Сразу оговорюсь - задача больше тренировочно -образовательная, познания в SMPS глубоуо начальные, думал даже написать в чайники но по специфике решил сюда.
Я сейчас не касаюсь рассчета собственно преобразователя, вопросы исключительно по дросселю, просто указал его применение
Расчитываю дросслель - 3 uH 10A, при этом есть требование минимальных потерь (пусть ценой размеров)
Из соображений потерь сердечники с зазором, включая распределенный исключил. Критика?
Еще момент - сравнил по Pv из даташитов кольца одинакового ращмера EPCOS N87 (феррит) и Micromrtals -52 (распыленное железо) - разница почти на 3 порядка! Нет, ну я понимаю что у распыленного железа потери больше но не на столько же....Это я считать не умею (потери были в разных единицах, возможно неправильно привел с общим) или все действительно настолько плохо?

В результате получи 1 виток на R29,5x19x14.9 N87
Смущает 1 виток (распределение обмотки по сердечнику) чем это черевато? Разброс в данном случае не так важен IMHO но тоже некрасиво.

Как решается данная проблемма?
Уменьшить размер сердечника - нельзя, попадем в насыщение
Сердечник с зазором или из распыленного железа - увеличение потерь
Другие материалы (MPP/HighFlux/KoolMu)- пока не дошел в плане изучения, да и недоступны
Остается только феррит с меньшей проницаемостью? Но также недоступны, да и по даташитам не находил таких ферритов. У EPCOS есть K1 с проницаемостью 80 но мин рабочая частота 1.5 MHz. Кстати тут тоже вопро - не дума что есть ограничения снизу, но в даташите именнно так

При расчете про немагнитный зазор в феррите не забыли?

Я же изложил в начальном сообщении про зазоры, если неправ - прокоментируйте/исправьте плз

Трансформаторы и дроссели для импульсных источников питания

Очень хорошая статья, именно ее я и использовал для рассчетов и изначальное сообщение было отчасти по результатам прочтения именно ее. Я там задал вопросы и изложил мысли. Очевидно недостаточно четко, повторюсь:

1. Введение немагнитного зазора позволяет увеличить индукцию насыщения сердечника, а следовательно и максимальный ток дросселя, ценой увеличения потерь. Увеличить максимальный ток дросселя без введения немагнитного зазаора, и следовательно без увеличения потреь можно увеличением размеров сердечника. Тоесть дроссель на ферритовом сердечнике без зазора будет обладать минимальными потерями и мксимальными размерами по сравнению с дросселем с зазором или на сердечнике из распыленного железа.Рассуждения верны? Если нет то поправьте плз
2. Ухудшаются ли какие-либо параметры дросселя в 1 виток на ферритовом кольце по причине того что обмотка расположена только на незначительной части кольца.

Вот это расшифруйте "R29,5x19x14.9". Каков получился диаметр провода? Материал провода?
Что вы понимаете под размером сердечника? Длину или ширину?

На счёт второго пункта. Если расчёт верен, то вроде всё должно быть нормально с одним витком. Главное его намотать кольцом, а не вытянутой спиралью как в ДНК. При этом учесть, что сопростивление провода будет определяться выводной частью, а не обмоточной. Еще имеет значение направление выводов относительно феррита, но я пока не могу понять его геометрическую форму.



Ткните пальцем в даташите где так написано, ну и даташит приложите

Да и кстати что подразумевается под требованием минимальных потерь? Зазор в 0.5 мм даёт потери в еденицы % (а может и меньше), где тут катастрофа понять не могу. С зазором было бы всё гораздо проще.

Сообщение отредактировал Ярцев А.В. - Jul 21 2009, 03:19

[size="4"]Добрый день!
Почитайте теорию "буста", дроссель работает в этой схеме с большим подмагничеванием, то есть условия работы будет определять напряженность магнитного поля. Зазор не влияет на максимальную индукцию, эта величина паспортная, для феррита около 0,39Т.

Кольцевой сердечник, наружный диаметр 29.5мм, внутренний 19мм, высота 14.9мм. Диаметр провода 2.4мм c учетом плотности тока 2А/кв.мм. Под размером сердечника в данном случае понимаю эффективную длину магнитной линии



Ага, я-то какраз считал что нужно вытянутой спиралью - чтоб покрыть бОльшую длину сердечника.... Поясните пожалуйста как будет влиять направление выводов (геометрию сердечника выше описал)



Прикладываю даташит на материал K1 от EPCOS. Строчка "Optimum fequency range"



Дело не в катастрофе - хочу понять идею зазора. Как я понял зазор дает только конструктивное упрощение ценой потерь, пусть упрощение часто решающее и ценой небольшого увеличение потерь - просто хочу убедиться правильно ли понимаю, сначала теоретически потом попробовать на практике разные дросселя - с большим ферритом без зазаора и с меньшим с зазором

Идея заключается в правильном применении понятия "удельной плотности" энергии магнитного поля


чем больше мю , тем меньше энергии можно запасти в материале , ограниченном по индукции В в связи с его насыщением ,
в зазоре мю=1 и там можно "наращивать" напряженность H .

Теоретицки можно сделать дроссель с одним витком на материале K1, но разбос индуктивности будет +/- 25%. Если такое устраивает, то и щастье. Ну и 3 мкГн - это частный случай. Попробуйте подобрать феррит без зазора для индуктивности, например, 100 мкГн.

Сердечник не должен работать при насыщении, обычно рабочая индукция в несколько раз меньше именно для того, чтобы уменьшить потери,
т.к. потери в сердечнике пропорциональны , как минимум, второй степени индукции (если мне мой склероз не изменяет).

В общем про увеличение накапливаемой энергии tay уже написал, но, как мне кажется, понятнее будет по намагничивающей силе

n*i=B/мю0 *(зазор+Lмагнитнойлинии/мю)

А если учесть, что L*i=B*S*n,

то при заданных индуктивности и рабочем токе, варьировать можно S, Lмагнитнойлинии и В (связанными с объемными потерями сердечника) и
зазором с числом витков ( не связанными с объемными потерями сердечника).
Вот и выбирайте.

По второму вопросу - ухудшатся тепловые условия работы обмотки и, локально, сердечника.

Точнее - половине размаха индукции, по-буржуйски - flux density. От постоянной составляющей потери в сердечнике не зависят.

Два вопроса.

1. А что если на кольце намотать, например 10 витков в одну сторону и 11 в другую ? Позволит ли такой способ виртуально растянуть виток по всему сердечнику ?

2. Кто-нибудь считал, на какую мощность можно сделать PFC (чем не буст) на ETD59/N87 на 50..100кГц ? Или на чем-нибудь подобном, для примера. Я пробовал считать при помощи http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html#Abw , но получается как-то грустно (может там формулы неправильные).

Сообщение отредактировал Огурцов - Jul 21 2009, 15:24

Кажется, нет, не позволит.
Зато раз в 400 примерно увеличит потери в меди - если те же витки соединить параллельно, то будет лучше именно в 400 раз.
Кстати, тогда и виток растянут получится

Не, все понимаю, но откуда взялос такое страшное число - 400 ? Максимум - 21. Ну пусть даже 27.6(6), про запас на всяки случай.


зы: Аха, врубилсо. 21 в квадрате - будет 400+ ;

Сообщение отредактировал Огурцов - Jul 21 2009, 16:34