Ещё раз об индуктивности рассеяния, Выделено из Программ для расчёта трансформаторов Опции

[Starichok51]

при ЛЮБОЙ топологии желательно делить первичку на две части, для снижения индуктивности рассеяния.
в вашем же случае (повышающий) будет лучше, если вторичку разделить на две части, между которыми намотать первичку.
но можно и целиком мотать обмотки, только рассеяние увеличится и демпфер по первичке будет вынужден держать нагрузку гораздо больше.
разделение одной из обмоток на две части теоретически снижает индуктивность рассеяния в 4 раза.

[Herz]

при ЛЮБОЙ топологии желательно делить первичку на две части, для снижения индуктивности рассеяния.

Наверное, для обратноходовой это не актуально?

даю новую версию Forward_6.11.
на Коте и Паяльнике я имею возможность редактировать первый пост. здесь я такой возможности не имею.

Добавил в первый пост.

[mov]

Наверное, для обратноходовой это не актуально?

Разбивка на части обмоток позволяет уменьшить индуктивность рассеяния транса в обратноходе.

[Starichok51]

Herz, для ЛЮБОЙ топологии, где число обмоток больше 1, это актуально.

[Stas]

Вроде для прямохода с Active Clamp это не всегда совсем актуально..

[Herz]

Разбивка на части обмоток позволяет уменьшить индуктивность рассеяния транса в обратноходе.

Herz, для ЛЮБОЙ топологии, где число обмоток больше 1, это актуально.

Неожиданно. Я-то считал его дросселем, запасающим энергию. И поскольку прямой передачи энергии из первичной обмотки во вторичную не происходит, коэффициент связи между ними (а, следовательно, и индуктивность рассеяния) легкомысленно считал нерелевантным.

[Tiro]

поскольку прямой передачи энергии из первичной обмотки во вторичную не происходит, коэффициент связи между ними (а, следовательно, и индуктивность рассеяния) легкомысленно считал нерелевантным.

Если запасать энергию вне индуктивности взаимоиндукции, то запасем ее в индуктивности рассеянии. Энергию из поля рассеяния надо будеть рекуперировать или рассеять, поэтому поле рассеяния желательно минимизировать.

[Herz]

Если запасать энергию вне индуктивности взаимоиндукции, то запасем ее в индуктивности рассеянии. Энергию из поля рассеяния надо будеть рекуперировать или рассеять, поэтому поле рассеяния желательно минимизировать.

Я не очень-то понял. Если на периоде прямого хода вторичная обмотка, грубо говоря, разомкнута, то о какой взаимоиндукции речь?

[Tiro]

Я не очень-то понял. Если на периоде прямого хода вторичная обмотка, грубо говоря, разомкнута, то о какой взаимоиндукции речь?

Поле обмоток, взаимно связанных, подчиняется закону Фарадея?
В намагничивающей обмотке нарастает поле (и ток нарастает) из-за приложенного напряжения - в размагничивающей индуцируется ЭДС, хотя тока в ней нет.
Во время обратного цикла поле уменьшается, но взаимосвязь обмоток не пропадает. ЭДС меняют знаки, но поля связаны.
Ток течет через размагничивающую обмотку, через намагничивающую тока нет.
Если представить добавленные поля рассеяния, то после переключения токов, протекающих в обмотках, части этой энергии оказываются не связанными с передачей энергии
и эту энергию полей рассеяния нужно или вернуть (рекуперировать), или рассеять.

[Herz]

Я как-то упустил, что в первичной обмотке продолжает течь ток и часть периода обратного хода. Через диод. Так что был неправ, вопрос закрыт.
ЭДС тут, смею полагать, ни при чём.

[Tiro]

Я как-то упустил, что в первичной обмотке продолжает течь ток и часть периода обратного хода. Через диод. Так что был неправ, вопрос закрыт.
ЭДС тут, смею полагать, ни при чём.

В точности наоборот. ЭДС индукции

[Herz]

В точности наоборот. ЭДС индукции

За ликбез спасибо, но в огороде бузина...

[Starichok51]

когда имеем одну обмотку, тогда индуктивность рассеяния суммируется с индуктивностью намагничивания сердечника и приносит пользу, увеличивая индуктивность дросселя.
а в многообмоточном дросселе (обратноходовом трансформаторе) индуктивность рассеяния со стороны первичной обмотки уже приносит вред своей ЭДС самоиндукции.
но обычно, говоря о выбросе на ключе, даже не вспоминают про ЭДС самоиндукции, хотя выброс напряжения на ключе от энергии, запасенной в индуктивности рассеяния, является именно той самой ЭДС самоиндукции.

[Herz]

Тут не вполне понятно, что Вы называете индуктивностью рассеяния в однообмоточном дросселе. Если она вообще существует, то как предполагаете отличить её от индуктивности намагничивания?
Тут у нас уже когда-то был продолжительный спор на эту тему. Даже не один, кажется. Если есть готовность возобновить, я отделю эту тему от основной ветки, чтобы здесь не оффтопить.

но обычно, говоря о выбросе на ключе, даже не вспоминают про ЭДС самоиндукции, хотя выброс напряжения на ключе от энергии, запасенной в индуктивности рассеяния, является именно той самой ЭДС самоиндукции.

Да, это разумеется. И тут о природе выброса как раз уместно помнить.

[Starichok51]

всегда существует магнитное поле за пределами сердечника, даже при всего одной обмотке. и это внешнее поле и есть тем рассеянием, обуславливающем ту самую индуктивность рассеяния.
в каталоге изделий фирмы Magnetics для кольцевых сердечников есть формула для оценки этой индуктивности рассеяния у однообмоточного дросселя.
и далее, по тексту, предлагается суммировать полученную индуктивность рассеяния с рассчитанной индуктивностью обмотки на сердечнике.
у меня была даже мысль в своих программах (где фигурируют однообмоточные дроссели) считать по их формуле индуктивность рассеяния и суммировать с рассчитанной индуктивностью обмотки. но потом я, все-таки, отказался от этой мысли...
еще замечу, что англоязычной литературе индуктивность рассеяния называется leakage inductance.
leakage - дословно - утечка.

[mov]

и эту энергию полей рассеяния нужно или вернуть (рекуперировать), или рассеять.

Не подскажите ,каким образом, можно осуществить рекуперацию энергии индуктивности рассеяния в обратноходе ?

[Starichok51]

про "косой" мост я уже рассказал.
а пересказывать здесь литературу по преобразователям у меня нет возможности и желания.
почитайте, хотя бы, Марти Браун, "Источники питания. Расчет и конструирование."

[stells]

Не подскажите ,каким образом, можно осуществить рекуперацию энергии индуктивности рассеяния в обратноходе ?

[Starichok51]

господа, что-то в начали оффтопить в теме.
эти вопросы моих программ совершенно не касаются.

[MikeSchir]

Тут у нас уже когда-то был продолжительный спор на эту тему. Даже не один, кажется. Если есть готовность возобновить, я отделю эту тему от основной ветки, чтобы здесь не оффтопить.

Разве что, только чтобы трафик поддержать Пусть лучше учебники читают и лекции в ВУЗе не прогуливают

[Herz]

всегда существует магнитное поле за пределами сердечника, даже при всего одной обмотке. и это внешнее поле и есть тем рассеянием, обуславливающем ту самую индуктивность рассеяния.
в каталоге изделий фирмы Magnetics для кольцевых сердечников есть формула для оценки этой индуктивности рассеяния у однообмоточного дросселя.
....

Всё это верно. И я понимаю специалистов Magnetics-а, дающих рекомендации по максимальной утилизации магнитных свойств сердечников. И объясняющих, куда списать расхождения, когда реальные параметры дросселя расходятся с расчётными.
Да, не всё поле обмотки удаётся сконцентрировать в сердечнике. И в этом смысле важна магнитная связь катушки с сердечником для минимизации того самого поля рассеяния.
И если предположить, что в обратноходовом преобразователе каждая из обмоток работает в своём периоде цикла, то магнитная связь между ними теряет смысл. Важнее именно связь каждой с сердечником. Ибо идёт обмен энергией не напрямую, а через сердечник, накопитель. Поэтому желательно для каждой из обмоток выполнить те рекомендации, что даются для однообмоточного дросселя.
И, следовательно, разделение и чередование обмоток может сыграть не положительную, а отрицательную роль. Поскольку снизит их связь с сердечником.
Помните телевизионные ТВС? Первичная и вторичная обмотки были намотаны на разных кернах. И это не электрической изоляцией было продиктовано, я думаю.
Другое дело, что не всё так просто во флае. И есть период времени, когда в обоих обмотках течёт ток. Но это, скорее, побочные эффекты.

[raptor]

И, следовательно, разделение и чередование обмоток может сыграть не положительную, а отрицательную роль. Поскольку снизит их связь с сердечником.

известно, что в трансформаторе обратноходового преобразователя чередование обмоток позволит почти в двое снизить индуктивность рассеяния, а это немаловажно. При этом толщина изоляции должна быть как можно меньше. На потери в большей части влияет расположение обмоток относительно немагнитного зазора.

[Starichok51]

как бы ни было для вас это парадоксальным, во флае индуктивность рассеяния работает в самом лучшем своем виде.
я мотал мелкие трансформаторы (на Е16 и Е19) без разделения первички, и параметры клампера приходилось выбирать именно под ту большую индуктивность рассеяния, которая получается без разделения первички.
но если задуматься, парадокса тут нет никакого.
при закрытии ключа выброс ЭДС самоиндукции появляется на ВСЕХ обмотках одновременно, независимо от их количества, и тут уже индуктивность рассеяния (магнитная связь между обмотками) проявляет себя "во всей красе".
напряжение на вторичной обмотке (обмотках) - это тоже тот самый выброс ЭДС самоиндукции, но производящий полезную работу по питанию нагрузки.
а выброс на первичной обмотке производит "вредную" работу...

да, идеальной связи между обмотками нет.
приведу простой пример.
у меня изготовлен флай на два одинаковых напряжения (28 Вольт), стабилизация сделана, естественно, по одному из выходов.
сначала, только для проверки, на второй выход я не подключил вообще ничего. и поскольку конденсатору на втором выходе разряжаться было просто некуда, напряжение на нем "взлетело" до 50 с лишним Вольт.
вот что делает неконтролируемый выброс по ЛЮБОЙ из обмоток.
оказалось достаточным подключить на выход резистор 1,5 кОм, чтобы напряжения на обоих выходах стали практически равными.
поэтому и со стороны первичной обмотки мы должны контролировать выброс, чтобы не повредить ключ.

[тау]

всегда существует магнитное поле за пределами сердечника, даже при всего одной обмотке. и это внешнее поле и есть тем рассеянием, обуславливающем ту самую индуктивность рассеяния.........

неа, не так.
" за пределами сердечника" находится также немагнитный зазор у флайбэк транса , не находите ?

у меня была даже мысль в своих программах (где фигурируют однообмоточные дроссели) считать по их формуле индуктивность рассеяния и суммировать с рассчитанной индуктивностью обмотки. но потом я, все-таки, отказался от этой мысли...

правильно поступили , что отказались.
Starichok51, ещё существуют старинные сварочные трансформаторы, с т.н. "магнитным шунтом" . Так вот в них основной поток рассеяния проходит по магнитопроводу шунта.

[Александр Козлов]

Индуктивность рассеяния зависит от формы сердечника, толщины изоляции, площади обмоток и квадрата числа витков.
Про последнее все почему то забывают, а зря.

[raptor]

параметры клампера приходилось выбирать именно под ту большую индуктивность рассеяния, которая получается без разделения первички.

уточните, разделение первичной обмотки от вторичной или разделение первичной для чередования обмоток? Многие ответы есть в статье «Связь индуктивности рассеяния трансформатора и потерь в снаббере обратноходового преобразователя»: www.soel.ru/cms/f/?/311586.pdf

и квадрата числа витков.

только вы забыли написать про различные варианты размещения обмоток трансформатора.

Сообщение отредактировал raptor - Dec 25 2015, 17:36

[Starichok51]

я имел в виду разделение первичной для чередования обмоток, как изображено на рисунке 3(б) в упомянутой вами статье.

хотелось бы добавить еще, что в случае повышающего трансформатора (выходное напряжение больше отраженного) уже имеет смысл разделять вторичную обмотку (разделять ту обмотку, в которой больше число витков). я так думаю.
как правило, трансформаторы обычно понижающие. поэтому в литературе (и статьях) всегда говорят о разделении первичной обмотки.
а случаи повышающих трансформаторов, хотя очень редко, на форумах тоже встречаются, причем, с довольно высоким повышающим коэффициентом трансформации.
например, я встречался с "повышалками" от довольно низкого напряжения для фотовспышек, а также от 12 Вольт - для гауссгана.

да, статью эту я скачал.
на досуге посмотрю их математические выкладки.

[Herz]

но если задуматься, парадокса тут нет никакого.
при закрытии ключа выброс ЭДС самоиндукции появляется на ВСЕХ обмотках одновременно, независимо от их количества, и тут уже индуктивность рассеяния (магнитная связь между обмотками) проявляет себя "во всей красе".

Парадокса здесь действительно нет. Ведь после закрытия ключа все обмотки становятся "равнозначными", то есть, ни одна их них "не знает", в какую закачивался ток до этого. В этом смысле все они - одиночные. И, теоретически, хорошая связь имеет смысл только между теми, которые работают на одном и том же ходу. Между двумя вторичными, как в Вашем примере. Для лучшего коэффициента стабилизации. Но рассмотрим, для простоты, по одной первичной и вторичной.
Если бы нас не беспокоило здоровье ключа, на выброс в первичной нам было бы наплевать, и мы могли бы считать, что ток в первичной обрывается мгновенно, и так же мгновенно возникает во вторичной. То есть, вторичная как бы "подхватывает" свою очередь и заменяет первичную.
Тогда, как я уже говорил, важнее становится связь каждой обмотки с сердечником. Ведь именно в нём сосредоточен поток (в пределах его охвата данной обмоткой). Та обмотка, что "не работает сейчас" - уже просто балласт.
И выходит, что при чередовании слоёв обмоток связь каждой из них с сердечником уменьшается, ведь растёт толщина намотки и ухудшается концентрация поля. Растёт индуктивность рассеяния, ведь так? Следовательно, тот самый выброс в первичной мог бы быть меньше, если бы поле из сердечника с большей эффективностью могла бы выбрать вторичная обмотка в этот момент. Но для этого ей нужна лучшая связь с сердечником, то есть равномерная и максимально плотная намотка, нет? И вот тут "парадокс": чередование мешает связям обмоток с сердечником и увеличивает рассеяние. Просто потому, что удаляет слои от керна. Не согласны?

[raptor]

не согласен. Берём очень хороший для примера сердечник RM8, сперва идёт первичная обмотка 40 витков, потом вторичная 20 витков, вариант с чередованием 20-20-20. Так вот, индуктивность рассеяния варианта с чередованием меньше в 2,5 раза, а это существенно.

Надо заметить, что чем ближе обмотка к немагнитному зазору, тем выше её Rac и для достижения минимальных потерь в трансформаторе стоит найти компромисс между отдалением обмотки или обмоток от зазора и потерями. Хотя есть более оптимальные варианты решения данной проблемы, но на своей практике я такого не встречал.

[wla]

И вот тут "парадокс": чередование мешает связям обмоток с сердечником и увеличивает рассеяние. Просто потому, что удаляет слои от керна. Не согласны?

Я не согласен. Вводя зазор, мы увеличиваем сопротивление потоку в керне, и он начинает распределяться по воздуху. Это как параллельное включение 2х резисторов. Чем меньше сопротивление одного, тем меньше ток через другой. В идеале при сопротивлении одного резистора равным 0, ток через другой не идет совсем. Здесь аналогично.

[Starichok51]

Так вот, индуктивность рассеяния варианта с чередованием меньше в 2,5 раза, а это существенно.

теоретически - ровно в 4 раза.

Тогда, как я уже говорил, важнее становится связь каждой обмотки с сердечником.

вот, как раз, связь с сердечником (с полем сердечника) у каждой обмотки идеальная.
а нас интересуют поля обмоток за пределами сердечника и на сколько хорошо эти "внешние" поля обмоток связаны между собой.
и при чередовании обмоток эти "внешние" поля обмоток связаны наилучшим образом, а следовательно при чередовании индуктивность рассеяния минимальна.

Если бы нас не беспокоило здоровье ключа, на выброс в первичной нам было бы наплевать, и мы могли бы считать, что ток в первичной обрывается мгновенно

мгновенного прерывания тока первички не будет никогда.
"внешнее" поле первички (ее индуктивность рассеяния) накапливает энергию. и ток, обусловленный этой энергией, потечет из первички, создавая выброс напряжения.
но что интересно, при сравнительно малой мощности преобразователя (30-50 Ватт) и при достаточно высоковольтном ключе (1000-1200 Вольт) отдельный клампер вообще не понадобится, так как эквивалентная емкость стоковой (коллекторной) цепи будет выполнять функцию клампера. понадобится только резистор порядка 1 МОм параллельно первичке для разряда этой емкости после выброса.

[tyro]

вот, как раз, связь с сердечником (с полем сердечника) у каждой обмотки идеальная.

Заявление как минимум требует расшифровки.
Идеальная связь у идеального трансформатора, но там индуктивностью рассеяния не пахнет.

[Starichok51]

поле сердечника охватывает (пронизывает) ВСЕ обмотки ОДИНАКОВО И ПОЛНОСТЬЮ - вот и вся расшифровка, почему ЧЕРЕЗ ПОЛЕ СЕРДЕЧНИКА связь обмоток идеальная...
сколько раз можно повторять, что у обмоток есть поле "мимо" сердечника. и это поле "мимо" сердечника и обуславливает не идеальную связь обмоток, в целом.
то есть, идеальная связь плюс неидеальная связь в сумме дают неидеальную связь.
в упомянутой выше статье (Связь индуктивности рассеяния трансформатора и потерь в снаббере обратноходового преобразователя) на секционированном каркасе получили коэффициент связи 0,944.
может показаться, что 0,944 - большая величина и связь хорошая. но, на самом деле, это дерьмо, а не связь между обмотками.
и в противоположность секционированной обмотке там приведено чередование (переслоение, как там названо) обмоток, при котором получили коэффициент связи 0,993. вот это уже очень хорошая связь обмоток.
и разница в этих двух разных способах намотки обмоток (разница в индуктивности рассеяния) хорошо видна в величинах потерь в клампере.
в первом случае (секционированный каркас) потери составили 0,416 Вт, а при чередовании - 0,048 Вт.

[raptor]

теоретически - ровно в 4 раза.

я привёл пример реальных измерений, а для точных теоретических расчётов вы должны были учитывать толщину изоляции, которая сильно влияет на индуктивность рассеяния. Вот вам и разница в данных.

поле сердечника охватывает (пронизывает) ВСЕ обмотки ОДИНАКОВО И ПОЛНОСТЬЮ - вот и вся расшифровка, почему ЧЕРЕЗ ПОЛЕ СЕРДЕЧНИКА связь обмоток идеальная...

на самом деле это не так.

[tyro]

сколько раз можно повторять, что у обмоток есть поле "мимо" сердечника. и это поле "мимо" сердечника и обуславливает не идеальную связь обмоток, в целом.

«Сколько ни говори «халва», во рту слаще не станет». У вас какая-то своя терминология имеющая одинаковые названия с общепринятой. Что такое в вашем понимании "идеальная" и "не идеальная" "связь". Чем эти "связи" различаются?

[Herz]

вот, как раз, связь с сердечником (с полем сердечника) у каждой обмотки идеальная.
а нас интересуют поля обмоток за пределами сердечника и на сколько хорошо эти "внешние" поля обмоток связаны между собой.
и при чередовании обмоток эти "внешние" поля обмоток связаны наилучшим образом, а следовательно при чередовании индуктивность рассеяния минимальна.

Я ещё раз хочу обратить Ваше внимание, что в первичной обмотке после закрытия ключа тока (теоретически) нет; и нет, соответственно, у неё "своего" внешнего поля, так что связывать тут уже нечего.

мгновенного прерывания тока первички не будет никогда.
"внешнее" поле первички (ее индуктивность рассеяния) накапливает энергию. и ток, обусловленный этой энергией, потечет из первички, создавая выброс напряжения.
но что интересно, при сравнительно малой мощности преобразователя (30-50 Ватт) и при достаточно высоковольтном ключе (1000-1200 Вольт) отдельный клампер вообще не понадобится, так как эквивалентная емкость стоковой (коллекторной) цепи будет выполнять функцию клампера. понадобится только резистор порядка 1 МОм параллельно первичке для разряда этой емкости после выброса.

Тут Вы путаете, ИМХО, причину со следствием. Ток из первички может никуда не потечь, если не будет клампера. Ну, за исключением паразитных емкостей, как Вы сказали, выполняющих его роль. Однако, если и емкостей (теоретически) нет, то и тока не будет. Он прервётся мгновенно.
Но не ток создаёт выброс напряжения, как раз наоборот.
И протекание тока в первичке мы, выходит, обеспечиваем сами, уберегая ключ от выброса и устраивая клампер. Потом боремся со следствием чередованием обмоток.

[Starichok51]

теоретически - можно допустить что угодно.
а практически емкость там ВСЕГДА есть, поэтому ток в эту емкость потечет ОБЯЗАТЕЛЬНО.

И протекание тока в первичке мы, выходит, обеспечиваем сами

ток потечет ОБЯЗАТЕЛЬНО, и этот ток течет из первички, не зависимо от нашего желания.

Но не ток создаёт выброс напряжения, как раз наоборот.

совершенно верно.
а я разве когда-либо утверждал обратное?
да, сначала появляется ЭДС самоиндукции, потом эта ЭДС заставляет течь ток.

Потом боремся со следствием чередованием обмоток.

бороться со следствием большой индуктивности рассеяния, как раз, приходится БЕЗ ЧЕРЕДОВАНИЯ обмоток.
а с чередованием - это не борьба, а баловство, примерно, как два пальца ...

[Александр Козлов]

Не забыл. Просто различное расположение секций меняет площадь.

[Herz]

совершенно верно.
а я разве когда-либо утверждал обратное?
да, сначала появляется ЭДС самоиндукции, потом эта ЭДС заставляет течь ток.

Мне показалось, что вот здесь:

и ток, обусловленный этой энергией, потечет из первички, создавая выброс напряжения.

Ну, наверное, не так понял.

теоретически - можно допустить что угодно.
а практически емкость там ВСЕГДА есть, поэтому ток в эту емкость потечет ОБЯЗАТЕЛЬНО.
ток потечет ОБЯЗАТЕЛЬНО, и этот ток течет из первички, не зависимо от нашего желания.

Так я и писал уже, что практически мы имеем короткий отрезок времени, когда в обоих обмотках течёт ток. В первичной - спадает через диод клампера, во вторичной - нарастает через выпрямительный диод. Именно в этот период нас и беспокоит связь между обмотками. Тогда как связь их с сердечником должна беспокоить ВСЕГДА.

вот, как раз, связь с сердечником (с полем сердечника) у каждой обмотки идеальная.
а нас интересуют поля обмоток за пределами сердечника и на сколько хорошо эти "внешние" поля обмоток связаны между собой.
и при чередовании обмоток эти "внешние" поля обмоток связаны наилучшим образом, а следовательно при чередовании индуктивность рассеяния минимальна.

поле сердечника охватывает (пронизывает) ВСЕ обмотки ОДИНАКОВО И ПОЛНОСТЬЮ - вот и вся расшифровка, почему ЧЕРЕЗ ПОЛЕ СЕРДЕЧНИКА связь обмоток идеальная...
сколько раз можно повторять, что у обмоток есть поле "мимо" сердечника. и это поле "мимо" сердечника и обуславливает не идеальную связь обмоток, в целом.

Это (выделенное мной) - не так. Вы сами не видите здесь противоречия? Откуда возьмутся поля обмоток за пределами сердечника, если он связан с ними ИДЕАЛЬНО? Идеально - это когда всё поле сосредоточенно в нём (о зазоре сейчас не говорим).
И зачем инженерам Магнетикс-а давать рекомендации по намотке однообмоточного дросселя с целью минимизировать его т.н. "индуктивность рассеяния", если она (связь) и так идеальная? Уже, мол, потому, что "поле сердечника охватывает (пронизывает) ... ПОЛНОСТЬЮ". То есть, автоматически, по Вашим словам.

не согласен. Берём очень хороший для примера сердечник RM8, сперва идёт первичная обмотка 40 витков, потом вторичная 20 витков, вариант с чередованием 20-20-20. Так вот, индуктивность рассеяния варианта с чередованием меньше в 2,5 раза, а это существенно.

я привёл пример реальных измерений, а для точных теоретических расчётов вы должны были учитывать толщину изоляции, которая сильно влияет на индуктивность рассеяния. Вот вам и разница в данных.

Так кто бы сомневался. Намотанный Вами трансформатор не догадывается, в какой топологии его собираются применять, а методика измерения индуктивности рассеяния - одинакова.
Тут весь вопрос в том, важно ли это и насколько важно.
Вот я предлагаю другой эксперимент.
Возьмём магнитопровод из двух П-образных половинок, сложенных в кольцо. Намотаем на одном керне первичку "от щёчки до щёчки", в один слой, виток к витку.
Сверху, после необходимой толщины слоя изоляции, намотаем такую же вторичку. Измерим их индуктивности и сравним. Если бы вторичка располагалась аналогично первичке, но на противоположном керне, их индуктивности были бы идентичны. А так - нет. И Вы верно заметили - почему. Можно пойти ещё дальше и измерить индуктивности рассеяния для обоих вариантов. Возможно, результат получился бы схожим. Но, поскольку связь обмоток с сердечником очевидно разная, то для обратноходового преобразователя (где циркуляция токов, в основном, поочерёдная) этот момент окажется важным.

[tyro]

Цитата(Starichok51 @ Dec 26 2015, 08:54) *
вот, как раз, связь с сердечником (с полем сердечника) у каждой обмотки идеальная.

Это (выделенное мной) - не так. Вы сами не видите здесь противоречия? Откуда возьмутся поля обмоток за пределами сердечника, если он связан с ними ИДЕАЛЬНО? Идеально - это когда всё поле сосредоточенно в нём (о зазоре сейчас не говорим).

Это ваша трактовка "связей" . Но по Starichok51 существуют еще не идеальные. А так же:

идеальная связь плюс неидеальная связь в сумме дают неидеальную связь

Что под этим подразумевается (в терминах электротехники или физики) автором не расшифровано, хотя спрашивал.

[Starichok51]

да, получилось, что был не точен в своих выражениях...

Тогда как связь их с сердечником должна беспокоить ВСЕГДА.

мною имелось в виду, что та часть магнитного потока, которая находится в сердечнике, связана со всеми обмотками одинаково хорошо (я выразился - "идеально").
именно поэтому связь обмоток с сердечником меня НЕ БЕСПОКОИТ НИКОГДА.
а та часть магнитного потока (конкретно - первичной обмотки, так как она создает поле и накапливает энергию), которая находится за пределами сердечника, имеет не полное потокосцепление со вторичной обмоткой (я выразился - "неидеальная" связь).
и именно поэтому нас должна беспокоить хорошая связь "внешних" потоков (хорошее потокосцепление) обмоток, а не связь с сердечником.
а хорошая связь "внешних" потоков образуется только при чередовании обмоток.

ну вот, постарался сформулировать свои мысли в терминах...
может, опять неудачно?

[Herz]

мною имелось в виду, что та часть магнитного потока, которая находится в сердечнике, связана со всеми обмотками одинаково хорошо (я выразился - "идеально").
именно поэтому связь обмоток с сердечником меня НЕ БЕСПОКОИТ НИКОГДА.

С чего Вы делаете такое заключение? В общем случае это всегда не так: все обмотки разные, имеют разное количество витков, расположены по-разному, удалены от сердечника по-разному, охватывают разную площадь сердечника и т.п. ... Потому связаны с сердечником неидеально и неодинаково. Даже чередование слоёв здесь не поможет на 100%. Это может быть верно разве что для обмоток, намотанных одновременно сложенными вместе проводами, с одинаковым числом витков, их сечением. То есть, неотличимых друг от друга.

а та часть магнитного потока (конкретно - первичной обмотки, так как она создает поле и накапливает энергию), которая находится за пределами сердечника, имеет не полное потокосцепление со вторичной обмоткой (я выразился - "неидеальная" связь).
и именно поэтому нас должна беспокоить хорошая связь "внешних" потоков (хорошее потокосцепление) обмоток, а не связь с сердечником.
а хорошая связь "внешних" потоков образуется только при чередовании обмоток.

Вот Вы сами пишете, что первичная обмотка "создаёт поле и накапливает энергию". В этот период вторичная просто разомкнута и никак в этом процессе не участвует. Зачем же беспокоится об их хорошем потокосцеплении, если это связь с пустотой? В этот период трансформатор флая можно считать однообмоточным дросселем.
Так беспокоится следовало бы именно о хорошей связи с сердечником, чтобы максимально эффективно закачать в него энергию, минимизируя ту, что уйдёт "мимо" за счёт индуктивности рассеяния. А наличие слоёв вторички между слоями первички этому процессу явно будет мешать, ведь часть витков с током намагничивания будут дальше расположены от сердечника, чем могло бы быть.
Кажется, я уже тоже не смогу лучше объяснить свою мысль...

[Plain]

Непонятно, о чём тема. Индуктивность рассеяния тем меньше, чем меньше диаметр проводов и расстояние между обмотками.

Соответственно, когда на полный высоковольтный ряд одножильного первички сиротливо в центре кладут пару витков литцендрата вторички, вот тут-то оно и зашкаливает.

[wim]

беспокоится следовало бы именно о хорошей связи с сердечником

Маленький вопрос - что такое "связь с сердечником", в каких единицах она измеряется и как ее измерить практически?

[_4afc_]

Надо заметить, что чем ближе обмотка к немагнитному зазору, тем выше её Rac и для достижения минимальных потерь в трансформаторе стоит найти компромисс между отдалением обмотки или обмоток от зазора и потерями. Хотя есть более оптимальные варианты решения данной проблемы, но на своей практике я такого не встречал.

Возьмём магнитопровод из двух П-образных половинок, сложенных в кольцо. Намотаем на одном керне первичку "от щёчки до щёчки", в один слой, виток к витку.
Сверху, после необходимой толщины слоя изоляции, намотаем такую же вторичку. Измерим их индуктивности и сравним. Если бы вторичка располагалась аналогично первичке, но на противоположном керне, их индуктивности были бы идентичны. А так - нет.

Господа, в данной теме не раз высказывалась мысль, что важна не только связь с магнитопроводом, но и между обмотками. И эту связь вы предлагали улучшить чередуя слои. А что будет если чередовать секции?

Т.е. возьмём два Ш-образных сердечника с зазором в центральном керне.

Рассмотрим случай с двумя секциями (первичка и вторичка), есть ли разница когда:
1 обе секции расположены на одном сердечнике
2 каждая секция на своём
- во втором случае связь ухудшается только за счёт расстояния между секциями, или то что они расположены на разных магнитопроводах, да ещё и разделены зазором - тоже влияет?

Рассмотрим случай с тремя секциями (первичка, вторичка, первичка), первичка расположена на обоих сердечниках и охватывает вторичку (хоть и секциями, а не слоями).
Вопрос - то что вторичка расположена над выпученным полем из зазора - это плохо? А если в центральной секции положить 1-2мм изоляции, отдалив витки от зазора - это улучшит характеристики?
Ещё вопрос, а если в центральную секцию поместить первичку - связь будет лучше или хуже и надо ли отдалять первичку от зазора или это важно только для вторички? И если надо отдалять - на сколько мм минимум?

[Starichok51]

Так беспокоится следовало бы именно о хорошей связи с сердечником, чтобы максимально эффективно закачать в него энергию, минимизируя ту, что уйдёт "мимо" за счёт индуктивности рассеяния. А наличие слоёв вторички между слоями первички этому процессу явно будет мешать

господин Herz,
миллионы компьютерных БП (в частности, полумосты) работают во всем мире со вторичками между слоями первички.
а также недавно здесь ссылались на статью http://electronix.ru/redirect.php?http://w.../f/?/311586.pdf, где даже экспериментально подтвержден огромный выигрыш от чередования обмоток.
поэтому прошу ВАС аргументированно и с доказательствами доказать, что ВЕСЬ мир заблуждается, разделяя первичную обмотку, а в указанной статье приводится откровенная ложь.

[raptor]

в общем надо смотреть, необходимо стремиться к уменьшению индуктивности рассеяния или наоборот, к её увеличению (резонансные и квазирезонансные преобразователи с режимом ZVS, LLС, фазосдвигающие топологии и т. п.)

А по теме, всё уже давным давно расписано, просчитано и изготовлено. Не надо изобретать велосипед.

[Herz]

Маленький вопрос - что такое "связь с сердечником", в каких единицах она измеряется и как ее измерить практически?

Хороший вопрос. Пожалуй, это увеличение потокосцепления данной обмотки для данного сердечника. Наверное, в процентах от максимума. По сути, это отношение разницы между полной индуктивностью и индуктивностью рассеяния к полной. Ув. Starichok51 ссылался на материалы Магнетикс-а относительно соответствующих оценок для однообмоточного дросселя. Вероятно там есть и методика практических измерений...

господин Herz,
миллионы компьютерных БП (в частности, полумосты) работают во всем мире со вторичками между слоями первички.
а также недавно здесь ссылались на статью http://electronix.ru/redirect.php?http://w.../f/?/311586.pdf, где даже экспериментально подтвержден огромный выигрыш от чередования обмоток.
поэтому прошу ВАС аргументированно и с доказательствами доказать, что ВЕСЬ мир заблуждается, разделяя первичную обмотку, а в указанной статье приводится откровенная ложь.

Зачем Вы так? В миллионах компьютерных БП, как Вы справедливо указали, - полумосты, и там нет никаких двусмысленностей с чередованием.
А речь у нас идёт именно и конкретно об обратноходовым и я Вам тоже могу поставить в пример миллионы телевизоров, выпускавшихся с ТВС, где не было никакого чередования.
Миллионы DVD-плейеров и прочей бытовой техники выпускается с БП по этой топологии, тоже без чередования. Так что вряд ли это аргумент. Пока отнюдь НЕ ВЕСЬ мир "проникся чередованием".
Я читал упомянутую статью и отмечал, в каком смысле важна хорошая связь между обмотками, и во лжи никого не обвинял.
Я лишь обращал внимание на то, что случай с дросселем (а не трансформатором) - особый.

[zato4nik]

Чередование - метод усреднить геометрию обмоток в объеме , как и скручивание обмоток в единый жгут (для GDT например 3-5 обмоток с одинаковыми витками). Разнесение обмоток на сердечнике влияет на увеличение Ls для прямого и обратного хода из-за влияния неидеальности материала сердечника - невысокой проницаемости (у силовых ферритов).

Сообщение отредактировал zato4nik - Dec 27 2015, 19:15

[тау]

Хороший вопрос. Пожалуй, это увеличение потокосцепления данной обмотки для данного сердечника. Наверное, в процентах от максимума. По сути, это отношение разницы между полной индуктивностью и индуктивностью рассеяния к полной.

а нет никакого увеличения потокосцепления обмотки к сердечнику , при сближении обмотки к сердечнику. Потому что МДС тока в обмотке никак не зависит от расстояния до центрального керна , и это расстояние не влияет на среднюю длину силовой линии сердечника. Так что усилия напрасны "по сближению "первички" с сердечником ради только лишь потокосцепления с магнитопроводом.

я Вам тоже могу поставить в пример миллионы телевизоров, выпускавшихся с ТВС, где не было никакого чередования.

это ошибочный пример в разрезе темы. Там киловатты реактивной мощности в первичке и несчастные ватты- десятки ватт во вторичке. Наличие там значительной индуктивности рассеяния первичка-вторичка никак заметно не сказывается на работе и КПД (снаббера/клэмпера - то нету, но зато есть резонансная емкость) . Кроме того , требования по высоковольтной изоляции вторички усложняют внедрение туда чего-то ненужного.

Я лишь обращал внимание на то, что случай с дросселем (а не трансформатором) - особый.

ага , вот так об дроссель с его якобы индуктивностью рассеяния люди и спотыкаются, впитывают ложные представления и , что самое обидное, переносят по аналогии на трансформатор. Как не вспомнить ту ушедшую тему... ээх . куда девался Микроватт?
Вот Вы , Герц, находясь в состоянии под воздействием представлений о т.н. "индуктивности рассеяния однообмоточного дросселя" , интуитивно пытаетесь уменьшить её простым приближением обмотки к сердечнику. А это совершенно неправильно. Для трансформатора и в сердечнике и в пространстве между сердечником и первой попавшейся обмоткой находится общий взаимный поток обеих обмоток, не являющийся потоком рассеяния, хоть и проходящий по воздуху\пластмассе каркаса. Ну это же так просто. Поэтому не страшно , и даже полезно несколько отойти от керна (особенно от воздушного зазора).

Миллионы DVD-плейеров и прочей бытовой техники выпускается с БП по этой топологии, тоже без чередования. Так что вряд ли это аргумент. Пока отнюдь НЕ ВЕСЬ мир "проникся чередованием".

Чередование слоев- удел высококачественных трансформаторов для флайбэков. В массовом производстве давлеет себестоимость изготовления транса. Поэтому копейки за секционированный транс , намотанный практически автоматом и без прокладок выигрывает, а лишний ватт с клэмперных цепей - это уже не проблема , точнее она передается в наследство "потребителю" . Деньги тут важнее выдающихся параметров, которые не отобьются прибылью. Кстати в секционированных трансах, с количеством секциий более 4-х успешно используется "чередование секций" . Иначе было бы мрачновато.

Сообщение отредактировал тау - Dec 27 2015, 20:14

[wim]

в упомянутой выше статье ([url="http://electronix.ru/redirect.php?http://www.soel.ru/cms/f/?/311586.pdf"]

В упомянутой выше статье для экспериментальной проверки используется трансформатор на секционированном каркасе, который для флая ни один человек в здравом уме использовать не будет. А почему бы автору не сравнить два практически важных случая - трансформатор с чередованием слоев и без оного? Могу предположить, что при таком сравнении кони будут не такие сферические картинки будут не такие красивые.
Вот одна из первых статей, где частично затронут вопрос о чередовании обмоток в обратноходовом трансформаторе.

Прикрепленные файлы

 vandelac1988.pdf ( 1018.33 килобайт ) Кол-во скачиваний: 60

 

[Herz]

Вот Вы , Герц, находясь в состоянии под воздействием представлений о т.н. "индуктивности рассеяния однообмоточного дросселя" , интуитивно пытаетесь уменьшить её простым приближением обмотки к сердечнику. А это совершенно неправильно. Для трансформатора и в сердечнике и в пространстве между сердечником и первой попавшейся обмоткой находится общий взаимный поток обеих обмоток, не являющийся потоком рассеяния, хоть и проходящий по воздуху\пластмассе каркаса. Ну это же так просто. Поэтому не страшно , и даже полезно несколько отойти от керна (особенно от воздушного зазора).

Для трансформатора, именно что для трансформатора. Но у нас же не трансформатор...

[raptor]

чтобы предотвратить создание новых моделей велосипедов, вот конкретная статья по теме: https://dl.dropboxusercontent.com/u/1622498...MP/00548773.pdf

Вот одна из первых статей, где частично затронут вопрос о чередовании обмоток в обратноходовом трансформаторе.

на самом деле статей очень много и более ранних. Вот, например, 66 года: https://dl.dropboxusercontent.com/u/1622498...MP/05247417.pdf

в которой есть много чего, что применимо к обратноходовому преобразователю.

Сообщение отредактировал raptor - Dec 27 2015, 23:39

[Starichok51]

А речь у нас идёт именно и конкретно об обратноходовым и я Вам тоже могу поставить в пример миллионы телевизоров, выпускавшихся с ТВС, где не было никакого чередования.

Herz, если речь у нас идет об обратноходовых, то не надо "трогать" ТВС.
ТВС (строчная развертка) не является обратноходовым в чистом виде.
в первую очередь ТВС работает на прямом ходе - прямой ход луча - формирование изображения.
но, как известно, прямоходу зазор не нужен.
но в телевизоре нужно питать анод кинескопа - а это не малая мощность. поэтому в сердечник введен зазор, для накопления энергии, которая на обратном ходе питает кинескоп.
а также на обратном ходе производится еще одна важная работа - перемагничивание отклоняющей системы для возвращения луча в исходное состояние (к началу строки).
далее, в ТВС НЕТ изолированной вторичной обмотки - там автотрансформатор.
итого, получаем "хитрый" комбинированный прямоходо-обратноходовый преобразователь.

А почему бы автору не сравнить два практически важных случая - трансформатор с чередованием слоев и без оного?

я уже говорил, что мотал и так и так, и сказал, без разделения первички получил индуктивность рассеяния примерно в 4 раза больше (как по теории) против того, как я получаю с разделением первички. и параметры клампера пришлось выбирать соответственно.

Сообщение отредактировал Starichok51 - Dec 28 2015, 06:52

[тау]

Для трансформатора, именно что для трансформатора. Но у нас же не трансформатор...

в соответствии с ГОСТ 16110 п.1.1. это трансформатор.
в соответствии с ГОСТ 18685 п2. это трансформатор напряжения.


Да хоть бы и не трансформатор, а "электромагнитное устройство с двумя силовыми обмотками" , смысл сказанного от этого не меняется. Есть общий поток и поток рассеяния между обмотками. Всё остальное - "от лукавого".
зы."Индуктивность рассеяния однообмоточного дросселя" - фикция.

[tyro]

ага , вот так об дроссель с его якобы индуктивностью рассеяния люди и спотыкаются, впитывают ложные представления и , что самое обидное, переносят по аналогии на трансформатор. Как не вспомнить ту ушедшую тему... ээх . куда девался Микроватт?

Почему якобы? Имхо вполне устоявшееся (и принятое) определение . Название одинаковое, смысл разный. Вряд ли участники или читатели ушедшей темы могут путать смысл.
А вот Starichok51, имхо, в силу просвятительской работы на не профессиональных форумах, вводит свои понятия "идеальных" и "не идеальных" связей. Как я понял он общий (взаимный) поток для обмоток разделяет на поток в сердечнике и вне его. Последний суммируется с потоком рассеяния (в терминах трансформатора). Эту сумму потоков называет "не идеальной" связью. Таким образом пытаясь как-то связать понятия индуктивности рассеяния для катушки с сердечником (что очевидно понимают на всех форумах) и трансформатора. Это я так понял .

[Александр Козлов]

Страшнее кошки зверя нет. Это я о индуктивности рассеяния. Ну уменьшили ее беспредельно, значит существенно увеличили связь первички и вторички. Результат - получили неслабые проблемы с радиопомехами. Неоднократно специально приходилось ее увеличивать с большой пользой.

[wim]

я уже говорил, что мотал и так и так, и сказал, без разделения первички получил индуктивность рассеяния примерно в 4 раза больше (как по теории) против того, как я получаю с разделением первички. и параметры клампера пришлось выбирать соответственно.

Я говорю о статье, которая называется "Связь индуктивности рассеяния трансформатора и потерь в снаббере обратноходового преобразователя". При этом для сравнения берется практически бесполезный вариант секционированного каркаса и экспериментальные данные для него измерены начиная с мощности потерь в снаббере соизмеримой с мощностью нагрузки.
Если у Вас есть результаты измерений потерь в снаббере для вариантов с чередованием слоев и без, поделитесь с народом. Я думаю, это всем будет интересно.

[тау]

Почему якобы? Имхо вполне устоявшееся (и принятое) определение . Название одинаковое, смысл разный. Вряд ли участники или читатели ушедшей темы могут путать смысл.

ну может и так, если не путают. Было бы хорошо.
но я уверен что вот тут :

Да, не всё поле обмотки удаётся сконцентрировать в сердечнике. И в этом смысле важна магнитная связь катушки с сердечником для минимизации того самого поля рассеяния.
И если предположить, что в обратноходовом преобразователе каждая из обмоток работает в своём периоде цикла, то магнитная связь между ними теряет смысл. Важнее именно связь каждой с сердечником. Ибо идёт обмен энергией не напрямую, а через сердечник, накопитель. Поэтому желательно для каждой из обмоток выполнить те рекомендации, что даются для однообмоточного дросселя.
И, следовательно, разделение и чередование обмоток может сыграть не положительную, а отрицательную роль. Поскольку снизит их связь с сердечником.

Herz, к сожалению, приходит к ложным (вредным ) заключениям .

Страшнее кошки зверя нет. Это я о индуктивности рассеяния. Ну уменьшили ее беспредельно, значит существенно увеличили связь первички и вторички. Результат - получили неслабые проблемы с радиопомехами. Неоднократно специально приходилось ее увеличивать с большой пользой.

верно. есть такой эффект с помехами при стремлении максимально уменьшить Ls, Помеха генерируется в момент включения силового ключа, создавая паразитные колебания во вторичной обмотке (и не только)и со спектром , простирающимся на сотни мегагерц. И вот тут возникает философский вопрос , "что делать" ? то ли уменьшить еще на клэмпере на пару сотен милливатт бесполезную рассеиваемое в нем тепло и при этом рассеять некоторое количество тепла на переходе ключа , заставляя его включаться не так быстро как он бы мог. То ли наоборот. Ищется компромисс. Опять же, снижение Ls неизбежно увеличивает межобмоточную емкость, что также начинает сказываться на потерях в ключе. Приходится оптимизировать по синфазности потенциалов между обмотками вдоль каждого слоя обмоток, помогает в случае близости Ктр к 1-це.

Сообщение отредактировал тау - Dec 28 2015, 09:25

[Starichok51]

Если у Вас есть результаты измерений потерь в снаббере для вариантов с чередованием слоев и без, поделитесь с народом. Я думаю, это всем будет интересно.

нет у меня сейчас этих результатов. изделия с неразделенной первичкой я собирал давненько, а результаты не записывал.
но, вроде бы, помню данные кламперов:
с разделением первички - емкость 470 пФ и резистор 100 кОм.
без разделения первички - емкость 1 нФ и два параллельных резистора по 51 кОм.
вполне очевидно, что во втором случае, при примерно равных выбросах мощность в клампере много больше, чем в первом случае.
в обоих случаях - диод в клампере FR207 (условно "медленный").
мощность потерь можно грубо прикинуть.
если принять (опять же грубо) среднее напряжение на резисторе клампера 150 Вольт, то
для первого случая получим 150 * 150 / 100000 = 0,225 Вт,
для второго случая получим 150 * 150 / 26500 = 0,849 Вт.
то есть, разница в мощностях потерь получилась около 4 раз, и примерно равна разнице в получившихся индуктивностях рассеяния.
и это должно быть понятно - при теоретической разнице в величине индуктивности рассеяния в 4 раза мощность потерь будет тоже отличаться в 4 раза (при одинаковой частоте).

При этом для сравнения берется практически бесполезный вариант секционированного каркаса

а практически бесполезный вариант берется для наглядности, чтобы показать, как это плохо - разносить обмотки (пространственно) на разные секции
да мощности потерь они там получили с разницей примерно в 9 раз, что только подтверждает упомянутую бесполезность такого секционирования для флая.

[raptor]

Результат - получили неслабые проблемы с радиопомехами. Неоднократно специально приходилось ее увеличивать с большой пользой.

просто переместились в более низкочастотную область и не факт, что уровень помех стал меньше допустимых пределов. В данном случае лучше использовать специальный снаббер и электростатические экраны.

[Starichok51]

А вот Starichok51, имхо, в силу просвятительской работы на не профессиональных форумах

к сожалению, пришлось заняться просвЕтительской работой и на профессиональном форуме...
конешно, в меру своих сил и способностей...
а через букву Я - это Вы не по адресу...
через букву Я - это надо Вам в церковь обращаться - там освящают, просвящают и совершают прочие священные действия...

[SmartRed]

О чем спор не понятно.

Термин связь с сердечником имеет смысл только в случае расчета индуктивности обмотки с учетом вываливания поля за сердечник.

В трансформаторах разумной геометрии (обмотки на одном керне) этот эффект (вываливания поля) не имеет практического влияния
на передачу энергии из обмотки в обмотку, ибо индуктивность рассеивания определяется в первом приближении только геометрией обмоток.
Влияние сердечника при расчете индуктивности рассеивания учитывают лишь в качестве поправок.

Если интересна теоретическая сторона вопроса, рекомендую книгу Калантаров, Цейтлин, Расчет индуктивностей.