Расчет Flyback Опции

[Theo_James]

Доброго времени суток.
Возник вопрос при расчете Flyback преобразователя.
В статье http://www.bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf стр.16 напряжение на силовом ключе расчитывается как
Vds=Vin max + (Vout+Vd)*K
Если у меня несколько выходных напряжений (+24, -24, +5), то какое из них подставлять в формулу? наибольшее; то по обмотке которго идет стабилизация; или какое?

[Andron55]

Если у меня несколько выходных напряжений (+24, -24, +5), то какое из них подставлять в формулу? наибольшее; то по обмотке которго идет стабилизация; или какое?

+24

[Егоров]

Все формулы плохо помогают, если не чувствовать их физического смысла.
Определяющим, стартовым параметром, в обратноходовом преобразователе является отраженное напряжение Это напряжение возникает на первичной во время обратного хода обмотке и слагается с напряжением питания. Оно выбирается, с одной стороны, исходя из допустимого напряжения на ключе, с другой, - исходя из устойчивости схемы. В большинстве случаев отраженное напряжение не должно превышать напряжение питания, тогда заполнение будет не более 0.5 и схема будет устойчива без дополнительных мер.
Далее, имея отраженное напряжение и выходное, вычисляют К трансформации (а не отраженное напряжение по К тр !!). К выходному напряжению добавляют еще прямое падение напряжения на выпрямительном диоде.
В Вашем случае будет несколько Ктр, потому что есть несколько выходов.

[dr26]

То по обмотке которого будете стабилизировать, потому что энергия, запасенная на прямом ходе в трансформаторе, напрямую зависит от выходного тока и напряжения стабилизированного канала. Но также и вторичные каналы будут вносить свою лепту в выброс на ключе. Лучше взять транзистор с запасом по напряжению.

[Егоров]

Скорее всего, никакой "лепты" не будет. В трансформаторе все обмотки жестко связаны через соотношение витков, коэффициент трансформации. Если на какой-то обмотке напряжение зафиксировано жестко, то и на других ЭДС сама собой не изменится. Да, в нерегулируемых каналах стабилизация будет несколько хуже, потому что ОС не учитывает падение на выпрямительных диодах и внутреннем сопротивлении. Но отраженное напряжение при стабилизации хотя бы по одному выходному каналу, будет удерживаться достаточно точно.
"Лучше взять транзистор с запасом" - а как еще можно? Само собой, абсолютно все компоненты должны иметь запас по всем параметрам.
Энергия в сердечнике применительно к данному вопросу может вообще не рассматриваться, она тут ни при чем. Это не вопрос напряжений, а вопрос мощности.

[Ydaloj]

Определяющим, стартовым параметром, в обратноходовом преобразователе является отраженное напряжение Это напряжение возникает на первичной во время обратного хода обмотке и слагается с напряжением питания. Оно выбирается, с одной стороны, исходя из допустимого напряжения на ключе, с другой, - исходя из устойчивости схемы. В большинстве случаев отраженное напряжение не должно превышать напряжение питания, тогда заполнение будет не более 0.5 и схема будет устойчива без дополнительных мер.
Далее, имея отраженное напряжение и выходное, вычисляют К трансформации (а не отраженное напряжение по К тр !!). К выходному напряжению добавляют еще прямое падение напряжения на выпрямительном диоде.

Интересно, что Fairchild, к примеру, считают то же самое, но в обратной последовательности. Сначала определяют заполнение, далее отношения витков, а уже потом считают, какое будет отражённое. Потом считают снаббер, чтобы он эффективно его давил, но без излишних потерь мощности. За три-четыре итерации расчёт завершается с приемлемым результатом.

[ISK2010]

Также к отраженному напряжению еще прибавится напряжение на индуктивности рассеяния.

[Егоров]

Также к отраженному напряжению еще прибавится напряжение на индуктивности рассеяния.

И какое оно по-вашему будет?

[Ydaloj]

достаточное для того, чтобы изменяя конструкцию трансформатора, существенно изменять результативный выброс на снаббере

[Егоров]

достаточное для того, чтобы изменяя конструкцию трансформатора, существенно изменять результативный выброс на снаббере

Интересный подход. А как менять конструкцию стандартных трансформаторов? До каких пор?
Некоторые по-старинке меняют снаббер, а не трансформатор.

считают то же самое, но в обратной последовательности. Сначала определяют заполнение, далее отношения витков, а уже потом считают, какое будет отражённое. Потом считают снаббер, чтобы он эффективно его давил,

два момента
- Никогда не видел чтобы снаббером пытались подавить отраженное напряжение. Хорошо, пусть нам удалось такое. Подавили отраженное до нуля. И что будет на вторичной обмотке?
- Выбрали заполнение 0.5 и прошли по Вашему алгоритму. Получилось отраженное 350 вольт. Что делать дальше? 1000- вольтовый ключ искать или менять заполнение?

[Theo_James]

Все формулы плохо помогают, если не чувствовать их физического смысла.
Определяющим, стартовым параметром, в обратноходовом преобразователе является отраженное напряжение Это напряжение возникает на первичной во время обратного хода обмотке и слагается с напряжением питания. Оно выбирается, с одной стороны, исходя из допустимого напряжения на ключе, с другой, - исходя из устойчивости схемы. В большинстве случаев отраженное напряжение не должно превышать напряжение питания, тогда заполнение будет не более 0.5 и схема будет устойчива без дополнительных мер.
Далее, имея отраженное напряжение и выходное, вычисляют К трансформации (а не отраженное напряжение по К тр !!). К выходному напряжению добавляют еще прямое падение напряжения на выпрямительном диоде.
В Вашем случае будет несколько Ктр, потому что есть несколько выходов.

То есть берем входное напряжение 300Vdc прибавляем к нему, скажем, 200V отраженного и считаем Ктр для каждого выхода. В принцыпе такой подход и описывается во всех фирменных апноутах, вот только выше упомянутая статья Машкакова немного сбила с толку, там сначало считается Ктр, а по нему Vds. Если Vds не удовлетворяет, уменьшают его и пересчитывается Ктр.
Спасибо за ответы

[Ydaloj]

Егоров, вы меня троллите, что ли? Индуктивность рассеяния трансформатора - показатель подхода к его расчёту. Если для мелкого трансформатора о 25 ваттах она получается 50мкГн - руки разработчику оторвать и не допускать до расчётов, пока не проштудирует от сих до сих.

О двух моментах:
1. Надо всё же внимательно читать посты. "Без излишних потерь мощности". Чтобы погасить отражённое до нуля - мощность снаббера должна быть соизмерима с выходной мощностью источника питания. Типовые значения потерь в снаббере - не более 5% от выходной мощности. Если не укладываемся - пробуем пересчитать энергетические параметры трансформатора и его конструкцию, с целью снизить выброс.
2. Да. Или 1000-вольтовый ключ, или уменьшаем заполнение.

Если не знаете, как индуктивность рассеяния влияет на потери в снаббере - могу дать формулу.

[Егоров]

То есть берем входное напряжение 300Vdc прибавляем к нему, скажем, 200V отраженного и считаем Ктр для каждого выхода. В принцыпе такой подход и описывается во всех фирменных апноутах, вот только выше упомянутая статья Машкакова немного сбила с толку, там сначало считается Ктр, а по нему Vds. Если Vds не удовлетворяет, уменьшают его и пересчитывается Ктр.
Спасибо за ответы

Входное не 300 вольт, больше. По ГОСТ это 220х1.1х1.41=341В. Практичнее 350 взять, иногда до 365 считают.
Отраженное - не более 125 вольт для 600-вольтового ключа. Для универсального входа 110-220 его приходится брать вольт 80-90, иначе придется работать с заполнением более 0.5.
Сумма отраженного напряжения со входным во всех режимах работы не должно превышать для коммерческой аппаратуры 80%, а для ответственной 70% от предельно допустимого напряжения ключа.
Кроме теоретического отраженного сюда добавится еще вольт 20-30 из-за конечной скорости работы диода снаббера.
Принцип, Дмитрий Макашов, сначала

Егоров, вы меня троллите, что ли? Индуктивность рассеяния трансформатора - показатель подхода к его расчёту. Если для мелкого трансформатора о 25 ваттах она получается 50мкГн - руки разработчику оторвать и не допускать до расчётов, пока не проштудирует от сих до сих.

О двух моментах:
1. Надо всё же внимательно читать посты. "Без излишних потерь мощности". Чтобы погасить отражённое до нуля - мощность снаббера должна быть соизмерима с выходной мощностью источника питания. Типовые значения потерь в снаббере - не более 5% от выходной мощности. Если не укладываемся - пробуем пересчитать энергетические параметры трансформатора и его конструкцию, с целью снизить выброс.
2. Да. Или 1000-вольтовый ключ, или уменьшаем заполнение.

Если не знаете, как индуктивность рассеяния влияет на потери в снаббере - могу дать формулу.

Вам дать параметры стандартных обратноходовых трансформаторов или поищете самостоятельно? Узнаете возможные практические соотношения основной и паразитной индуктивности. Там и 6 и 8% попадаются. И никто "Премьермагнетиксу" руки не отрывал. Покупают миллионами, многим это дешевле, чем свое намоточное производство.
Вы что, действительно в состоянии заранее рассчитать индуктивность рассеивания? Не знаю кому это удавалось. Я и не пробовал. Просто применяю известные и технологически доступные методы ее уменьшения.
Снаббер по замыслу вообще не должен подавлять отраженное напряжение, он должен поглощать энергию, запасаемую в индуктивности рассеивания. А проценты - как получится. Ну, мне так казалось.
Возможно, кто-то ищет киловольтные транзисторы, кто-то нащупывает коэффициент заполнения наугад. Кто-то отталкивается от доступных транзисторов и сразу знает и Ктр и К зап. Это же выбранная методика разработки, дело вкуса.
Формул не нужно. Если понимать физические процессы, то все практически полезные формулы выводятся легко самостоятельно. Наверное, существует и формула расчета индуктивности рассеивания. Но она, к сожалению, не имеет практической пользы, только время отнимает, поскольку реальные значения многих параметров неизвестны. Мы имеем дело не с диссертацией, а с инженерными расчетами.

[mov]

Пользовался формулами для расчёта индуктивности рассеяния транса флая.
Расчёт хорошо соответствовал практической реализации.Удивительный факт для меня, тем более что мотал вручную , а потом в Китае на заводе.
Если бороться с этим явлением, то желательно выбирать сердечники , например EER если дизайн позволяет.

[Егоров]

Пользовался формулами для расчёта индуктивности рассеяния транса флая.
Если бороться с этим явлением, то желательно выбирать сердечники , например EER если дизайн позволяет.

Если у Вас это получается - отлично!
Однако, ЕЕR (ЕТD близкий аналог) не очень распространены, не перекрывают всего диапазона практически встречающихся мощностей.
Приходится ЕЕ13 или ЕЕ16 мотать как угодно, все равно там КПД - не самое главное и места в окне для маленьких хитростей просто нет.
ЕЕ25 или ETD30 полезно и возможно прослоить, а вот на ЕЕ42 у меня 200 ваттник, так я и слоить не стал. Обе обмотки одним диаметром провода, почти равного количества витков, размещаются в один слой - сразу понятно, что без всяких маленьких хитростей трансформатор и с хорошим КПД получится.
Чем шире каркас, чем больше витков (относительно тонкий провод) и коэффициент ближе к единице, тем проще и качественнее трансформатор. Это ясно в общем плане и от этого можно отталкиваться. Дальше - вопросы технологической реализуемости.
Учитывать все количественно - хорошо, если время и желание есть считать коэффициенты заполнения, толщины слоев и изоляций. Сама лента имеет значительный разброс по толщине от рулона к рулону, провод часто идет - какой есть, соседние типоразмеры - в порядке вещей. Что толку считать на одном практическом примере?

Ну и еще одно. Все это идет под традиционный RCD- снаббер. Есть и реактивные схемы, где энергия индуктивности рассеивания в значительной части возвращается в источник. Там острота проблемы снижается, трансформатор можно попроще, подешевле.

[Plain]

В статье ... напряжение на силовом ключе расчитывается как

Оно там не рассчитывается, нужные слова и формулу автор потерял по дороге.