sobota, 1 lutego 2025

Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 143

Laboratorium zaawansowanej elektroniki i automatyki 143
 Panele PV są obecnie bardzo tanie. Wręcz nieprawdopodobnie tanie.  Chińskie firmy zbankrutowały zachodnią konkurencje i zmonopolizowały światową produkcje PV. Gdy na globalny rynek wiatraków wkroczyły Chiny realnie spadają też ceny wiatraków. Chińskie firmy dokonały więc rewolucji energetycznej.
Według Bloomberga obecnie (!) najtańsza jest energia elektryczna z wiatraków lądowych i prostych systemów paneli PV czyli bez śledzącej Słońce regulacji położenia. Ale podany koszt jest bez uwzględnienia tego że jest to generacja niestabilna i przypadkowa. Po dodaniu koniecznych  kosztów wodnej elektrowni pompowo – szczytowej, akumulatorowych magazynów energii i systemu przesyłowego koszty istotnie rosną. Koszt energii z wiatraków na morzu jest większy niż z lądowych ale lepszy jest ich współczynnik mocy i mniejsza jest potrzeba magazynowania energii. Stąd dyskusyjna celowość stawiania wiatraków na morzu.  
Strasznie droga jest energia jądrowa z nowych i planowanych elektrowni. Bardzo drogie jest dalej magazynowanie energii w akumulatorach.
Gdy za circa 20 lat ( lub później ! ) skończy się korupcyjna budowa elektrowni jądrowej w Polsce to  może się okazać się, że prąd z gazu ziemnego, PV i wiatraków jest 3 razy tańszy !

Władze potężnego chińskiego koncernu motoryzacyjnego EV, BYD ogłosiły, że firma kończy 2024 rok z zatrudnieniem na poziomie około miliona osób z czego aż 11% kadry stanowią inżynierowie, wchodzący w dużej mierze w skład działu badań i rozwoju.
Jest to największa komórka badawcza spośród wszystkich koncernów motoryzacyjnych świata.
BYD chwali się tym, że składa dziennie średnio 32 wnioski patentowe, a na segment badań i rozwoju wyda w tym roku ponad 22 mld dolarów.
BYD jest też drugim producentem baterii w świecie.
 
 Polscy idioci którzy za łapówkę i czapkę gruszek sprzedali swój kraj zachodowi i śmieli się z  miski ryżu Chińczyka, będą mieli teraz szanse pracować dla niego i na niego !

W  Chinach nastąpiła brutalna weryfikacja pozycji technologicznej i rynkowej elektrycznego Mercedesa
Od 1 lipca do końca października ( 4 miesiące ) sprzedano 18 egzemplarzy EV pomimo 50% zniżek. To totalna porażka z lokalną chińską konkurencją produkującą dobre i znacznie tańsze auta elektryczne z całym imponującym cyfrowym pakietem, którego nie ma Mercedes.

 W ramach fali globalizacji zachodnie firmy używały w swoich firmach w Polsce, polskiej taniej siły roboczej. Mogła być ona tania przy tanich lokalnych produktach koniecznych dla utrzymania się pracownika. Na rysunku pokazano ceny w Polsce w stosunku do średniej ceny w EU. Sytuacje Polski ratują jeszcze tańsza energia i tańsze usługi i tańsze budownictwo. Tania energia robi się w Polsce droga a ona rzutuje na wszystkie ceny.  
W 2024 roku Polska miała razem z Bułgarią najwyższy przyrost kosztów nowych lokali w EU.
 W Polsce dalej trwa spekulacyjne „inwestowanie” w „Złoty beton”
"Deweloperze! Pamiętaj też o chwytnej marketingowo nazwie! Jak budujesz na terenie zalewowym to osiedle koniecznie nazwij "Golden Lake Premium Apartments". Jak stawiasz szereg kurników w deweloperce łanowej w Wygwizdowie Dolnym lub Wichurze Kościelnej to odpowiednią nazwą będzie "Strawberry Fields Prestige Village". Na terenach poindustrialnych, gdzie straszą opuszczone pofabryczne budynki nie zapomnij o nazwie "Red Bricks Factory Luxury Lofts", a przy torach „Railway Lux Towers Apartaments"
Aby zrozumieć co się dzieje trzeba znać zachodzące procesy.
Od 300 lat mocarstwa i sąsiedzi mieszają w polskim kotle operując mechanizmem negatywnej selekcji kadr państwa. Temat jest znany od zawsze ale niechętnie podejmowany
Na czele II RP Niemcy postawili swojego agenta Piłsudskiego. Dużo pieniędzy (wcześniej nazwany Jurgielt) wydali aby sfałszować jego historie. Doprowadził on do największej w całych dziejach katastrofy państwa i narodu polskiego, który stanął w obliczu biologicznej zagłady.
Teraz Polską rządzi ich kukła TW Oskar.  
Stanisław Cat-Mackiewicz:
"Lady Makbet Myje Ręce": Aparat selekcyjny działa u nas źle. Polski minister z reguły to człowiek bez indywidualności, bez inteligencji, bez odwagi, frazesowicz i blagier.
"Albo Albo": Zagadnienie narodu polskiego to zagadnienie złej selekcji ludzi na czele… Z całym rozmysłem, z całą chłodną i przestępczą świadomością wysuwamy na pierwsze miejsca ludzi najgorszych.

Selekcja pozytywna generalnie usuwa bariery rozwoju najlepszym osobom.
Proces selekcji negatywnej dlugofalowo gnoi najlepsze osoby a wygrywają najgorsi z najgorszych.
Na zdjęciu jest zespół OpenAI a w nim genialni:
Keiser - Uniwersytet Wrocławski
Kondraciuk - Uniwersytet Warszawski
Pachocki - Uniwersytet Warszawski
Sidor - Uniwersytet Cambridge
Tworek - Uniwersytet Warszawski
Zaremba - Uniwersytet Warszawski
A Polska zamiast "OpenAI" ma różne "Comarchy" i ręce nie mają gdzie opaść. A USA w temacie AI nałożyły na Polskę restrykcje jak na III Świat.
Zbadano biografie 715 laureatek i laureatów naukowej Nagrody Nobla z 44 krajów w latach 1901–2023.
Okazało się, że  przeciętny zwycięzca miał ojca o dochodach wyższych niż 91% społeczeństwa. Ale w 2023 r. było to już "zaledwie" 84%!
Zdaniem autora kraj średniej wielkości w Europie który nie potrafi wyprodukować dla siebie broni będzie miał kłopoty. Prędzej czy później. Można się zadłużyć i kupić broni w USA  ale kredyt trzeba dekadami spłacać. Tymczasem broń się starzeje i nie ma już środków na nową, nowoczesną broń.
Kraje frontowe czyli Izrael, Korea Południowa i Tajwan na naukę i technologie wydają relatywnie ogromne środki, bo wiedzą, że zakup czyichś technologii nie zbuduje długofalowo obronności kraju. Oczywiście USA pomagają Izraelowi ale dysproporcja siły ekonomicznej maleńkiego Izraela i morza Arabów dookoła jest ogromna. A Izrael nikogo się tam nie boi i tłucze wrogów.  

Bronisław Łagowski (2008) "Czy Polskę Stać na Niepodległość"
„Zamiast produkować towary pożądane na całym świecie Polacy natchnieni przez „Solidarność” niosą wolność całemu światu. I wielka szkoda, że świat o tym nic nie wie i za to nie płaci”

Autor dekadami miał styczność z ludźmi z wielu krajów. Polska jest mało znana w świecie i mało znaczy. Ale ci który coś wiedzieli mówili takie coś - „Ta Solidarność rozwaliła wam kraj”

Archiwum EnergoPatent.
Wymagania BJT, Darlington, Tyrystor SCR, ASCR, GTO, Mosfet i IGBT
 W USA diody i tranzystory „industry standard” wszystkich producentów znakowane są jako 1NXXXX i 2NXXXX ale producenci stosują też osobne własne oznaczenia i raczej na nie stawiają.
Na początku lat siedemdziesiątych numery za 2N osiągnęły 6000 i dalszy wzrost jest powolny. Stan ten w 1970 był circa taki jak w „Oferta CEMI 1978/1979”.
Tranzystor bipolarny rozwija się już wolno i lata dynamicznego rozwoju ma za sobą. Większe nadzieje wiązane są z Mosfetem a ostatnio z pochodnym od niego IGBT. Tranzystor bipolarny i MOS wynaleziono w Bell Laboratories w USA a IGBT w Japonii.

1. W sieciowych układach niskiego napięcia ze sterowaniem fazowym wyzwalanie Tyrystorów na pomocą transformatorka lub bezpośrednie jest proste. Przy dość dużych prądach bramki wyzwalania potrzebny ładunek bramki jest niewielki.
Przy większych napięciach trzeba zastosować podwójny ekran między uzwojeniami transformatorka i dla wytrzymałości dielektryka musi on być zalany tworzywem sztucznym.
Przy wysokich napięciach jak w HVDC informacja jest przesyłana światłowodem. Driver bramki zasilany jest prądem zasilacza ze snubbera RC. Ponieważ stromość narastania prądu di/dt z rozładowania kondensatora snubbera jest już istotna bramka powinna być wyzwalana znacznym prądem.
Ponieważ w systemie HVDC szeregowo połączona jest duża ilość wysokonapięciowych tyrystorów gdy jest awaryjny brak wyzwalania bramki i nie są one typu Avalanche i same się nie wyzwolą przy nadmiernym napięciu Uak konieczne jest awaryjne wyzwolenie bramki.
Alternatywą są tyrystory wyzwalane światłem.

2. Szybkie tyrystory w inwerterach z uwagi na stromość narastania prądu di/dt muszą być mocno i szybko wyzwalane co wymaga odpowiedniego drivera i transformatora bramkowego. Stromość narastania prądu anodowego tyrystora mogą ograniczyć dławiki na nasycanych rdzeniach.
Część tyrystorów wykazuje przy ujemnej polaryzacji bramki znaczne, bardzo korzystne zmniejszenie czasu wyłączania Tq i zwiększenie odporności dynamicznej na stromość dV/dt. Konieczne jest do tego użycie zasilanego drivera bramki co mocno komplikuje system.
Stromość narastania napięcia dV/dt na tyrystorze musi być ograniczona snubberem. Moc rezystorów snubbera największych tyrystorów dochodzi do kilowatów !  

3.Fizyka bipolarnego tranzystora BJT wysokonapięciowego HV ( umownie Uceo>200...400 V ) jest bardziej skomplikowana niż tranzystora niskonapięciowego. Występują w nim  Quasi Nasycenie oraz po nasyceniu i częściowo po Quasi nasyceniu  Głębokie dziury. Jest to skomplikowany obiekt.
W inwerterach są stosowane tylko tranzystory Darlingtona i potrójne ( małe wzmocnienie prądowe) tranzystory „Darlingtona” przy napięciach Uceo>700 V.  
Duży i szybko narastający prąd załączenia bazy redukuje straty energii Eon. Tranzystor nie może być nasycony a szybkość narastania prądu bazy musi być dostosowana do tranzystora.
Prąd wyłączający bazę winien być największy dopóki bez przeciągania spada czas wyłączania Tf i energia Eoff.
Autonomiczna ochrona klucza wydaje się mało racjonalna.
Snubbery di/dt i dV/dt zmniejszają straty dynamiczne Eon i Eoff kluczy ale komplikują inverter i mogą obniżać sprawność. Są porzucane a w modułach mostków trójfazowych w ogóle snubberów nie da się użyć.
Każdy górny driver musi być zasilany z osobnych uzwojeń transformatora SMPS.  
Nasycone tranzystory bipolarne stosuje się tylko w SMPS i telewizyjnym stopniu odchylania poziomego H-Out. Ale i tu bardzo dobre efekty daje prądowe sterowanie proporcjonalne ograniczające głębokość nasycenia.

4.Driver GTO jest podobny do drivera tranzystora lub Darlingtona poza tym że zbędny jest statyczny prąd bramki gdy GTO przewodzi. Jest analogia do szkodliwego nasycenia tranzystora -  Gdy przewodzi  antyrównoległa do GTO dioda nie wolno podawać dodatniego prądu bramki. Ponieważ dla największego GTO mogą być wyłączane prądy anody do 5000 A to ujemny prąd wyłączania bramki przekracza 1500 A. Elementem wykonawczym drivera bramki mogą być połączone równolegle Mosfety w obudowie TO220 lub tyrystory w tejże obudowie.
Informacje na temat stromości narastania prądu wyłączającego bramkę GTO są sprzeczne. Na wykresach Philipsa i Motoroli (niewielkie GTO ) widać że im szybciej narasta ujemny prąd bramki tym większy jest obszar SOA ! To wymaga bardzo krótkich połączeń GTO z driverem.
Stromość narastania napięcia dV/dt musi być ograniczona snubberem. Snubbery dV/dt z racji zjawiska przeciągania prądu są mało skuteczne ale konieczne. Moc największych rezystorów snubbera dochodzi do 5 KW !
Z uwagi na cenę wielkiego GTO driver ma mieć pełną autonomiczną ochronę klucza. Spoczynkowo G-K ma być aktywnie zablokowane. Drivery wielkich GTO są niezwykle trudnym projektem.
Moc izolowanego zasilacza dla jednego drivera dużego GTO wynosi 50-150 W.
 
5.Sterowanie Mosfeta i GTO jest identyczne. Pojemność bramki jest silnie nieliniowa. Ponieważ nieliniowa pojemność Ggd powoduje niechciane załączanie klucza przy dużej stromości dV/dt napięcia drenu konieczna jest asymetria sterowania tych kluczy w półmostku. Dla uniknięcia załączania równoważna Rg+ musi być 2-4 razy większa niż Rg-. Typowe jest sterowanie bramek Mosfetów napięciami 0/10 V a IGBT 0/15V ale dla dużych kluczy może być konieczne zastosowanie niewielkich ujemnych napięć bramki ale w tym wypadku zasilacz Bootstrap drivera jest niestety niewystarczający.
Przy zastosowaniu odpowiedniej sekwencji startowej kluczy invertera wystarczające są najtańsze zasilacze Bootstrap czyli dioda plus kondensator.
Pierwsze tranzystory IGBT powstały w 1981 roku ale komercyjnie są dostępne od 1984 roku. Tylko część producentów rekomenduje zastosowanie snubberów dV/dt. Snubbery dV/dt z racji zjawiska przeciągania prądu ( tak samo jak w GTO ) są mało skuteczne. Zjawisko przeciągania w tranzystorze bipolarnym mimo zbiegu nazw ma inną genezę i przebieg niż zjawisko przeciągania w GTO i w IGBT.
Tranzystory Mosfet używają tylko nośników większościowych i są bardzo szybkie. IGBT o tej samej powierzchni chipa ma 2-6 razy większą moc ( jako klucz ) niż Mosfet ale jest powolny. Zaletą IGBT jest brak powolnej, pasożytniczej „diody” antyrównoległej. Musi być zastosowana szybka dyskretna dioda antyrównoległa.       
 
Patent 72 Układ demonstracyjny dla kluczy mocy i ich driverów.
W energoelektronice występują duże napięcia i prądy co stwarza w eksperymentach śmiertelne zagrożenie dla człowieka i niebezpieczeństwo zniszczenia DUT.
System testowy jest zasilany napięciami 30 Vdc i 12 V. Sam wytwarza inne potrzebne napięcia. Występują w nim tylko chwilowo na indukcyjnościach  i małych pojemnościach duże napięcia. Przy maksimum nieuwagi co najwyżej czeka operatora nieprzyjemne uszczypnięcie i nic poza tym.
Użyte są jako klucze: tranzystor BUX48A ( dowolny bipolarny ), Darlington BUV54 (dowolny inny), Mosfet IRF740, tyrystor BT152 i GTO BTW58. Użyto też różnych diod. Możliwe jest użycie IGBT ale jest na razie niedostępny.
W układzie jest sporo potencjometrów montażowych PR i Jumperów do ustalania konfiguracji oraz gniazd do przyłączania elementów. Wygodne jest użycie dwukanałowego oscyloskopu ale jednokanałowy też jest użyteczny. Możliwych jest ponad 40 różnych pokazów...

TVC
 W krajach I Świata uzasadnione podstawowe potrzeby ludzkie ( żywność, napoje, odzież, schronienie... ) po zielonej rewolucji są całkowicie zaspokojone ale oczywiście bogatsi konsumuje droższą żywność.  W dużym stopniu zaspokojone są inne, wyższe, uzasadnione (!) potrzeby. Toteż wzrost gospodarczy uzyskuje się tam głównie wprowadzając na rynek nowe i ulepszone wyroby.
 W krajach socjalistycznych elektronika masowa jest na tle siły nabywczej wynagrodzenia pracownika krajów I świata droga a nawet bardzo droga.
W zachodniej elektronice konsumpcyjnej produkowanej masowo udział kosztów prac badawczych i konstrukcyjnych jest relatywnie niewielki. Natomiast jest odwrotnie w produkowanej w niewielkiej ilości elektronice profesjonalnej ( w tym militarnej ) gdzie dominują koszty badań i konstrukcji ! Stąd celowość konstrukcji i produkcji w kraju elektroniki profesjonalnej, najlepiej (efekt skali ) na potrzeby całego bloku RWPG.
 W majątku przeciętnego obywatela I Świata dominuje nieruchomość i samochód. Stosunki cen magnetowidu (w Polsce z Pewexu za czarnorynkowe dolary ) do cen metra kwadratowego mieszkania pokazują jak droga jest w Polsce elektronika konsumpcyjna.  

 System NTSC telewizji kolorowej wprowadzony w USA w 1953 roku długo był mało a nawet bardzo mało popularny. Dopiero gdy pojawiły się odpowiednie elementy elektroniczne i odbiornik staniał stał się produktem masowym ale szybko rynek po koniec lat siedemdziesiątych opanowały koncerny Japonii szczególnie gdy kredyty w USA stały się dla przemysłu zabójczo drogie.
 Rocznik statystyczny GUS podaje że w 1982 roku Japonia miała wielkie dodatnie saldo w międzynarodowym obrocie towarami i usługami w kwocie 8.27 mld. Wielki eksport na cudze rynki to ofensywa w wojnie gospodarczej. Eksport ten blokuje cudzą wytwórczość i postęp technologiczny w cudzym przemyśle. Trwa Japońska ofensywa eksportowa.
Japonia jest największym producentem mikroelektroniki i największym producentem i eksporterem domowej elektroniki. W Japonii wyprodukowano wtedy 17.4 mln odbiorników telewizyjnych a w tym 11.6 mln kolorowych. W Polsce odpowiednio zaledwie 0.76 i 0.14 mln !  
 Japonia ma rozwiniętą bazę podzespołową do produkcji finalnej wszelkiej nowoczesnej elektroniki. Japonia skupia się na eksporcie gotowych towarów a nie podzespołów i elementów. Produkuje m.in. masowo znakomite tranzystory mocy do swoich (!) wzmacniaczy Audio a wysokonapięciowe tranzystory do stopnia odchylania poziomego H-Out są szybsze niż typy europejskie.
Ponieważ tranzystory mocy w metalowej obudowie TO3 wymagają pracochłonnego ręcznego montażu z podkładkami i izolatorami do radiatora zastosowano „plastikową” obudowę TOP3 i dalej zmodyfikowaną obudowę cało - izolowaną co pozwoliło na automatyzację montażu i eliminacje drogiej pracy ręcznej. Izolowany tranzystor jest przykręcany lub mocowany do radiatora wciskaną przez automat sprężystą blaszką.
W ogromnej ilości produkowane są w Japonii TVC z kineskopem o kącie odchylania 90 stopni i przekątnej ekranu do 21 cali odbiorniki w których prawie cała elektroniki mieści się na jednej dużej płycie drukowanej. Nowoczesny kineskop PIL nie potrzebuje żadnych układów zbieżności a nawet korekcji E/W przy kącie 90 stopni. Jak to jest możliwe ?
-Rozdzielczość fotolitografii rośnie w układach scalonych ale też w płytach drukowanych PCB. Jakość produkcji  PCB jest tak wysoka że duża, gęsta PCB nie ma żadnej wady. Płyty po produkcji są dość szczelnie testowane elektrycznie.
-Produkowany jest pełen repertuar IC do różnej klasy TVC. Używane są miniaturowe elementy RC. Tylko w Japonii masowo produkowane są miniaturowe indukcyjności wyglądające tak  jak rezystory
-Piny nowych IC są w odstępach 0.07 cała a nie w typowych 0.1 cala. Coraz częściej używane są elementy SMD montowane często od spodu PCB gdy od góry są elementy przewlekane.  
-Stosowany jest nowoczesny zintegrowany transformator odchylania poziomego FBT z prostownikiem HV i potencjometrami Focus i Screen.
-Mikrokontroler realizuje funkcje strojenia tunera i ma zintegrowany OSD (On Screen Display) eliminujący potrzebę wyświetlacza LED. Tani mikrokontroler jest nawet 4 bitowy wykonany w najprostszej technologi PMOS ale o dobrej rozdzielczości.
-Małe straty w nowoczesnych wysokonapięciowych tranzystorach mocy pozwalają stosować małe radiatory.
-Odpowiedni zasilacz impulsowy zdolny jest pracować z małym obciążeniem w modzie Standby i nie ma osobnego zasilacza Standby
-Uruchomienie tak złożonego systemu z dużą zdolnością samodestrukcji przez SMPS i H-Out jest niebywale trudne i odpowiedni proces jest dopiero w świecie opracowywany. Japonia jest jedynym krajem świata gdzie roboty przemysłowe są stosowane rutynowo a to jest w gruncie rzeczy podobne zagadnienie.
Oczywiście w Japonii produkowane są też odbiorniki o większym ekranie (musi być co najmniej korekcja E/W ) i bardziej złożone ale też i droższe
 Luksusowy wielkoekranowy odbiornik TVC ma dźwięk stereofoniczny ( tam gdzie jest nadawany, w większości krajów nie ma nawet standardu  ) a moc wyjściowa wzmacniaczy Audio może przekraczać 2 x 10-15 W. Oczywiście powiększa to szczytową moc jakiej musi podołać sieciowy zasilacz impulsowy SMPS.

 Nowoczesny eksport Japonii zabija nowoczesną produkcje w Europie Zachodniej i w USA. Oczywiście tylko na krótką metę można się bronić cłami i utrudnieniami administracyjnymi. Okupujące Japonię aksamitnie USA z pewnością znajdą długofalowy sposób aby ją poskromić w agresji.

 Polski potencjał zakupionej fabryki kineskopów kolorowych marnuje się a Polska wzorem Japonii  winna TVC masowo eksportować.
Dalej eksportując węgiel będziemy dalej zarabiać po 15 dolarów miesięcznie. Eksportując TVC i inne nowoczesne wyroby możemy stopniowo zarabiać po 200 dolarów. Ponieważ trwa  embargo na  IC a nawet wysokonapięciowe tranzystory BU to nieudolność  Cemi powoduje że m.in. marnuje się starzejąca się technologicznie fabryka kineskopów kolorowych drogo kupiona od RCA.     
 
 Coraz większy jest w krajach bogatych udział odbiorników nieliniowych czyli elektronicznych w zużyciu Energii Elektrycznej  także przez gospodarstwa domowe choć lampowy odbiornik TVC pobierał 250-300 W a nowoczesny scalono – tranzystorowy pobiera poniżej 100 W ale jest ich dużo więcej niż dawnych lampowych.

 Droga jest moc regulowanego napięcia / prądu stałego z zasilaczy sieciowych. Generalnie bardzo mała jest sprawność regulowanych zasilaczy ciągłych. Szczególnie mała jest sprawność zasilaczy ciągłych 5Vdc do komputerów bowiem muszą jeszcze tolerować  20 ms przerwę zasilania sieciowego.
Bardzo mała sprawność (prawa podobieństwa: oporność - spadek  i jałowe grzanie rdzenia ) jest już sprawność samych małych transformatorów  50 Hz szczególnie zasilaczy stabilizowanych.
Niestabilizowane jest oczywiście symetryczne zasilanie wzmacniacza mocy Audio  ( przestarzałe konfiguracje asymetryczne  miały stabilizator napięcia ) ale stabilizowane musi być zasilanie wzmacniacza  RF mocy.
Generalnie stabilizowane jest napięcie zasilania analogowych układów sygnałowych, także w automatyce.
W TVC zawsze stabilizowane jest napięcie zasilania stopnia mocy odchylania poziomego H-Out w  bowiem  zakłócona byłaby  szerokość obrazu i zagrożona trwałość CRT bowiem zasilanie żarzenia kineskopu 6.3 V +-2% wzięte z FBT jest krytyczne dla trwałości kineskopu.
 
 Odbiornik telewizyjny jest oglądany praktycznie w każdym gospodarstwie domowym. Ponieważ programów telewizyjnych ogląda się w świecie i w Polsce coraz więcej, coraz więcej energii konsumują telewizory.
Nowoczesne wysokiej klasy, drogie a mimo tego popularne odbiorniki TV mają Zdalne sterowanie pilotem,  Stereofoniczny dźwięk wysokiej jakości i komputerowy Teletekst zwany dawniej Ceefax – Philips / Mullard.
Wydaje się że  kineskopy kolorowe osiągnęły już szczyt swoich możliwości lub są bliskie tego.
W odbiorniku TV/TVC energie zużywa głownie stopień końcowy odchylania poziomego H-Out. Energia pola magnetycznego dla pełnego odchylenia promienia elektronów w cewkach odchylania poziomego zależy od średnicy szyjki kineskopu, napięcia anodowego i kąta odchylania. Dla kineskopu kolorowego jest do 3 razy większa niż dla kineskopu czarno białego o tym samym kącie odchylania. Przy stałej jasności ekranu pobór mocy anodowej HV jest proporcjonalny do powierzchni ekranu kineskopu. Ponieważ gro energii zużywa system odchylania poziomego będący też zasilaczem HV kineskopu, moc pobierana przez odbiornik TVC z sieci rośnie z wielkością ekranu kineskopu. Ponieważ większość elektronów strumieni RGB zatrzymuje maska moc zasilania anodowego wysokiego napięcia w TVC  jest do 6 razy większa niż w TV.
Dla systemu odchylania poziomego odbiorników TVC wyprodukowano zoptymalizowane, specjalne pentody o dużym prądzie katody i wysokim impulsowym napięciu anodowym. Oszczędniejsze energetycznie były późniejsze dwu tyrystorowe układy odchylające. Regulacje napięcia/szerokości obrazu wykonano w nich początkowo na transduktorach a następnie zastąpiono go trzecim szybkim tyrystorem. Ponieważ wyładowanie w kineskopie uniemożliwia komutacje i dochodzi do zwarcia zasilania dodano elektroniczny „bezpiecznik” z czwartym wolnym tyrystorem  i układ wznawia prace po ułamku sekundy.
Tyrystory ASCR w obudowach TO66 i TO220 w układzie  H-Out o czasie wyłączenia Tq jeden 2.4 us a drugi 4 us były  i są najszybszymi produkowanymi masowo tyrystorami. Zwróćmy uwagę że czasy te dotyczą sytuacji wymuszonego wyłączania komutacyjnym obwodem LC z dodatkowym podaniem na bramkę tyrystora wybierania dużego ujemnego (GATT) prądu i napięcia  -27 V !  
W Japonii która niedługo stała się największym producentem i eksporterem odbiorników TVC układy tyrystorowe się nie przyjęły. Sony krótko stosował wyłączalny tyrystor  GTO zamiast tranzystora! W układach tyrystorowych dla zmniejszenia oporności źródła wysokiego napięcia zastosowano powielacz napięcia zamiast półprzewodnikowej diody HV.
Znacznie lepszym rozwiązaniem jest jednak zintegrowany FBT z sekcjonowanym uzwojeniem wtórnym w wbudowanymi w nie szybkimi diodami HV. Rozwiązanie to obniża koszty i polepsza niezawodność systemu. W Japonii praktycznie innych FBT się już nie produkuje

Układ odchylania z wysokonapięciowymi tranzystorem jako kluczem jest znacznie oszczędniejszy i bardziej niezawodny od układu tyrystorowego.
TVC przebył już długa drogę rozwojową. Bardzo wzrosła niezawodność TVC i dalej kładziony jest nacisk na redukcje poboru mocy z sieci energetycznej.
 
W tranzystorowym stopniu odchylania poziomego H-Out klucz pracuje w nasyceniu i napięcie zasilające ten stopień musi być stabilne aby rozmiar obrazu był stabilny.
Szczytowe napięcie na kluczu rośnie wraz ze skracaniem czasu powrotu ale czas ten nie powinien być nadmierny aby nie dochodziło do straty treści brzegów obrazu. Rezonans na 3 harmonicznej w uzwojeniu wysokiego napięcia transformatora FBT trochę obniża napięcie szczytowe na kluczu.
Do kineskopów o kącie odchylania 110 deg stosowane są trzy rodzaje mostków do korekcji poduszki  EW. Patenty Philipsa (od 1974) na te mostki dają oszczędność energii i rozwiązania z  transduktorami porzucono. Tranzystor mocy ciągle sterujący ten mostek E/W rozpraszał do 3 W mocy. W związku z tym zastosowano tu modulacje PWM i tranzystor sterujący modulator E/W pracuje jako klucz bez radiatora.

Współcześnie napięcie zasilania stopnia H-Out odbiornika TVC jest w granicach 110-148 Vdc przy czym przy wyższym napięciu z tego przedziału margines napięcie kolektora dla tranzystora o Uceo=700 V /  Ucbo=1500 V wydaje się za mały.
Czas opadania prądu kolektora Tf rośnie wraz z nominalnym napięciem Uceo czyli rosną straty dynamiczne w kluczu ale spadają straty statyczne przy większym napięciu i mniejszym prądzie kolektora. 
 Pokazem siły technologii amerykańskiej Motoroli był tranzystorowy stołowy odbiornik TV w 1961 roku. Pobierał z sieci 1/3 mocy tego co odbiornik lampowy !
Pierwszy radziecki tranzystorowy odbiornik stołowy „Foton 234” był produkowany od 1972 roku (Radio 5/1972).  W odbiorniku „Foton 234” kluczem mocy w stopniu H-Out jest tam krzemowy tranzystor Mesa KT805 z linii 802, 803, 805, 808 i 809. Część z tych tranzystorów rozpoczęto produkować pod koniec lat sześćdziesiątych a  809 o największym napięciu na początku lat siedemdziesiątych. Tranzystor KT805 to w przybliżeniu technologicznie i parametrami tranzystor BDY25. Montowany był w typowej radzieckiej okrągłej ciężkiej obudowie metalowej ale od niedawno także zmodernizowany chip (litera M w oznaczeniu ) w obudowie TO220. W naprawionym odbiorniku zamiast tranzystora  KT805 dano po prostej mechanicznej adaptacji tranzystor BDY25 i pracuje on poprawnie. Foton 234 pobiera z sieci  80 W mocy (taki odbiornik lampowy 180-200 W). Napięcie 24Vdc do stopnia H-Out pochodzi z ciągłego regulatora napięcia zasilanego prostownikiem pojemnościowym z transformatorem sieciowego. Przy niewielkim napięciu zasilania prąd kolektora klucza jest znaczny. Elektronika odbiornika pobiera z zasilacza około 45 W mocy i moc tą można by zmniejszyć o 7 W stosując współczesne scalone stopnie odchylania pionowego V-Out i wzmacniacza fonii zamiast prymitywnych pracujących w klasie A. Zatem stołowy odbiornik TV z zasilaczem impulsowym SMPS powinien z sieci pobierać do 40-45 Watt mocy !
Lampowe odbiorniki TVC pobierały 250-300 Wat mocy. Z takim samym ekranem najnowsze japońskie odbiorniki TVC pobierają 90-100 Watt mocy.
Ponieważ polskie próby skonstruowania tranzystorowego a później scalono - tranzystorowego stołowego odbiornika TV zakończyły się niczym kupiono licencje od AEG na odbiornik Uran, Cygnus...  Nie mają one zasilacza impulsowego ale marnotrawne zasilanie szeregowe z regulatorem ciągłym pobierając z sieci 80 W mocy. Niewielkimi modyfikacjami moc tą można zmniejszyć o prawie 15 W.
Na licencji Thomsona produkowano odbiornik TVC T5601. Błędnie porzucono ich produkcje ponieważ użyto w nich „nietypowych”, nie produkowanych w RWPG układów scalonych chodź konieczne  przekonstruowanie odbiornika wydaje się  proste.
Wyjątkowo nieudane odbiorniki TVC Jowisz są ćwierć – samodzielną polską konstrukcją. Zdumiewająco wielki jest pobór mocy tego potworka. Zastosowano w nim oryginalną pokraczną kombinacje drogiego i złożonego SMPS tranzystorowego i odchylania H tyrystorowego chociaż odchylanie tyrystorowe pozwala stosować specyficzny prosty i tani układ quasi zasilacza impulsowego jak w T5601 (ale też we wszystkich innych i też radzieckich ) z tyrystorem, który jest prosty i bardzo tani !   
Tranzystory wysokonapięciowe produkuje się w RWPG tylko w NRD i ZSRR. Importowane do polski zachodnie tranzystory BU są bardzo drogie a tranzystory SU z NRD są marnej jakości.
Choć wysokonapięciowy tranzystor KT809 jest z początka lat siedemdziesiątych to w zasilaczach impulsowych i stopniu H-Out radzieckich odbiorników TVC znacznie nowszych tranzystorów KT838 użyto dopiero w 1984 roku zarazem z monolitycznymi układami rodziny K174 ( to kopie układów TDA Philipsa) chociaż rzekomo te układy wdrożono do produkcji już w 1977 roku czyli z rozsądnym opóźnieniem. Coraz częściej otwarcie pisze się że przemysł mikroelektroniczny sobie nie radzi i uzysk produkcyjny jest bardzo mały a przez to koszt produktu astronomiczny.

Układ odchylania pionowego z impulsowym generatorem „napięcia powrotu” (typowo dwa razy napięcie zasilania ) wymaga znacznie mniejszego napięcia zasilania. Pobiera mniej mocy i mniej się grzeje. Stosowana jest też implementacja monolityczna.
Znacznie mniej mocy pobierają sterujące katody kineskopu wzmacniacze Video RGB pracujące w klasie AB lub B.  Ale w odbiornikach japońskich proste wzmacniacze pracujące w klasie A umieszczono na płytce kineskopu co pozwala nie sterować istotnych pojemności łączących przewodów z sygnałami RGB. Tranzystory w odpowiednich obudowach (jak TO92 z dłuższym łebkiem) muszą być zdolne odprowadzić ciepło bez radiatora a małe są też 2W rezystory kolektorowe bowiem waga całości jest mocno ograniczona. Rozwiązanie to  z poborem mocy rzędu 3-4 W wydaje się najlepsze a przy tym  najtańsze !
W najnowszych odbiornikach TVC z kineskopem 26' pobór mocy z sieci wynosi zaledwie 90 Watt co jest wynikiem znakomitym. Zadbano w nich też o wysoką sprawność zasilacza SMPS.
Luksusowy stereofoniczny odbiornik TVC ma fonię wysokiej jakości. Ponieważ moc wzmacniaczy Audio jest spora i szybkozmienna wymagania na regulacje od SMPS są wysokie.

 Koncern Philips lansuje swoje rozwiązania  „Synchrous Power Pack” zintegrowanego synchronicznego zasilacza impulsowego i układu odchylania poziomego. Rozwiązanie to ma mieć lepszą sprawność energetyczna i być oszczędniejsze w ilości elementów. Realnie jednak rozwiązanie to nie góruje nad rozwiązaniem tradycyjnym.     

 W odbiorniku TVC najdroższy jest kolorowy kineskop. Polska drogo kupiła licencyjną fabrykę kineskopów kolorowych PIL od RCA. Zdolności produkcyjne jej się marnują a wyrób się starzeje technologicznie.
Rzecz jasna wzorem Japonii powinniśmy produkować miliony odbiorników TVC i je wysoko rentownie eksportować gdzie się tylko da.

Patent 179. Energooszczędny układ Standby.
Odbiorniki telewizyjne i zestawy Audio bez zdalnego sterowania stają się na światowym rynku niesprzedawalne.
Stosowane są dwa rozwiązania systemu ciągłego zasilania kontrolera urządzenia.
A-Zasilacz Standby z małym transformatorem sieciowym stosowany przez producentów europejskich. Z prawa podobieństwa wynika malejąca sprawność i wzrost jałowych strat mocy ze spadkiem nominalnej mocy transformatora. Stąd pobór mocy w modzie Standby wynosi 2 W.
B-Zasilacz impulsowy urządzenia zdolny do pracy bez głównego obciążenia. W rozwiązaniu tym pobór mocy wynosi 8-17 Wat czyli bardzo dużo !

Możliwe są takie rozwiązania:
1.Uśpiony ( budzony sygnałem z odbiornika IR ) kontroler CMOS w modzie Standby zasilany jest z akumulatorka litowego 3.6 V. Z bateryjki jest m.in. zasilany naręczny zegarek, komputerowy układ RTC i Alarmy pożarowe. Potężny amerykański koncern General Electric pojemne akumulatorki litowe produkuje już od lat sześćdziesiątych. Problemem może być trwałość akumulatorka ( 10 lat trwałości powinno wystarczyć lub akumulatorek ma być łatwy do wymiany z zewnątrz ) i  odbiornik podczerwieni zdalnego sterowania a dokładniej jego wzmacniacz o paśmie do 40 KHz. Problem ten jest rozwiązany od lat. Wystarczy użyć tranzystorków RF o dużej Ft, znikomej pojemności Cbc i o dużym wzmocnieniu nawet przy mikroamperowych prądach pracy. Stworzenie odpowiedniego układu monolitycznego we współczesnej technologii  jest całkiem łatwe. Czasem Normy wymagają sygnalizacji stanu Standby urządzenia. Prąd LED-owi sygnalizacyjnemu dostarcza po stronie sieciowej kondensator X 100nF/250 Vac. Pobór mocy jest znikomy. Gdy urządzenie jest długo nie używane kontroler załącza zasilacz sieciowy  urządzenia aby podładować akumulator ale funkcje jego są wyłączone. Urządzenie jest nieczułe na przerwy w zasilaniu sieciowym czyli ma Zegar co jest cenne !
2.Produkowane są tanie tranzystorki HV w obudowach TO92 i TO126. Maleńki i prosty SMPS Standby o mocy 1W może pobierać jałowo 50-100 mW. Rozwiązanie to może być tańsze niż z transformatorem sieciowym 50 Hz.
3.Obciążenia głównego zasilacza SMPS w modzie Standby mają być „odłączone”. Prostownik do zasilania kontrolera ma mieć duży kondensator elektrolityczny. Przetwornica startuje raz na sekundę i podładowuje kondensator a po 5 ms jest już wyłączona...  

Patent 180. Energooszczędny układ do systemu strojenia kanałów odbiornika TVC i radiowego.
Tradycyjnie do stabilizowania napięcia 30/33V dla  systemu strojenia kanałów odbiornika TVC używany jest układ monolityczny ( jak UL1550) stosowany tak jak dioda Zenera w stabilizatorze równoległym.
Prąd przez niego płynący ma wynosi 5 mA. Jego stabilność temperaturowa nie jest bynajmniej rewelacyjna i wynosi -100...+50 ppm / C. Pobierana z napięcia ponad 200 V moc wynosi zawsze ponad 2 W.
Napięcie do przestrajania głowicy TVC pochodzi z:
A.Zespołu potencjometrów. Rozwiązanie to już jest porzucone na Zachodzie
B.Układu syntezy napięciowej
C.Najnowocześniejszego układu syntezy częstotliwości PLL.
Najmniejsze wymagania ma system C. W systemie tym napięcie 30/33 V rezystorem podano do kolektora zewnętrznego tranzystora NPN wzmacniacza sygnału błędu pętli fazowej. Wystarczy do tego kolektora podać prąd 0.5 mA ze źródła prądowego jakie są masowo produkowane i tanie. Najlepiej byłoby użyć już istniejące w systemie niestabilizowane napięcie 33-35V.
W systemie C zewnętrzny tranzystor przełączający sterowany sygnałem PWM z układu wyspecjalizowanego kontrolera systemu zdalnego sterowania  lub mikrokontrolera przełącza napięcie 30/33 V i sygnał z jego kolektora podano do biernego filtru dolnoprzepustowego. Układ ma dwie wady. Temperaturowe zmiany czasów przełączania tranzystora wprowadzają dryft temperaturowy. Filtr bierny dolnoprzepustowy o wymaganym tłumieniu długo się stabilizuje i na okres stabilizacji napięcia przestrajającego głowice kontroler sprawia że ekran kineskopu jest czarny a dźwięk wyłączony.
Możliwe są conajmniej dwa rozwiązania. W pierwszym rozwiązaniu napięcie zasilania 30 V wytwarza układ jak LM723 (=MAA723 Tesla) lub układ wyspecjalizowany o takiej funkcjonalności najlepiej w małej obudowie. Jest energooszczędny ale nie eliminuje wymienionych wad.
W drugim rozwiązaniu inverter / bufor  CMOS jako przełącznik ( lub szybki tranzystor niskonapięciowy) zasilany jest mniejszym stabilnym napięciem z typowego monolitycznego regulatora i sygnał z niego podano do aktywnego filtru (wzmocnienie 2-3 razy ) dolnoprzepustowego na wzmacniaczu operacyjnym zasilonym niestabilizowanym napięciem 33-35V. Układ jest energooszczędny i nie obu wymienionych wad. Dodatkowo do OPA można podać napięcie AFC !...

Patent 181. Energooszczędny układ sterujący tranzystor H-Out w TVC.
Tradycyjny układ sterujący tranzystor HV w stopniu końcowym odchylania poziomego H-Out pracuje podobnie jak konwerter Flyback. Tranzystor sterujący jest załączony gdy tranzystor H-Out nie przewodzi i energia gromadzona jest w polu magnetycznym w szczelinie transformatorka sterującego. Po wyłączeniu tranzystora sterującego prąd bazy sterowanego tranzystora H-Out osiąga największą wartość i stopniowo maleje gdy optymalnie winien stopniowo narastać ! Zaletą jest prostota układu. Głębokie nasycenie tranzystora HV zawsze jest szkodliwe. W systemie sterowania proporcjonalnego tranzystora HV transformatorkiem, jest na nim dodatkowe uzwojenie przez które płynie prąd kolektora. Z przekładni transformatorka wynika iloraz  prądu kolektora do bazy klucza. Cechą sterowania proporcjonalnego są najmniejsze straty w kluczu HV i mały pobór mocy z zasilania stopnia sterującego. Mankamentem jest komplikacja pokazanego stopnia sterującego.
Przy włączeniu dodatkowego uzwojenia transformatorka od strony emitera zbędna jest jego izolacja i transformator ma tylko o jeden pin więcej. Uzwojenie to spełnia też  role przeciwzakłóceniowej perełki ferrytowej stosowanej w tym miejscu.    
Działanie systemu sprawdzono praktycznie w kolorowym odbiorniku „przenośnym” Elektronika C430. Działa znakomicie ! Spada pobór mocy i wydaje się że straty mocy w tranzystorze H-Out spadły. Możliwa jest monolityczna integracja drivera w obudowie DIL4 ale lepszym rozwiązaniem wydaje się dodanie tego drivera do innego IC w TVC...

Zastosowanie ogólne a w szczególności w TVC.
Patent 182. Wzmacniacz mocy Stereo Audio z zasilaniem symetrycznym efektywnie wykorzystujący zasilacz.
Sygnał akustyczny ma widmo energetyczne takie jak szum różowy to znaczy w każdej (logarytmicznej) oktawie /dekadzie pasma uśredniona energia jest taka sama. Nawet z dużymi kondensatorami prostownika sieciowego maksymalna moc wzmacniaczy mocno spada przy malejącej częstotliwości a a tam rośnie gęstość energii w sygnale akustycznym.
Stereofoniczna rozdzielczość przestrzenna  słuchu spada z częstotliwością. Dlatego normy przewidują że składowe sygnałów o częstotliwości poniżej 200 Hz mają w obu kanałach stereofonicznych L i R być identyczne po to aby sensownie wykorzystać moc wzmacniaczy i głośników niskotonowych obu kanałów. Teoretycznie głośnik niskotonowy może być w tym systemie jeden na środku bazy !
Współcześnie wzmacniacze mocy Audio są konstruowane co do idei tylko i wyłącznie tak jak wzmacniacz operacyjny OPA.
W pokazanym układzie jeden ze wzmacniaczy pracuje jako odwracający (na wyjściu następuje odwrotna zmiana fazy w gnieździe ) a drugi jako nieodwracający. W istocie dla sygnałów o częstotliwości poniżej 200 Hz system pracuje jak wzmacniacz mostkowy ! Użyto tylko niewielu tanich elementów RC.
Pomiary i osoby dokonujące odsłuchu stwierdziły większą moc maksymalną !
Wzmacniacz mocy jako OPA jest bardzo marny od strony wejścia  i dlatego konfiguracja odwracająca jest nowatorska. Zapewnia tez identyczną odpowiedź skokową.
Koncerny Japońskie stosują wejściową parę różnicowa JFet i z takimi wzmacniaczem rozwiązanie jest trywialne...
 
Patent 183. Wzmacniacz mocy mono Audio z zasilaniem asymetrycznym efektywnie wykorzystujące zasilacz.
Współcześnie akustyczne wzmacniacze mocy do zestawów są produkowane tylko i wyłącznie z zasilaniem symetrycznym. Jest ono o wiele wydajniejsze niż zasilanie asymetryczne a wzmacniacz jest lepszej jakości.
W odbiornikach TV(C) z SMPS ze  stabilizacją napięcia po stronie pierwotnej zasilacz do wzmacniacza akustycznego odbiornika musi być elastyczny (znaczna statyczna oporność wyjściowa ) z kondensatorem elektrolitycznym jako filtrem i buforem energii aby nie dochodziło do zakłócania obrazu przez wzmacniacz Audio. Elastyczność zasilacza otrzymujemy stosując rezystor w prostowniku lub bezstratnie celowo wysoką indukcyjnością rozproszenia tego uzwojenia transformatora. Elastyczność ta jest zabójcza dla mocy wyjściowej asymetrycznego wzmacniacza.
Przy stosowaniu transformatora sieciowego „elastyczność” wynika z jego mocy i pojemności kondensatora prostownika.
Pokazany układ  ze scalonym wzmacniaczem UL1497 z elastycznym asymetrycznym napięciem zasilania ma zalety układu symetrycznego ! Pracuje znakomicie a koszt jest znikomy. Sygnały akustyczne mają duży współczynnik szczytu czyli Crest Factor. Z materiałem dźwiękowym bez przesterowania średni pobór prądu przez wzmacniacz z zasilacza nie jest duży. Przy znacznej pojemności kondensatorów w tym rozwiązaniu elastyczność zasilacza mało obniża głośność rozwiązania...    

Patent 184. SMPS bezpieczny dla odbiorników po uszkodzeniu sprzężenia zwrotnego.
 Współbieżność regulowanych napięć wyjściowych SMPS zależy głównie od indukcyjności rozproszenia transformatora. Z reguły stabilizowane jest najważniejsze napięcie. W komputerze najważniejsze jest napięcie 5V zasilające całą „logikę”. Układy TTL powinny być zasilane napięciem 5 V +-5% ale pracują w szerszym zakresie napięć. Incydentalnie niebezpieczne jest dla nich napięcie zasilania powyżej 6.8V. Ochronę przed skutkiem uszkodzenia zasilacza może stanowić tyrystorowy układ Crowbar zwierający niebezpiecznie duże napięcie zasilania.  
W typowych odbiornikach TVC o przekątnej ekranu 21 cali szczytowe napięcie na tranzystorze stopnia H-Out wynosi około 1000 V co przy Ucbo=1500 V  jest bezpieczne. W typowych odbiornikach wielkoekranowych TVC o przekątnej ekranu 28 cali szczytowe napięcie na tranzystorze stopnia H-Out wynosi około 1200 V co przy Ucbo=1500 V dalej daje już niewielki margines bezpieczeństwa. Przy podniesieniu napięcia zasilania, napięcia na kluczu dalej rosną ale
szybko wzrasta napięcie anodowe kineskopu i prawdopodobieństwo wyładowań. Szansa uszkodzenia stopnia H-Out bardzo szybko rośnie z napięciem zasilania.  
W odbiornikach TVC o przekątnej ekranu do 21 cali stosuje się stabilizacje napięcia wyjściowego SMPS po stronie pierwotnej. Ale w luksusowych odbiornikach większych, szczególnie o większej mocy wyjściowej wzmacniaczy Audio zwłaszcza  stereofonicznych stosowana jest stabilizacja napięcia zasilającego system H-Out po stronie wtórnej. Informacja do regulacji przekazywana jest obecnie transoptorem w taki sposób że zwiększone jego LED-a wysterowanie obniża napięcia wyjściowe SMPS. Transoptory są na tle małych diod i tranzystorów bardzo zawodne. Są nawet 20-100 razy bardziej zawodne niż dobrej jakości nieobciążone małe tranzystorki. Przy uszkodzeniu transoptora lub sterującego go układu  napięcie SMPS niebezpiecznie wzrasta i dopracowana konstrukcja SMPS powinna ten przyrost ograniczyć. W starannym projekcie wzrost napięcia nie jest duży ale bardzo często elementy mocy są już normalnie mocno obciążone.
W istocie po awarii transoptora system stabilizuje  napięcie po stronie pierwotnej SMPS. Podskok napięcia wynosi  5-30 %.   
W opisanym rozwiązaniu uszkodzenie transoptora i jego układu powoduje odwrotnie niewielki spadek napięcia i jest ono dalej stabilizowane po stronie pierwotnej ale już mniej dokładnie.
Układ może jednocześnie normalnie stabilizować główne wtórne napięcie tylko ( kolejne zabezpieczenie ) w obecności innego, drugiego co do ważności  napięcia wyjściowego SMPS. Bez jego obecności TVC lub komputer lub inne urządzenie pracuje z mniejszym napięciem.
Zatem po awarii transoptora lub elementu jego systemu nie dochodzi do (kaskady) uszkodzeń a postawienie diagnozy jest trywialne...    

Patent 185. Magnetic Amplifier
Obciążeniowa współbieżność napięć kilku wyjść konvertera Flyback zależy głównie od indukcyjności rozproszenia uzwojeń.
Przy małym napięciu prostownika SMPS uzwojenie ma tylko 3, 4 zwoje i kolejnym problemem jest kwantyzacja uzyskanych napięć.
W odbiorniku TVC  stabilizowane jest najważniejsze napięcie 110 – 148 V do zasilania stopnia końcowego H-Out i siłą rzeczy napięcie 5V,  12 V i inne  muszą mieć liniowe regulatory.  
Generalnie w wielowyjściowych zasilaczach impulsowych stabilizowane jest jedno najważniejsze napięcie. W komputerze ( także wbudowanym ) jest to napięcie 5V dla logiki.
W komputerze Tandy zastosowano prosty Magnetic Amplifier (=MA) w SMPS Flyback do napięcia 12V o mocy 23,2 W. Zastosowano tylko tanie elementy. Nasycany, tani dławik na 15 zwoi ma małym ferrytowym rdzeniku toroidalnym. Układ jest prosty ale opracowano równie proste rozwiązanie dla napięcia 5V pokazane na schemacie.
W komputerowych sterowaniach CNC i robotów  koncernu Fanuc  Magnetic Amplifier w SMPS Forward stabilizuje wyjściowe napięcie 24 Vdc o mocy do 100 W. Pętla sprzężenia zwrotnego SMPS znów stabilizuje główne napięcie +5V zasilające część komputerową
Minimalny spadek napięcia na monolitycznych regulatorach 7805 i podobnych już przy średnim prądzie obciążenia wynosi 2 V.
 Nowatorski chipset firmy ITT wykonany w technologii NMOS cyfrowego odbiornika Digit 2000  w największej konfiguracji pobiera do 2 A prądu z napięcia 5 V ! Są co prawda liniowe stabilizatory dające taki prąd ale strata mocy w nich wymusza stosowanie dużego radiatora i podnosi temperaturę w odbiorniku co obniża jego niezawodność
Rozwiązaniem regulatora napięcia jest tu opisany Magnetic Amplifier z diodą Schottky o małym spadku napięcia w prostowniku. Realnym problemem jest tu kondensator prostownika o wymaganym małym ESR.   
 

Patent 186. Wysokosprawne regulatory liniowe mocy o bardzo małym spadku napięcia także odporne na 20 ms przerwę w dostawie energii elektrycznej.
 Część układów analogowych musi być zasilana stabilizowanym napięciem /napięciami jako choćby przemysłowe regulatory PI, PD i PID. Układy z procesorami i mikrokontrolerami zawsze zasilane są stabilizowanymi napięciami. Po spadku napięcie procesor jest Resetowany aby nie wykonywał błędnych akcji.
Sprawność regulatorów ciągłych z transformatorem 50 Hz jest nędzna i tym mniejsza im mniejsze jest regulowane napięcie wyjściowe. Jałowe napięcie z prostownika pojemnościowego dla regulatora 5V może wynosić 15 V !
Składa się na to:    
A-Minimalny spadek napięcia na regulatorze. Dla scalonych regulatorów 78XX w temperaturze 25C  przy prądzie obciążenia 1A minimalny spadek wynosi 2.1 V
B-Tętnienia napięcia na kondensatorze prostownika
C-20 ms przerwa zasilania (na rozłączenie zwarcia w sieci przez bezpiecznik ) jeśli ma być tolerowana przez system z mikroprocesorem.
D-Zakres zmian napięcia sieciowego
E-Oporność wewnętrzna prostownika pojemnościowego powodująca obciążeniowy spadek napięcia.

W przedstawionym układzie prostownik mostkowy zasilany  przez uzwojenie wtórne transformatora z odczepem w środku ma dwa wyjściowe kondensatory niczym we wzmacniaczu mocy Audio gdzie napięcia mają znak + i -. Ale tu z GND połączony jest „-” i na kondensatorach są napięcia jałowe 7.5 V i 15V, dla regulatora 5V.
Diody D1 i D2 są adekwatne do prądu wyjściowego regulatora a diody D3 i D4 mogą być znacznie mniejsze. Doskonale nadają się na D3 i D4  diody 1N400X i1N540X o bardzo dużej przeciążalności.
Normalnie 98% prądu do wyjścia regulatora  płynie przez tranzystor mocy Q1 z prostownika 7.5V. W tym diodowym prostowniku 7.5V jest tylko spadek na jednej diodzie prostownika co jest bardzo korzystne ale gorzej jest wykorzystane uzwojenie wtórne transformatora. Spadek napięcia Uce na tym tranzystorze sterowany przez Q2 może być bardzo mały.  Podczas „20ms” incydentu prąd do wyjścia płynie poprzez tranzystor Q2 rozładowujący stopniowo kondensator „+15V” poprzez B-E tranzystora Q1. Zatem nominalny maksymalny prąd bazy Q1 musi być większy od prądu wyjściowego. Zauważmy że dla tranzystora 2N3055 wynosi on Ib=6A a tranzystor jest realnie użyteczny dla mniejszych prądów ponieważ jego wzmocnienie prądowe szybko spada szczególnie przy małych napięciach Uce. Tranzystor KD502-502 mają Ib aż 10A.
Bez pełnego chłodzenia tranzystora Q2 długo nie może jednak pracować z mocno obniżonym napięciem sieciowym.
W tym niskonapięciowym układzie nie zastosowano rezystora przez który płynie wyjściowy prąd.  Układ mimo prostoty ma charakterystykę Foldback.
Tranzystor mocy Q2-NPN pracuje w układzie komplementarnego Darlingtona z Q3-PNP czyli w układzie Sziklai co pozwala na mały spadek napięcia w regulatorze z takim obwodem.
Rozwiązanie takie jest spotykane w monolitycznych układach regulatorów  o małym spadku napięcia ale zawsze jest problem ze stabilnością dynamiczną – częstotliwościową  takiego układu. W przedstawionym układzie zastosowano nowatorską kompensacje częstotliwościową pętli sprzężenia zwrotnego...  

Patent 187. TV(C)+Radio UKF z budzikiem .
W opisanym rozwiązaniu wykorzystany jest tor IF – FM i wzmacniacz audio ( z regulacją) z głośnikiem odbiornika TV(C) co skutkuje bardzo niską ceną użytecznej funkcjonalności. Użyta jest dodatkowa głowica ( raczej 10 cm2 płyty PCB plus elementy ) na zakres UKF na 2 lub 3 tranzystorach. Raczej powinno być osobne wejście antenowe na UKF (w komplecie metr przewodu z wtyczką jako antena) lub opcjonalne zewnętrzna odgałęziająca zwrotnica przy korzystaniu z anteny zbiorczej.  
Rozwiązanie A pracuje z IF=6.5 MHz odbiornika a rozwiązanie B z IF=10.7 MHz
A. Jedyna różnica w głowicy stosunku do odbiornika UKF FM jest w zestrojeniu obwodów RF – LC głowicy na IF=6.5 MHz a nie na 10.7 MHz i wyjściowym obwodzie LC – IF. Selektywność wzmacniacza RF głowicy musi być jednak wystarczająca do tłumienia bliższego niż z IF 10.7 MHz kanału lustrzanego czyli strojone muszą być najmniej dwa obwody LC i użycie  najprostszej, tandetnej głowicy UKF jest niewskazane. Przy zastosowaniu w głowicy nowocześniejszych tranzystorów o większym wzmocnieniu stopień IF wzmocnienia za głowica i przed filtrem ceramicznym jest zbędny.  W konkretnej lokacji w Szczecinie nie ma z tandetną głowicą zakłóceń na kanale lustrzanym ale w ogólności nie musi to mieć miejsca. Strojenie głowicy może być mechaniczne lub napięciem podobnie jak TV(C) ale z uwagi na wąski zakres przestrajania maksymalne napięcie strojące może być rzędu 10 -15 V.
B. Gdy chcemy użyć (także tylko schematu) standardowej głowicy UKF z IF=10.7 MHz   konieczny jest dodatkowy filtr ceramiczny 10.7 MHz przed IF – IC selektywności oraz drugi odwód LC demodulatora FM. Różnice częstotliwości obwodów 6.5 i 10.7 MHz są duże i nie ma interakcji między nimi.

Zasilanie Radia ( Głowica UKF, istniejący w TV(C) tor IF z demodulatorem i Wzmacniacz mocy Audio ) pochodzi z transformatorka 50 Hz jednocześnie zasilającego zegar i (mikrokontroler) także w modzie Standby. Transformatorek może też energooszczędnie  dać  napięcie startowe do SMPS.

 Zegar /Mikrokontroler czas dla akcji budzika (może on być tygodniowy czyli bez sobót i niedziel lub w późniejszym budzeniem w te dni) oblicza ze stabilnej  częstotliwości „swojego” rezonatora kwarcowego i jest niezależny od częstotliwości sieciowej. Możliwe jest też użycie zegara mechanicznego.
Do budzenia mikrokontroler może włączyć TV lub Radio. Radio UKF FM nie jest więc konieczne ale godziny nadawanie programów radiowych są szersze niż telewizyjnych co trzeba brać pod uwagę. Oczywiście może stopniowo, komfortowo podnosić głośność. O ile radio - budzik stawiany jest obok łoża i można go w półśnie wyłączyć i dalej spać o tyle do wyłączenia TV trzeba wstać lub wyłączyć go pilotem co jednak wymaga pewnego rozbudzenia.  
Problemem w Polsce są przerwy w dostawie energii elektrycznej a rozwiązaniem jest RTC (Real Time Clock ) z bateryjką i rezonatorem 32768 Hz ale na razie ceny tych elementów są zaporowo wysokie.
Koszt dodatkowej elektroniki prostego radia nie powinien być wyższy od 2% ceny odbiornika TVC.
Aby transformatorek sieciowy 50 Hz mógł być względnie  małej mocy Wzmacniacz Audio (UL1497) musi pracować w specjalnej opisanej konfiguracji aby tolerował duże zmiany napięcia zasilania.
W Europie Zachodniej dopiero opornie wchodzi stereofoniczne nadawanie telewizyjnych programów stereofonicznych. Gdy odbiornik TVC będzie stereofoniczny również Radio może być stereofoniczne ale system się trochę komplikuje.
Możliwych jest wiele wariantów tej idei.
Sytuacja gospodarek Zachodu jest dalece odmienna od państw socjalistycznych. Tam jest niedobór popytu i TV(C) z Radiem nie ma rynkowego sensu. Natomiast w krajach socjalistycznych mamy gospodarkę niedoboru i w dodatku małe mieszkania. O ile w dużym domu TVC jest w salonie a sypialna jest osobna to w małym mieszkaniu w bloku „salon” i sypialnia są jednym pomieszczeniem.
Ankieta może dać odpowiedzieć na sens takiego wyrobu...

4 komentarze:

  1. Miałem jako nastolatek niewątpliwą przyjemność być "up to date" (na ile to było możliwe) z serwisem elektroniki użytkowej, głównie OTVC. Od naszych lampowych, Jowiszy, Neptunów 501A (brrr), 505, 557, importowanych z wystawek w RFN Grundigów i innych, ruskich Elektronik, Szilalisów i innych, aż po dalekowschodnie do połowy lat 90. Zdalne sterowania, wejścia AV, dekodery PAL... zapomniana i nikomu dziś niepotrzebna technologia.

    OdpowiedzUsuń
  2. Typowe dla krajów neokolonialnych - Fałszywą historię piszą autochtonom inni za cudze pieniądze.
    W Wojnie zginęło 75 mln ludzi ale "najważniejszy" jest Holokaust z 6 mln ofiar.
    Największym "przejęzyczeniem" PO było tzw „100 konkretów na sto dni“.
    Teraz, rząd PO i Hołowni to nieporozumienie i jeden wielki ciąg przejęzyczeń.

    OdpowiedzUsuń
  3. Wystarczyło zmienić szefa GUS-u i mamy wzrost PKB !
    Znowu produkcja europalet wzrosła? Czy może kropideł??
    Kurczak bez glowy, też jeszcze trochę biega.

    OdpowiedzUsuń
  4. Kolejny Dyzma polskiej polityki. Gawkowski tak się zna na cyfryzacji, jak grabarz na automatyzacji. Osobliwe połączenie humanisty z technikiem kolejowym. Kogo Wy ludzie wybieracie? Naprawdę możemy mieć pretensje sami do siebie, skoro takich "fachowców" mamy u steru państwa. Co ten człowiek wie o gospodarce i historii gospodarczej, jakie ma pojęcie o informatyce, telekomunikacji, łączności, etc. Randomowo przyznany resort, aby parytet polityczny się zgadzał i koalicja miała rację bytu. System d'Hondta i generalnie ułomna ordynacja wyborcza powoduje, że jesteśmy skazani na marność...........Clown world.

    OdpowiedzUsuń