Индуктивность первичной обмотки, 3 витка на сердечнике ETD29 Опции

[OVD]

Всем здравствуйте. Имеется работающий макет push-pull 12v в 220v. Частота 60 кгц. Сердечник ETD29. Первичка 3+3. Ради интереса посчитал индуктивность первички 2200nH*3^2=19.8uH. При такой индуктивности, на такой частоте ток хх должен быть под 2А. Но на практике все работает отлично, ничего не греется,почти ничего не потребляет на хх. Где я не прав?

[Serg SP]

Энергия, накопленная в каждый полупериод в обмотке трансформатора, во время паузы сбрасывается обратно в источник через боди диод второго ключа.
Отрывок из книги Семёнова поможет понять процесс.

Сообщение отредактировал Serg SP - Apr 19 2012, 18:47

Эскизы прикрепленных изображений

 

[OVD]

При расчете транса (прямоходового) нужно вообще рассчитывать индуктивность? или главное что бы поток индукции в сердечнике был меньше насыщения?

[Stanislav]

Энергия, накопленная в каждый полупериод в обмотке трансформатора, во время паузы сбрасывается обратно в источник через боди диод второго ключа.

По-моему, это не совсем так.
Энергия, накопленная за полупериод в обмотке транса, в правильно спроектированном (прямоходовом) пуш-пуле сбрасывается во вторичную цепь (нагрузку). Через диоды в первичный источник может возвращаться лишь энергия, накопленная в индуктивности рассеяния транса. Для пуш-пул трансформаторов она обычно мала, и ей можно пренебречь (ну, или просто рассеять демпферной цепью из последовательных резистора и кондёра).

При расчете транса (прямоходового) нужно вообще рассчитывать индуктивность? или главное что бы поток индукции в сердечнике был меньше насыщения?

Я выбирал параметры обмотки и сердечника так, чтоб пик индукции в сердечнике был равен некоторой заданной величине.

...Где я не прав?

Схему покажите.
Есть подозрение, что на ХХ всё же 2А не будет.

[Jumbo]

По-моему, это не совсем так.
Энергия, накопленная за полупериод в обмотке транса, в правильно спроектированном (прямоходовом) пуш-пуле сбрасывается во вторичную цепь (нагрузку). Через диоды в первичный источник может возвращаться лишь энергия, накопленная в индуктивности рассеяния транса.

Собственно она (энергия) в трансе пуш-пула и не копится, а сразу в нагрузку идет. Он же прямоходовый по определению. Копится только в индуктивности рассеяния.

Сообщение отредактировал Jumbo - Apr 23 2012, 07:46

[Serg SP]

Так понимаю, т.с. интересовался током намагничивания.

[Stanislav]

Собственно она (энергия) в трансе пуш-пула и не копится, а сразу в нагрузку идет.

Почему же не копится? Так не бывает, особенно для трансов с такой малой индуктивностью первичек.
Часть энергии при открытом ключе идёт в нагрузку, часть в индуктивность намагничивания (т.е., тратится на намагничивание сердечника), и ещё часть - в индуктивность рассеяния. Последняя, однако, весьма мала по сравнению с предыдущими.
После размыкания ключа энергия, запасённая в сердечнике, также начинает поступать во вторичную цепь.
Попробуйте нарисовать и разобраться. Мне когда-то это удалось, кажись.

PS. Подумав, решил, что Ваше высказывание имеет смысл для некоторых схемных реализаций (за исключением того, что накопление энергии в сердечнике в каждом полуцикле происходит-таки).
В общем, конкретная схема нужна, тогда можно будет сказать определённо.

[OVD]

По-моему, это не совсем так.
Энергия, накопленная за полупериод в обмотке транса, в правильно спроектированном (прямоходовом) пуш-пуле сбрасывается во вторичную цепь (нагрузку). Через диоды в первичный источник может возвращаться лишь энергия, накопленная в индуктивности рассеяния транса. Для пуш-пул трансформаторов она обычно мала, и ей можно пренебречь (ну, или просто рассеять демпферной цепью из последовательных резистора и кондёра).


Я выбирал параметры обмотки и сердечника так, чтоб пик индукции в сердечнике был равен некоторой заданной величине.

Схему покажите.
Есть подозрение, что на ХХ всё же 2А не будет.

В этой схеме Uпит = 12 в. Смущает малое количество витков. А если входное 4в то вообще один виток в первичке?
По потоку магнитной индукции нормально получается, насыщения сердечника нету, но получается слишком малая индуктивность первички => большой ток ХХ

[Stanislav]

В этой схеме Uпит = 12 в. Смущает малое количество витков. А если входное 4в то вообще один виток в первичке?

Меня в Вашем куске схемы смущает другое...
Если не трудно, дорисуйте её. Интересуют параметры управления и нагрузки (ёмкость, сопротивление).

[Seriyvolk]

Меня в Вашем куске схемы смущает другое...

А причём здесь другое? Сколько энергии за один такт запаслось, столько за другой и сбросится обратно в источник, а потом заново. А то, сколько энергии передастся в нагрузку, здесь не играет определяющей роли. Это количество для прямохода всегда превышает запасённое в сердечнике (при номинальной нагрузке и правильной проектировке ИИП).

Через диоды в первичный источник может возвращаться лишь энергия, накопленная в индуктивности рассеяния транса.

Эта энергия обычно давится снабберами, вы что-то попутали.

Сообщение отредактировал Seriyvolk - Apr 23 2012, 21:30

[Microwatt]

Эта энергия обычно давится снабберами, вы что-то попутали.

нет, в этой топологии рекуперируется. Это в обратноходовой ее обычно в снаббер заталкивают, там трудно по-другому.

[Seriyvolk]

Microwatt, выброс по спаду импульса есть не что иное, как последствия индуктивности рассеяния. Чем качественнее намотан транс - тем меньше этот выброс. А рекуперируется - это в полумосте, где этому выбросу и деться больше некуда, нежели как в питание. Но это уже совсем другая история.

нет, в этой топологии рекуперируется

Если в пуше всё так классно - зачем тогда в них ставят могучие снабберы? Кого давить?

ТС ведь задал вопрос о токе ХХ пуша и я могу ответить, как видится это мне. Если мы гоняем через транс реактивные токи, то ток холостого хода будет обеспечиваться лишь активными потерями на компонентах схемы (на снабберах, динамические и статические потери на ключах, потери в сердечнике). И если ток ХХ ПН-а будет равен реактивке, что мы на ХХ гоняем через транс - то грош цена такому преобразователю.

Сообщение отредактировал Seriyvolk - Apr 24 2012, 03:51

[tyro]

Если мы гоняем через транс реактивные токи, то ток холостого хода будет обеспечиваться лишь активными потерями на компонентах схемы (на снабберах, динамические и статические потери на ключах, потери в сердечнике). И если ток ХХ ПН-а будет равен реактивке, что мы на ХХ гоняем через транс - то грош цена такому преобразователю.

Вы хотя-бы читали, что написали? Изложите внятно, если , конечно, сумеете.

[MaslovVG]

нет, в этой топологии рекуперируется. Это в обратноходовой ее обычно в снаббер заталкивают, там трудно по-другому.

Весь вопрос в том что трансформатор трех обмоточный. И индуктивность рассеяния здесь несколько расплывчатое понятие. Следует отметить что часть потока намагничния связанная со второй первичкой рекуперирует, часть связанная со вторичкой уйдет в нагрузку, а часть не связанная ни с одной из обмоток (кроме намагничивающей) уйдет на выброс напряжения на ключе.

[vao]

Всем здравствуйте. Имеется работающий макет push-pull 12v в 220v. Частота 60 кгц. Сердечник ETD29. Первичка 3+3. Ради интереса посчитал индуктивность первички 2200nH*3^2=19.8uH. При такой индуктивности, на такой частоте ток хх должен быть под 2А. Но на практике все работает отлично, ничего не греется,почти ничего не потребляет на хх. Где я не прав?

Вы неправы в следующем:
1. Ток намагничевания нарастает линейно от нуля до 1,768А(при 50% заполнении). По этому ток намагничевания будет 0,88А (средний по шине питания). Но такой ток намагничивания будет только при заполнении 50%. В холостом режиме работы (если у вас есть регулирование) тагого заполнения никогда не будет. Оно будет только если у вас нагрузка = максимальной расчетной, да и то не факт.
В результате если вы хотите увидить ваш ток 1,768А(амплитуда), то нужно отключить регулирование и подать 12В меандр 60кГц.

2. Если данный ток намагничивание не насыщает сердечник, и не "мешает" вашему источнику работать нормально, то и ... ладно.

[Serg SP]

Вы неправы в следующем:
1. Ток намагничевания нарастает линейно от нуля до 1,768А(при 50% заполнении). По этому ток намагничевания будет 0,88А (средний по шине питания). Но такой ток намагничивания будет только при заполнении 50%.

Не будет такого тока по шине питания. Потому что энергия, запасённая благодаря току намагничивания в сердечнике трансформатора, во время дед тайма будет сбрасываться обратно в конденсаторы фильтра источника через боди диод.

[Seriyvolk]

Вы хотя-бы читали, что написали? Изложите внятно, если , конечно, сумеете.

И что смутило? Более предметно, если можно, а то я не понял сути и назначения данного поста.

[MikeSchir]

О чём речь-то? о величине тока намагничивания? Большой? А так ли?
По справочнику Эпкоса трансформатор на 60 кГц на ETD29 в пуш-пуле может выдать ватт 200-250 (точно не считал, пусть это сделает ТС ), т.е. ток потребления более 16-20А, а величина тока намагничивания каких-то 2 А т.е всего 10% от тока потребления и ещё меньше от амплитуды тока обмотки. Я думаю такое соотношение нормально.
А как преобразователь будет работать на ХХ это зависит от схемы всей силовой части и от обратной связи.
В схеме приведённой OVD при отсутствии дросселя в выходном фильтре обмотка в паузе не будет закорачиваться диодами моста и потребуется довольно мощный снаббер. Сделать такой преобразователь регулируемым ШИМ (стабилизированным) проблематично.
И ещё. ТС заявляет, что

ничего не греется

- Сумлеваюсь Опять же по справочнику Эпкоса: тепловое сопротивление транса на ETD29 - 28°К/Вт, а при таких витках в обмотке только потери в сердечнике будут около 2-х ватт, т.е. перегрев ожидается более 50 °К. Может ошибся? Желающие могут посчитать точнее.

Сообщение отредактировал MikeSchir - Apr 24 2012, 08:47

[OVD]

Вы неправы в следующем:
1. Ток намагничевания нарастает линейно от нуля до 1,768А(при 50% заполнении). По этому ток намагничевания будет 0,88А (средний по шине питания). Но такой ток намагничивания будет только при заполнении 50%. В холостом режиме работы (если у вас есть регулирование) тагого заполнения никогда не будет. Оно будет только если у вас нагрузка = максимальной расчетной, да и то не факт.
В результате если вы хотите увидить ваш ток 1,768А(амплитуда), то нужно отключить регулирование и подать 12В меандр 60кГц.

2. Если данный ток намагничивание не насыщает сердечник, и не "мешает" вашему источнику работать нормально, то и ... ладно.

А ведь так и есть. Когда я отключаю нагрузку, получается пиковый детектор на выходе => заполнение ШИМа становится минимальным => и ток минимальный. Попробую отключить FeedBack (заполнение будет максимальным всегда) и посмотреть ток на R2. Думаю будет большой)). Но, получается, в реальных источниках, с регулировкой ШИМа, этот ток не играет значения. Хоть один виток в первичке, лишь бы сердечник не насыщался

[OVD]

Практика упорно опровергает теорию. Отключена обратная связь, шим заполнение процентов 40. Ток потребления 240 mA.
Осциллограмма на R2 примерно следующая. Ток все равно намного меньше расчетного...


Сообщение отредактировал OVD - Apr 25 2012, 15:07

[Serg SP]

То, что мы видим в каждом такте отрицательное значение тока, указывает на то, что часть энергии индуктивности намагничивания рекуперируется обратно в источник?

[Stanislav]

А причём здесь другое? Сколько энергии за один такт запаслось, столько за другой и сбросится обратно в источник, а потом заново. А то, сколько энергии передастся в нагрузку, здесь не играет определяющей роли. Это количество для прямохода всегда превышает запасённое в сердечнике (при номинальной нагрузке и правильной проектировке ИИП).

Ужосс...

Эта энергия обычно давится снабберами, вы что-то попутали.

Как переводится "снаббер" на русский язык, уважаемый?

нет, в этой топологии рекуперируется.

Как правило - не рекуперируется. Вследствие малости.
Помехи создавать за здорово живёшь не стоит... проще транс нормальный изготовить.

Весь вопрос в том что трансформатор трех обмоточный. И индуктивность рассеяния здесь несколько расплывчатое понятие. Следует отметить что часть потока намагничния связанная со второй первичкой рекуперирует, часть связанная со вторичкой уйдет в нагрузку, а часть не связанная ни с одной из обмоток (кроме намагничивающей) уйдет на выброс напряжения на ключе.

Именно в данной схеме произойдёт всё так, как я и написал: запасённая в каждой активной фазе полуцикла магнитная энергия сердечника после размыкания транзисторного ключа уйдёт во вторичную цепь. Полностью, или частично - зависит от к-та заполнения.
Другое дело - схема мне не слишком нравится. Импульсные токи в ней будут велики зело, а при пуске - тем паче.

А как преобразователь будет работать на ХХ это зависит от схемы всей силовой части и от обратной связи.

Пока что я не вижу здесь способа нормального регулирования... Напряжение на выходе будет просто равно напряжению на входе, помноженному на к-т трансформации.
Если искусственно не увеличивать рассеяние транса... в общем, сведений для вердикта явно недостаточно.

В схеме приведённой OVD при отсутствии дросселя в выходном фильтре обмотка в паузе не будет закорачиваться диодами моста и потребуется довольно мощный снаббер. Сделать такой преобразователь регулируемым ШИМ (стабилизированным) проблематично.

По-моему, в начале паузы будет просто переключение диодного моста. И магнитная энергия сердечника начнёт поступать в кондёр и нагрузку.
Демпфер нужен совсем нЕмощный. Даже при таком соотношении витков энергия рассеяния обычно весьма мала.

Практика упорно опровергает теорию. Отключена обратная связь, шим заполнение процентов 40. Ток потребления 240 mA.
Осциллограмма на R2 примерно следующая. Ток все равно намного меньше расчетного...

Вот-вот.
Где же обещанные 2А?
Попробуйте посчитать "ручками", учитывая, что намагниченность сердечника в каждом полуцикле в правильно изготовленном преобразователе меняется от "плюса" к "минусу" симметрично.