения дороги - АХУ — административно- хозяйственное управление МПС
- Б — багажные вагоны
- БМРЦ— блочная маршрутно-релейная централизация стрелок и
сигналов - БП — почтово-багажные вагоны
- БП — блок-пост
- В — вагонная служба
- ВНИИАС — Всероссийский научно-исследовательский и
проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации
и связи - ВНИИЖГ — Всероссийский научно-исследовательский институт
железнодорожной гигиены - ВНИИЖТ — Всероссийский научно-исследовательский институт
железнодорожного транспорта - ВНИИТИ — Всероссийский научно-исследовательский институт
тепловозов и путевых машин - ВНИИУП — Всероссийский научно-исследовательский институт
управления МПС; в прошлом ВНИИАС - ВНР — начальник рефрижераторной секции
- ВОДЧ — дистанция водоснабжения и канализации
- ВП — восстановительный поезд
- ВПР — машина Выправочно-Подбивочно-Рихтовочная
- ВПРС — машина Выправочно-Подбивочно-Рихтовочная Стрелочная
- ВР — вагоны-рестораны
- ВРЗ — вагоноремонтный завод
- ВЦ — вычислительный центр управления дороги
- ВЧ — вагонный участок, начальник вагонного участка
- ВЧД — вагонное депо, начальник вагонного депо
- ВЧДР — зам.начальника вагонного депо по ремонту
- ВЧДЭ — зам.начальника вагонного депо по эксплуатации
- ВЧГ — главный инженер вагонного участка
- ВЧГЭ — главный энергетик вагонного участка
- ВЧЗ — зам. начальника вагонного участка
- ВЧЗр — зам. начальника вагонного участка по резерву
проводников, начальник резерва проводников - ВЧИ — инструктор производственного обучения
- ВЧК — начальник отдела кадров вагонного участка
- ВЧОС — осмотрщик вагонов
- ВЧОР — осмотрщик-ремонтник вагонов
- ВЧРз — зам. начальника резерва, старший нарядчик
- ВЧЮ — юрист вагонного участка
- ВЭ — вагоны-электростанции
- ГАЛС — горочная автоматическая локомотивная сигнализация
- ГАЦ — горочная автоматическая централизация
- ГВЦ — главный вычислительный центр МПС РФ
- ГИД — График исполненного движения
- ГТСС — государственный институт по проектированию
сигнализации, централизации, с вязи и радио на железнодорожном
транспорте - ГПЗУ — горочное программно-задающее устройство
- ГУП ДКРМ — дирекция по комплексной реконструкции,
капитальному ремонту и строительству объектов МПС - ГУ КФЦ — кредитно-финансовый центр МПС
- ГУ ЦВКО — центр по взаимодействию с компаниями —
операторами МПС - ГУП ЦСС — центральная станция связи МПС
- Д — служба перевозок (движения?)
- ДВ — отдел специальных и негабаритных перевозок службы перевозок
- ДГ — начальник оперативно-распорядительного отдела службы Д
- ДГКУ — дрезина с гидропередачей калужская усиленная
- ДГПН — дежурный по направлению
- ДГП — доpожный диспетчеp
- ДГС — старший дорожный диспетчер
- ДДЭ — Дежурный Диспетчер Эксплуатации (в метро)
- ДИСПАРК — автоматизированная система пономерного учета и
определения дислокации вагонного парка МПС - ДИСК — Дистанционная Информирующая Система Контроля
(потомок ПОНАБа) - ДИСКОН — то же, что и ДИСПАРК, только для контейнеров
- ДИСТПС — аналог ДИСПАРК для Тягового и
Подвижного Составов - ДИСССПС — аналог ДИСПАРК для
Специального Самоходного Подвижного Составов - ДК — диспетчерский контроль
- ДЛ — пассажирская станция
- ДНБ — Начальник кондукторского резерва
- ДНЦ — поездной yчастковый (yзловой) диспетчеp
- ДНЦВ — вагонно-pаспоpядительный диспетчеp
- ДНЦО — дежypный по отделению
- ДНЦС — старший диспетчеp
- ДНЦТ — локомотивный диспетчеp; по другим сведениям, не
прменяется - ДНЧ — ревизор движения отдела перевозок
- ДОП — Дирекция Обслуживания Пассажиров
- ДПКС — дежурный пункт дистанции контактной сети
- ДР — деповской ремонт
- ДР — старший ревизор службы перевозок
- ДРС — дорожно-распорядительная связь
- ДС — начальник станции
- ДСГ — главный инженер станции
- ДСД — главный кондуктор (составитель поездов)
- ДСЗ — зам. начальника станции
- ДСЗМ — зам ДС по грузовой работе
- ДСЗО — зам ДС по оперативной работе
- ДСЗТ — зам ДС по технической работе
- ДСИ — инженер железнодорожной станции
- ДСМ — заместитель начальника станции по грузовой работе
- ДСП
- дежурный по станции
- динамический стабилизатор пути
- ДСПГ — дежурный по горке
- ДСПГО — оператор при дежурном по сортировочной горке
- ДСПП — дежурный по парку
- ДСПФ — дежурный по парку формирования
- ДСТК — начальник контейнерного отделения станции
- ДСТКП — заведующий контейнерной площадкой
- ДСЦ — маневровый диспетчер
- ДСЦМ — станционный грузовой диспетчер
- ДСЦП — дежурный поста централизации в метро
- ДЦ — диспетчерская централизация стрелок и сигналов
- ДЦ-МПК — диспетчерская централизация на базе микроЭВМ и
программируемых контроллеров - ДЦФТО — дорожный центр фирменного транспортного обслуживания
- ДЦХ — поездной диспетчер в метро
- ЕДЦУ — единый диспетчерский центр управления
- ЕК ИОДВ — единый комплекс интегрированной обработки
дорожной ведомости - ЕМЦСС — единая магистральная цифровая сеть связи
- ЕСР — единая сетевая разметка станций
- ЖОКС — многожильное кабельное соединение между вагонами
электропоезда
- ЗКУ — комендатура военных сообщений
- ЗТК — начальник товарной конторы
- ЗУБ — землеуборочная машина Балашенко
- ИВЦ — информационно-вычислительный центр (один на каждой
железной дороге) - ИДП — Инструкция по движению поездов и маневровой работе
на железных дорогах - ИСИ — Инструкция по сигнализации на железных дорогах
- К
- купейные вагоны
- начальник контейнерной службы дороги
- КАС ДУ — комплексная автоматизированная система
диспетчерского управления - КБ — купейные вагоны с буфетами
- КВР — капитально-восстановительный ремонт
- КГМ — комплекс горочный микропроцессорный
- КГУ — контрольно-габаритные устройства (верхнего
габарита, устанавливаются перед мостами с ездой понизу) - КК — козловой кран
- КЛУБ — Комплексное Локомотивное Устройство Безопасности
- КОМ — машина для очистки кюветов
- КП
- контрольный пост
- колесная пара
- КПА — контрольный пункт автосцепки
- КПД — Контроль Параметров Движения (электронный
скоростемер) - КР
- купейные вагоны с радиоузлом
- капитальный ремонт
- КРП
- контрольно-ремонтный пункт
- капитальный ремонт с продлением срока эксплуатации
- КСАУ СП — комплексная система автоматизированного управления сортировочным процессом
- КСАУ СС — комплексная система автоматизированного управления сортировочной станцией; состоит из КСАУ СП и информационно-планирующего уровня станции (ИПУ)
- КТП — Комплектная Трансформаторная Подстанция
- КТПО — Комплектная Трансформаторная Подстанция
Подъёмно-Опускного типа - КТСМ — Комплекс Технических Средств
Многофункциональный/Модернизированый (потомок ДИСКа)
- Л — пассажирская служба
- ЛАЗ — Линейно-Аппаратный Зал связи
- ЛБК — отделенческая группа по учету, распределению и
использованию мест - ЛВОК — начальник вокзала
- ЛВЧД — вагонное депо для пассажирских вагонов (обычно
совмещается с ПТС) - ЛНП — начальник (механик-бригадир) поезда
- ЛОВД — это линейной отделение внутренних дел
- ЛОВДТ — линейное отделение внутренних дел на транспорте
- ЛП — пассажирский поезд (на некоторых дорогах)
- ЛПМ — линейный пункт транспортной милиции
- ЛРК — ревизор-контролер пассажирских поездов
- ЛРКИ — ревизор-инструктор
- ЛСПП — дежурный по парку
- ЛСЦ — маневровый диспетчер
- М
- мягкие вагоны
- служба грузовой и коммерческой работы
- МАЛС — Маневровая Автоматическая Локомотивная Сигнализация
- МВПС — моторвагонный подвижной состав
- МВР — ревизор по весовому хозяйству
- МДП — моторная платформа
- МЖС — поездная межстанционная связь
- МК — мягко-купейные вагоны (МИКСТ)
- МКР — участковый коммерческий ревизор отделения дороги
- МКРС — старший коммерческий ревизор отделения дороги
- МКУ — Маршрутно-контрольные устройства (при ручных стрелках)
- МП — мостовой поезд
- МПРС — комплекс для выправки, шлифовки и подбивки стыков
- МПТ — мотовоз путейский транспортный
- МПЦ — микропроцессорная централизация стрелок и сигналов
- МР
- дорожный коммерческий ревизор
- мелкий ремонт вагона
- МРЦ — маршрутно-релейная централизация стрелок и сигналов
- МСП — машина для смены стрелочных переводов
- МХ — сектор хладотранспорта в службе М
- МХП — хладотехник (практически упразднены)
- МХР — ревизор по хладотранспорту (практически упразднены)
- МЧ — механизированная дистанция погрузочно-разгрузочных работ
- МЧК — МЧ с выполнением коммерческих операций (в СПб —
Дирекция грузовой и коммерческой работы) - МЭЦ — электрическая централизация маневровых районов
- МЮ — актово-претензионный сектор службы М
- Н — управление дороги, начальник дороги
- НБТ — дорожная служба охраны труда
- НВП — начальник восстановительного поезда
- НГ — главный инженер дороги
- НГЧ — дистанция гражданских сооружений
- НЗ — заместитель начальника дороги
- НОД — начальник отделения дороги
- НОДА — общий отдел отделения дороги
- НОДБТ — начальник отдела охраны труда
- НОДВ — отдел вагонного хозяйства (подвижного состава) отделения дороги
- НОДВИС — инспектор по контролю за сохранностью вагонного парка
- НОДГ — главный инженер отделения дороги
- НОДЗ — отдел труда и зарплаты отделения дороги
- НОДИС — инспектор по контролю за исполнением поручений НОДа
- НОДК — начальник отдела управления персоналом отделения дороги
- НОДЛ — начальник пассажирского отдела (там же)
- НОДМ — начальник отдела грузовой и коммерческой работы
отделения дороги - НОДН — начальник отдела перевозок отделения дороги
- НОДО — первый отдел отделения дороги
- НОДП — отдел пути отделения дороги
- НОДР — второй (режимный) отдел отделения дороги
- НОДТ — локомотивный отдел отделения дороги
- НОДУ — отдел статистического учета и анализа отделения дороги
- НОДФ — финансовый отдел отделения дороги
- НОДХ — отдел материально-технического снабжения отделения дороги
- НОДШ — отделение сигнализации и связи
- НОДЮ — юридический отдел отделения дороги
- НОК — дорожная служба управления персоналом
- НОР — управление военизированной охраны
- НОРВ — отдел военизированной охраны
- НФ — финансовая служба дороги
- НФКР — участковый финансовый ревизор
- НФКРС — старший финансовый ревизор
- НХ — дорожная служба материально-технического снабжения
- НХГ — главный материальный склад Дороги
- НХГУ — участок ГМС
- НХО — отдел МТС (2-е подчинение = НОД НХ)
- НХОУ — участок отдела
- НЧУ — дорожная служба статистического учета и анализа
- НЮ — юридическая служба управления дороги
- О — вагоны с общими местами
- ОБЛ — вагоны областного типа
- ОБЛБ — вагоны областного типа с буфетом
- ОДБ — отдельное дорожное бюро (учет, распределение и
использование мест) - ОК — купейные вагоны с общими местами
- ОМ — мягкие вагоны с общими местами
- ОПМС — опытная путевая машинная станция
- ОПМСГ — главный инженер ОПМС
- ОПЦ — оператор поста централизации стрелочных переводов
- П
- почтовые вагоны
- служба пути
- ПАБ — полуавтоматическая блокировка
- ПБ — планировщик балласта
- ПГС — перегонная связь
- ПДК — погрузочный кран
- ПДМ — дорожная ремонтно-механическая мастерская
- ПД — дорожный мастер
- ПДБ — бригадир пути
- ПДС — старший дорожный мастер
- ПДС — поездная диспетчерская связь
- ПИТ — Путевой Источник Тока (применяется в системе защиты
от электрокоррозии) - ПКО — пункт коммерческого осмотра вагонов
- ПКТО — пункт контрольно-технического обслуживания
- ПЛ — плацкартные вагоны
- ПМГ — путевой моторный гайковерт
- ПМС — путевая машинная станция
- ПМСГ — главный инженер ПМС
- ПОНАБ — Прибор Обнаружения Нагретых Аварийно Букс
- ПОТ — пункт опробования тормозов
- ПП — пожарный поезд
- ППВ — пункт подготовки вагонов к перевозкам
- ППЖТ — промышленное предприятие железнодорожного транспорта
- ПРБ — путерихтовочная машина Балашенко
- ПРЛ — путеремонтная летучка
- ПРМЗ — путевой ремонтно-механический завод
- ПРСМ — передвижная рельсосварочная машина
- ПС — начальник вагона-путеизмерителя
- ПСКС — пост секционирования контактной сети
- ПТО — пункт технического обслуживания вагонов
- ПТОЛ — пункт технического обслуживания локомотивов
- ПТП — пункт технической передачи вагонов на подъездные пути ППЖТ
- ПТС — Пассажирская Техническая Станция
- ПТЭ — Правила технической эксплуатации железных дорог
- ПЧ — дистанция пути, начальник дистанции пути
- ПЧМех — дистанционная мастерская
- ПЧЗ — зам. начальника дистанции пути (он же ЗамПЧ)
- ПЧЛ — дистанция защитных лесонасаждений
- ПЧП — балластный карьер
- ПЧУ — начальник участка пути
- ПШ — шпалопропиточный завод
- ПЭМ — поездной электромеханик
- Р1 — вагоны габарита «РИЦ» I класса
- Р2 — вагоны габарита»РИЦ» I и II класса
- РБ — дорожный ревизор по безопасности движения поездов и
автотранспорта - РБА — дорожный ревизор автомобильной службы
- РБВ — дорожный ревизор вагонной службы
- РБД — дорожный ревизор службы движения
- РБМ — дорожный ревизор службы грузовой
- РБП — дорожный ревизор службы пути
- РБТ — дорожный ревизор локомотивной службы
- РБЧС (РБО) — дорожный ревизор аппарата РБ по чрезвычайным
ситуациям (опасным грузам) - РБШЭ — дорожный ревизор службы сигнализации, связи и электроснабжения
- РВЦ — региональный вычислительный центр
- РЖДС — Росжелдорснаб — филиал ОАО «РЖД»
- РКП — редукторно-карданный привод подвагонного генератора
(бывает от торца оси или от середины оси КП) - РМН — реле максимального напряжения генератора (служит
для защиты потребителей эл. энергии вагона от
перенапряжения) - РПБ — то же, что и ПАБ (системы РПБ ГТСС, РПБ КБ ЦШ)
- РПН — реле пониженного напряжения; защита
аккумулятора вагона от глубокого разряда - РПЦ — релейно-процессорная централизация
- РСП — рельсосварочный поезд
- РЦ —
- рельсовая цепь
- релейная централизация
- РЦС — региональный центр связи
- РШ, РШС — релейный шкаф сигнальной точки
- РШП — рельсошлифовальный поезд
- САВПЭ — Система Автоматического Ведения Электропоезда
- САИД «Пальма» — Система Автоматической Идентификации,
главным образом предназначающаяся для службы перевозок (Движения) - САУТ — Система Автоматического Управления
Тормозами - СВ — мягкие вагоны с 2-местными купе с верхними и нижними
полками - СВН — то же с нижними полками
- СВМ — то же с 2-местными и 4-местными купе
- СДС — служебная диспетчерская связь
- СИРИУС — сетевая итнегрированная система российская информационно-управляющая система
- СКНБ — система контроля нагрева букс в пассажирских вагонах
- СМП — строительно-монтажный поезд
- СПД ЛП — система передачи данных с линейного пункта
- СПС — специальный подвижной состав
- СР — средний ремонт
- ССПС — самоходный СПС
- СТП — станционная тяговая подстанция
- СТЦ — станционный технологический центр
- СУРСТ — система управления работой станции
- СЦБ — сигнализация, централизация, блокировка
- Т — локомотивная служба
- Т1-2 — вагоны габарита «РИЦ» I и II класса
- ТГЛ — Телеуправление Горочным Локомотивом
- ТГНЛ — телеграмма-натурный лист грузового поезда
- ТехПД — технологический центр по обработке перевозочных
документов (не более одного на каждое отделение дороги) - ТКП — текстропно-карданный привод
подвагонного генератора - ТМО — тоннельно-мостовой отряд
- ТНЦ — локомотивный диспетчер
- ТНЦС — старший локомотивный диспетчер
- ТП — тяговая подстанция
- ТР — текущий ремонт
- ТРЦ — тональные рельсовые цепи
- ТРКП — текстропно-редукторно-карданный привод
вагонного генератора - ТСКБМ — Телеметрическая Система Контроля
Бдительности Машиниста - ТЧ — тяговая часть (локомотивное депо);
начальник депо - ТЧЗр — заместитель начальника локомотивного депо
по ремонту - ТЧЗэ — заместитель начальника локомотивного депо
по эксплуатации - ТЧЗк — заместитель начальника локомотивного депо
по кадрам - ТЧЗт — заместитель начальника локомотивного депо
по топливу - ТЧЗс — заместитель начальника локомотивного депо
по снабжению - ТЧГ — главный инженер депо
- ТЧГТ — главный технолог депо
- ТЧИ — инженер из депо
- ТЧМ — машинист (или мастер)
- ТЧМИ — машинист-инструктор
- ТЧМП — помощник машиниста
- ТЧПЛ — приемщик локомотивов (принимает локомотивы
из ремонта) - ТЭУ — тягово-энергетическая установка
- УГР — уровень головки рельса
- УЗП — Устройство Заграждения Переезда
- УК — путеукладочный кран
- УК25СП — путеукладочный кран для смены стрелочных переводов
- УКБМ — Устройство Контроля Бдительности Машиниста
(лампочки системы Рема Лобовкина) - УКСПС — Устройство для Контроля Схода Подвижного Состава
- УРБ — отделенческий ревизор по безопасности движения поездов и
автотранспорта - УРБВ — отделенческий ревизор аппарата УРБ по вагонной службе
- УРБД — отделенческий ревизор аппарата УРБ по службе движения
- УРБП — отделенческий ревизор аппарата УРБ по службе пути
- УРБТ — отделенческий ревизор аппарата УРБ по локомотивной службе
- УРБА — отделенческий ревизор аппарата УРБ по автомобильной службе
- УРБМ — отделенческий ревизор аппарата УРБ по грузовой службе
- УРБЧС (УРБО) — отделенческий ревизор аппарата УРБ по
чрезвычайным ситуациям (опасным грузам) - УРБШЭ — отделенческий ревизор службы сигнализации, связи и энергоснабжения
- УСАБ — усовершенствованная АБ
- УСАБ-Ц — УСАБ с централизованным размещением аппаратуры
- УСАВП — Унифицированная Система Автоматизированного Ведения Поезда
- УТС
- упор тормозной стационарный
- устройство торможения состава
- УКП СО — устройство контроля свбодности перегона методом
счёта осей подвижного состава - УКРУП — устройство контроля усилия перевода
- УУ АПС СО — устройство управления автоматической
перездной сигнализацией с применением аппаратуры счёта осей
подвижного состава - УЭЗ — управление экономической защиты МПС
- Ц — президент ОАО «РЖД»
- ЦАБ — Централизованная Автоматическая Блокировка
- ЦБТ — управление охраны труда РЖД
- ЦВ — департамент вагонного хозяйства РЖД
- ЦД — департамент управления перевозками РЖД
- ЦДВ — отдел негабаритных и специальных перевозок ЦД
- ЦДГР — главный ревизор ЦД
- ЦЗ — заместитель Ц
- ЦИ — управление внешних связей РЖД
- ЦИС — департамент информатизации и связи РЖД
- ЦКАДР -департамент кадров и учебных заведений РЖД
- ЦЛ -департамент пассажирских сообщений РЖД
- ЦМ — департамент грузовой и коммерческой работы РЖД
- ЦМГВ — цельнометаллический грузовой вагон.
- ЦМКО — отдел по организации и условиям перевозок ЦМ
- ЦМКЮ — отдел по профилактике сохранности перевозимых грузов ЦМ
- ЦМР — главный коммерческий ревизор РЖД
- ЦМХ — отдел скоропортящихся грузов ЦМ
- ЦН — управление делами РЖД
- ЦНИИТЭИ — Московский филиал ВНИИУП (ранее — центральный
научно-исследовательский институт технико-экономических
исследований на железнодорожном транспорте) - ЦП — департамент пути и сооружений РЖД
- ЦРБ — аппарат главного ревизора по безопасности движения поездов и
автотранспорта, главный ревизор по безопасности движения поездов и
автотранспорта. - ЦРБ — департамент безопасности движения и экологии РЖД
- ЦРБА — главный ревизор аппарата ЦРБ по автомобильной службе
- ЦРБВ — главный ревизор аппарата ЦРБ по вагонной службе
- ЦРБД — главный ревизор аппарата ЦРБ по службе движения
- ЦРБМ — главный ревизор аппарата ЦРБ по грузовой службе
- ЦРБТ — главный ревизор аппарата ЦРБ по локомотивной службе
- ЦРБП — главный ревизор аппарата ЦРБ по службе пути
- ЦРБЧС (ЦРБО) — главный ревизор аппарата ЦРБ по
чрезвычайным ситуациям (опасным грузам) - ЦРБШЭ — ревизор по службе сигнализации, связи и энергоснабжения
- ЦРЖ — департамент реформирования железнодорожного транспорта РЖД
- ЦСЖТ — совет по железнодорожному транспорту
государств-участников Содружества Независимых Государств,
Литовской Республики, Латвийской Республики, Эстонской
Республики - ЦТ — департамент локомотивного хозяйства РЖД
- ЦТЕХ — департамент технической политики РЖД
- ЦТВР — Главное управление по ремонту подвижного состава и
производству запасных частей - ЦУВС — департамент здравоохранения РЖД
- ЦУКС — департамент капитального строительства и эксплуатации объектов железнодорожного транспорта РЖД
- ЦУО — управление военизированной охраны РЖД
- ЦУП -центр управления перевозками РЖД
- ЦУШ — управление имущества и реестра предприятий РЖД
- ЦФ -департамент финансов РЖД
- ЦФТО — центр фирменного транспортного обслуживания РЖД
- ЦЧУ — управление статистики РЖД
- ЦШ — департамент сигнализации, централизации и блокировки РЖД
- ЦЭ — департамент электрификации и энергоснабжения РЖД
- ЦЭУ — департамент экономики РЖД
- ЦЮ — юридическое управление РЖД
- ЧДК — частотный диспетчерский контроль
- Ш — служба сигнализации и связи
- ШМ — электромонтёр
- ШН — электромеханик СЦБ или связи
- ШНС — старший электромеханик СЦБ или связи
- ШНЦ — механик СЦБ
- ШНЦС — старший механик СЦБ
- ШРМ — шпалоремонтная мастерская
- ШЦМ — электромонтер СЦБ или связи
- ШЧ — дистанция сигнализации, централизации и блокировки (быв. дистанция сигнализации и связи, быв. Шнуровая Часть либо Шиллингова Часть)
- ШЧГ — главный инженер ШЧ
- ШЧД — диспетчер дистанции или дежурный инженер дистанции
- ШЧЗ — зам. ШЧ (обычно их двое: по связи и по СЦБ)
- ШЧИС — старший инженер ШЧ
- ШЧУ — начальник производственного участка СЦБ или связи
- ЩОМ — щебнеочистительная машина
- Э — дорожная служба электрификации и энергоснабжения
- ЭДС — энергодиспетчерская связь
- ЭЖС — электрожезловая система
- ЭМС — электромеханическая служба
- ЭПТ — ЭлектроПневматический Тормоз
- ЭС — служба энергоснабжения
- ЭССО — электронная система счета осей
- ЭЦ — электрическая централизация стрелок и сигналов
- ЭЦ-Е, ЭЦ-ЕМ — электрическая централизация единого ряда
(микроэлектронная, она же микропроцессорная) - ЭЦ-И — электрическая централизация с индустриальной системой
монтажа - ЭЦ-МПК — электрическая централизация на базе микроЭВМ и
программируемых контроллеров - ЭЧ — дистанция электроснабжения, начальник дистанции
электроснабжения - ЭЧГ — главный инженер дистанции электроснабжения.
- ЭЧЗК — заместитель начальника дистанции электроснабжения
по контактной сети - ЭЧЗП — заместитель начальника дистанции электроснабжения
по тяговым подстанциям - ЭЧК — район контактной сети дистанции электроснабжения,
начальник района контактной сети - ЭЧКМ — мастер ЭЧК
- ЭЧП — начальник тяговой подстанции
- ЭЧС — сетевой район дистанции электроснабжения, начальник
сетевого района - ЭЧЦ — энергодиспетчер дистанции электроснабжения
- ЭЧЦС — старший ЭЧЦ
- ЭЧЭ — тяговая подстанция
Пора уже самому становиться законодателем мод.
Прийти на эту тусовку в крутой шляпе, стать на фоне отдела с шапками и дать интервью местному телевидению (если нет, то пригласить заранее, они на такие мероприятия падкие). И сказать, что эта выставка и не выставка совсем, а какое-то недоразумение, т.к. весь цивилизованный мир уже несколько сезонов ходит в шляпах и Вам стыдно за организаторов этого мероприятия.
Уверен, в следующий раз шляпных отделов будет не меньше трети и половина города(обоих полов) будет ходить в шляпах.
Тут нужно заранее подсуетиться и организовать мини-цех по пошиву шляп, либо скупить существующие.
Вот так и работают в этом бизнесе, а Вы всё мода, мода… 🙂