Здесь появилась возможность в одинаковых условиях сравнить два дросселя одинаковой конфигурации и с одинаковыми параметрами - но на разных сердечниках.
Исходные условия:

Дроссель корректора коэффициента мощности при следующих условиях:

Входное напряжение - 200VAC
Выходное напряжение - 400VDC
Выходной ток - 3A
Частота преобразования - 62kHz
Размах пульсаций тока в дросселе - 6А
RMS переменной составляющая тока в дросселе - 1,8А

Дроссель №1 (слева): Сердечник K6527E060 от Magnetics Inc. из порошкового материала типа Cool Mu, μr = 60, AL = 300nH/T2. 28 витков медной шины 1,5х4мм в три слоя. Индуктивность 235μH.
Дроссель №2 (справа): Сердечник ETD-59 N87 от Epcos, зазор 3мм. (1,5мм в каждом керне), AL = 300nH/T2. 31 виток той же шины 1,5х4мм в три слоя. Индуктивность 224μH.
В первом дросселе витков меньше, но больше длина одного витка, поэтому сопротивления постоянному току (10mΩ) в обоих случаях примерно равны. Конфигурация обмоток также идентична, поэтому и ожидаемые потери в обмотках тоже можно ожидать близкими.
На картинках видно как в реале. Весь лишний перегрев провода в дросселе на ферритовом сердечнике (примерно вдвое наверное в сумме) - черное дело зазора. И хорошо виден градиент температур - середина обмотки (около зазора) прогрета явно лучше..

Ну слоноват или нет легко оценить. Запасаемая энергия E=B^2*A*L/(2*u0*u)
A - сечение магнитопровода, L - длина магнитной линии, что в произведении даст объем сердечника. Ну а уж В и u как выберете.

Это как, у нас же CCM, и подмагничивающий ток - основной разогревающий обмотку фактор, а он в этой формуле никаким боком. Я же не могу использовать один и тот же сердечник что на 10А, что на 100А при тех же пульсациях тока

Лента очень уж странно себя ведет в трансформаторах, хотя как раз в дросселе самое то. Но это экзотика, а вот шина эмалированная легко покупается.


Я не про разогрев обмотки, а про необходимый объем сердечника. Вы же не в кармане запасаете энергию, а в магнитном поле. Совершенно неважно, какая форма тока. Если Вы за цикл перемагничивания должны передать энергию E=P/F, то она вся сидит в магнитопроводе.

Это в DCM за каждый цикл через магнитное поле передается ВСЯ энергия, а в CCM - только часть ее, ток подмагничивания идет "наквозь". Поэтому в CCM DC от выходного тока не зависит, что перегоняем 100Ватт, что 100 киловатт - DC тот же самый, пульсации тока и размах индукции соответственно тоже. И с переходом в ССМ объем сердечника определяется уже не только той энергией, что можем через него перегнать - но и размерами его окна, тем объемом меди, что можем в него впихнуть. Так что здесь уже если научно хотим выбирать размер сердечника, то надо учитывать и его сечение, и сечение его окна, и конфигурацию сердечника. Например, в Erickson's "Fundamental of Power Electronics" в формуле выбора геометрии сердечника фигурируют и площадь окна, и площадь поперечного сечения, и длина одного витка, и ток, и индуктивность, и индукция, и коэффициент заполнения окна.

Эт все понятно. Труд не читал, но считаю с учетом всего. Прошу меня понять, я сейчас немного на своем зациклен по работе. А формулки пишу честные, они от режимов не зависят.

как ни странно (а на самом деле, тут ничего странного нет), при одинаковой амплитуде тока в режиме CCM передается больше энергии (мощности), чем в режиме DCM, так как для получения режима CCM требуется индуктивность больше, чем для режима DCM.
также в книге Хныкова А.В. Теория и расчет трансформаторов показано, что передаваемая энергия зависит от среднего значения индукции (тока).
а в режиме CCM среднее значение выше, чем в режиме DCM.

Я проверил на текущей своей схеме (понижающий в соседней теме с 440 до 85) - поменял феррит EF20 N87 AL=160 на Kool Mu 77380 c AL=89. Сечение у EF20 в полтора раза больше, чем у 77380, а объем втрое. Сделал так из расчета, что индукция насыщения у альсифера вдвое выше. Частота работы 100кГц. Получилось, что на кольце из порошка потерь больше - отношение КПД феррит/порошок = 90/88. Поищу большее кольцо и перепроверю что будет при равном объеме магнитопровода из порошка и из феррита. Хотя условия, все равно, не равные, так как на порошке нельзя регулировать относительную проницаемость, а она меньше, чем мне надо.
По этой теме, думаю, что зазор в феррите слишком большой и его нельзя было таким делать (можно, если есть причины, конечно...), нужно увеличить объем феррита. Насчет тока подмагничивания, что идет насквозь, как такое может быть? Ток подмагничивания (средний ток в CCM) просто вводит феррит к границе насыщения. Нужно учитывать мгновенное значение тока для получения мгновенного значения индукции: B=SN/LI.
В общем, влез-то я сюда чтобы спросить автора - чем выполнялась инфракрасная съемка? Если дорогущим аппаратом, то понятно. Хотелось бы приспособить фотокамеру для этого. Есть ли какой-нибудь опыт? Единственное, что удалось прочитать - это применить стеклянные фильтры для цветной фотопечати - все три одновременно (у меня когда-то были, но сейчас где их найти)...

Сообщение отредактировал sup-sup - Dec 7 2013, 18:26

Не обязательно пробовать, можно и посчитать, это не так сложно, и результаты вполне себе адекватны... У порошковых материалов удельные потери в разы больше, чем у ферритов (на 100 килах например в районе 130mW/cm^3 у N87 vs 730mW/cm^3 у Cool Mu 75)- поэтому дроссели в DCM - вопрос спорный что выгоднее, но бОльшее предпочтение ферритам, а вот в CCM - уже порошковые материалы лидируют, там пульсации тока (и, соответственно размах индукции) уже отходят на второй план. Но, опять же - цена, технологичность, етс..

На счет "ток насквозь" - типа как образно. Эта постоянная составляющая тока никак не влияет на пульсации тока, на размах индукции, на потери в сердечнике, на потери на вихревые токи - с этой точки зрения он вроде как и не участвует в передаче энергии. Ну, конечно, возрастает пиковое значение индукции - опять же за счет постоянной составляющей, которая сердечник не греет. Пожалуй, это вопрос терминологии - что такое передача энергии в данном случае...
На самом деле в моем примере вред зазора можно только увидеть - в жизни они мне совершенно погоды не делают. Ну что такое лишние пара ватт при 130 общих суммарных потерь... Бесплатно от них избаваться конечно я бы не против, но...

Картинки фоткались вот такой штукой: http://www.fluke.com/fluke/ruru/Termografi...s.htm?PID=70127 Говорят, из заграницы можно тыщ за тридцать привезти.. А в чипе почти стольник за него хотят..

Сообщение отредактировал Bludger - Dec 8 2013, 06:24

Спасибо, понятное разъяснение!



Дороговато. Продолжаем мерить пальцем))

и это вы пишите сразу после того, как я написал

именно среднее значение (постоянная составляющая) передает энергию.
а переменная составляющая определяет потери в материале сердечника.

Сообщение отредактировал Starichok51 - Dec 8 2013, 06:45

Надо убрать зазор подальше от катушки. Например, использовать сердечники типа EI.