почему греются и лопаются феритовые кольца?, или где я накасячил Опции

[shtopor]

вообщем исория такаяЖ поьребовался импульсный БП со стабильным негулируемым напряжением 8-16v и током до 30A в единичном экземпляре.
по сему пошел по пути наименьшего сопративления и был модернизирован компьютерный БП на tl494
все бы хорошо, но исходный трансформатор намотан жутко тонким проводом а следовательно тока ждать от него не приходилось да и количиство витков на вторичной обмотке недостаточно было принято решение намотать свой трансформатор какой надо а не какой есть.
и вот тут как раз и возникли вопросы в итоге экземпляр 1 был на мотан на кольце 45х25х11 2000НМ и обмотки были 45 витков проводом 1 мм и 2 по 7 вторичные жгутом тогоже провода количеством 7 шт.
после смерть наступила через 2 часа работы под нагрузкой 16v 15a с запахом изоляции
после разборки трансформатора на органы ферит рассыпался на несколько кусков.
частота преобразователя ~42 Kгц
грелся ли он без нагрузки не знаю не проверял

что быо раньше был уронен и разбит ферит или нагрелся и потому раскололся я не знаю .

последний образец намотан на 2х кольцах 45х25х11 первичная обмотка 35 витков провода 1мм вторичная 2х 4витка тремя проводами 1.75 итог без нагрузки минут через 15 тор греется, трещит от изоляции начинает попахивать...
частота преобразования поднята до 75 кгц силовые транзисторы мгновенно остыли до температуры окружающей среды а вот тор греется и трещит.

внимание вопрос что сделано не так !?
как правильно его посчитать?
в интернете куча методик все дают разные результаты?

[vlvl@ukr.net]

Я так думаю, или материал не подходит для этих частот, или сердечник в насыщении., скорее второе.

[shtopor]

спасибо про насыщение я подумал в первую очередь, но вопрос как

посчитать так чтоб работало? по тому как либоя посчитал неправильно либо в опубликованых методиках опечатка.... результат тресчит и пахнет.

[rod]

.... что сделано не так !? ....

И в первом сл. и во втором вроде все правильно. Во втором сл. запас по сердечнику минимум в 2 раза превышен. По меди надо исходить из плотности тока 3..5А/мм2. Похоже, материал кольца не подходит. Желательно убедиться - индукция насыщения Вашего материала не менее 0,25Тл, рекомендуемый диапазон частот > 100 кГц. Из отечественных М2500НМС1, НМС2 - подойдут. А на кольце маркировка есть? Цвет случайно не черный? Низкочастотные ферриты - черные, поверхность гладкая блестящая. ( Правда, не уверен, что они должны настолько сильно греться. )

[shtopor]

обмотки не греются!!! греется ферит пленым пахнет от слоя изоляции между первичной обмоткой и кольцом.
кольца по маркировке 2000НМ свет серый металлический на сколах еще более серый
с плотностью тока тоже вроде бы все впорядке.
частоту менял от 46 до 75 кгц силовые транзисторы греться стали меньше в смысле вообще холодные.
кстати как поведет себя колцо если его обратно склеить клеем на что это повлияет?

[artga]

А еще дело может быть в поразитной емкости.
Хорошо бы посмотреть осциллографом на вторичной обмотке на предмет паразитных колебаний.

[AML]

По-моему, все так, как должно быть.

Удельные потери материала М2000НМ1 на частоте 40кГц и перепаде индукции 0,2Тл составляют 59 Вт/кг. Кольцо этого типоразмера весит 62 г. Два кольца - 124 г Соответственно, потери в таком сердечнике- 7,2 Вт. Поскольку он должен быть хорошо заизолирован (иначе милиметровый провод не намотаешь, не продавив изоляцию), то теплоотвод не может быть хорошим. В результате - закономерный перегрев.

При повышении частоты ситуация усугубляется. Удельные потери растут как минимум пропорционально частоте (реально - еще быстрее). Перегрев, соответственно, тоже. Единственный путь - уменьшать амплитуду индукции. (на частоте 40кГц - не более 0,1 Тл. При этом удельные потери для этого материала будут на уровне 11 вт/кг - в 5 раз меньше)

Меня удивляет другое - при нагреве до точки Кюри феррит должен потерять магнитные свойства, а силовые транзисторы при этом - приказать долго жить... Однако, этого почему-то не происходит.

Еще банальная причина перегрева - коротышка витков на сердечник (продавлена изоляция).

Откровенно говоря, с разрушением колец по перегреву не сталкивался ни разу. Но коллеги расказывали, как кольца на определенной частоте разлетались на мелкие кусочки и без особого перегрева (кстати, именно K45) - магнитострикция плюс резонанс. Пришлось на 5 килогерц тактовую частоту изменить

[artga]

С разрушением колец по перегреву тоже не сталкивался,
но нагрев кольца из-за неаккуратого монтажа -было.
Паразитные емкости и индуктивности при таких токах сильно мешают. Возникают вч колебания, которые греют сердечник.

Иногда помагает небольой резистор (1-10 ком) параллельно первичной обмотке, но лучше упорядочить монтаж.

[shtopor]

спасибо всем кто откликнулся
резюме такое в расчетах трансформатора принять Вмах = 0.1тесла
ну и соответственно намотать больше витков в обмотки

заменить кольца НМ на НМС

снизить частоту преобразования (очень не хочется)

праралельно обмоткам уже стоят RC цепочки

остался последний вопрос что будет если расколотое пополам кольцо склеить обратно?
как это повлияет на его магнитные свойства?

А еще дело может быть в поразитной емкости.
Хорошо бы посмотреть осциллографом на вторичной обмотке на предмет паразитных колебаний.

и на первичной и на вторичной обмотках есть затухающие колебания примерно на порядок выше почастоте в момент отпирания транзисторов 4-5 колебаний на фронте
затухают примерно в первой трети импульса линейно во времени. я грешил на управляющую микросхему
такиеже но меньшей амплитуды есть на согласующем тр-ре между мс и силовыми транзисторами как с ними бороться пока не думал

[AML]

Если кольцо склеить, полагаю, все будет работать нормально.
Теоретически - это должно привести к небольшому снижению магнитной проницаемости (появился немагнитный зазор) и росту тока намагничивания. Но, поскольку, длина средней линии 45-го кольца достаточно большая, появление даже нескольких клеевых зазоров не должно существенно сказаться на магнитных свойствах (магнитная проницаемость зависит от отношения толщины немагнитного зазора к длине средней линии). По крайней мере, сталкивался на практике с тем, что для упрошения намотки кольца ломали пополам, наматывали на половинках полуобмотки, потом коцьца склеивали, а полуобмотки соединяли (и чего только не приходилось вытворять в социалистические времена, когда не было нормальных сердечников)

Еще совет. Трансформатор считается более-менее оптимальным, когда потери в обмотках равны потерям в сердечнике. Так что вам, похоже, можно существенно уменьшить диаметр провода и за счет этого увеличить число витков. Частоту ниже 40кГц, на мой взгляд, опускать нецелесообразно.

[Танцующий]

Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.

[shtopor]

Если кольцо склеить, полагаю, все будет работать нормально.
Теоретически - это должно привести к небольшому снижению магнитной проницаемости (появился немагнитный зазор) и росту тока намагничивания. Но, поскольку, длина средней линии 45-го кольца достаточно большая, появление даже нескольких клеевых зазоров не должно существенно сказаться на магнитных свойствах (магнитная проницаемость зависит от отношения толщины немагнитного зазора к длине средней линии). По крайней мере, сталкивался на практике с тем, что для упрошения намотки кольца ломали пополам, наматывали на половинках полуобмотки, потом коцьца склеивали, а полуобмотки соединяли (и чего только не приходилось вытворять в социалистические времена, когда не было нормальных сердечников)

Еще совет. Трансформатор считается более-менее оптимальным, когда потери в обмотках равны потерям в сердечнике. Так что вам, похоже, можно существенно уменьшить диаметр провода и за счет этого увеличить число витков. Частоту ниже 40кГц, на мой взгляд, опускать нецелесообразно.

с первым все понятно и принято как есть
со вторым уменьшить толщину провода значит увеличить плотность тока в меди значит опять тепло
частоту не хочется уменьшать даже до 40 опятьже тепло не только от трансформатора но и оттранзисторов
если принять значение Вмах =0.1 частоту =75Кгц 2 кольца 40х25х11 то по моим расчетам получается обмотка 28.86 витка сейчас обмотка собрана 31+4+5 витков пробовал в вариациях трансформатор греется аж дым валит от изоляции колца полопались это я скажу точно и без разбора конструкции, щелчки были отчетливые.
иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)

Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.

конечно можно. но ведь у китайца работало без дросселя! я думаю всетаки косяк в формулах по которым считаю...

[shtopor]

гадание на кофейной гуще не помогло так что рисую как умею
вот что видно на вторичной обмотке

пока это выглядит во так тор не греется
как только увеличивается горизонтальная полка у импульсов вот так

начинает дурно пахнуть
уж простите фотоаппарата нет так что нарисовал как смог
импульсы симметричные (это я косо изобразил а вот спад действительно преходит через 0)

[rod]

Кромки у кольца завалены? ( Напильник, шарошка... )
Может, стоит посмотреть на входной ток?
Должна присутствовать исключительно реактивная составляющая. ( В течение полупериода напряжения ток симметрично +/- должен менять знак. )
Датчик тока- между средней точкой конденсаторов и первичной обмоткой.
Корпус, землю осциллографа - не заземлять, 220В вх. лучше подавать от развязывающего трансформатора ( хотя при определенной осторожности можно и напрямую от сети.. )
Более тонкие провода - да, кличество - сколько нужно для сохранения исходного сечения.

[Lonesome Wolf]

...иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)...

Э-э-э... А как у вас стабилизация осуществляется - без нагрузки то? Где кондер стоит - сразу после диодов?

[shtopor]

Кромки у кольца завалены? ( Напильник, шарошка... )
Может, стоит посмотреть на входной ток?
Должна присутствовать исключительно реактивная составляющая. ( В течение полупериода напряжения ток симметрично +/- должен менять знак. )
Датчик тока- между средней точкой конденсаторов и первичной обмоткой.
Корпус, землю осциллографа - не заземлять, 220В вх. лучше подавать от развязывающего трансформатора ( хотя при определенной осторожности можно и напрямую от сети.. )
Более тонкие провода - да, кличество - сколько нужно для сохранения исходного сечения.

кромки у кольца немного с ракавинамино других нет

последовательно первичной обмотке трансформатора стоит емкость 0.1 МкФ
на такие пируэты с осцилографом я ни морально, ни материально не готов
делителя напряжения тоже нет.
более тонких проводов к сожалению нетнамотано тем, что наиболее подходяще по сечению.

...иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)...

Э-э-э... А как у вас стабилизация осуществляется - без нагрузки то? Где кондер стоит - сразу после диодов?

обратная связь через резисторный делитель, на 1 ногу TL494 если пмять не изменяет то мс при напряжении маньше 3 в увеличивает ширину импульсов и соответственно напряжение нна выходе
при уровне меньше 3 в уменьшает.

[AML]

По одному напряжению ничего не скажу - нужен еще и ток ключа.

Еще такая вешь... Потери в транзисторах (в общем случае) растут с ростом частоты. Если они уменьшаются - явно что-то не в режиме. Как предположение - на низкой частоте сердечник может насыщаться и ток ключа резко возрастать. Отсюда и нагрев.
Или связь обмоток слишком хорошая получилась и идет токовый выброс при включении (совет поставить дросселек по входу был не просто так)

Если сильно на холостом ходу греется - очень похоже на насыщение. Хотя, странно, как-то...

[rod]

Еще банальная причина перегрева - коротышка витков на сердечник (продавлена изоляция).

..Кромки у кольца завалены? ...

..кромки у кольца немного с ракавинамино других нет...

Раковины - не проблема. Важно сохранить изоляцию провода. Исходно у кольца острейшие кромки. Их надо скруглить. Кстати, попробуйте замерить сопротивление м/у обмотками и кольцом. Желательно, высооковольтным мегаометром, но может и обычный покажет.

[AML]

кромки у кольца немного с ракавинамино других нет

Вопрос немного не про то был. Вообще-то кольца перед намоткой обрабарывают - скругляют кромки на наждачном круге или алмазным надфилем. Нужно для того, чтобы на углах не продавливаласи изоляция сердечника и не лопалась эмаль проводов (они, ведь, толстые и изгиб по малому радиусу для них крайне нежелателен)

на такие пируэты с осцилографом я ни морально, ни материально не готов

Сделать индуктивный датчик тока вроде бы проблем не представляет.

[Танцующий]

Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.

конечно можно. но ведь у китайца работало без дросселя! я думаю всетаки косяк в формулах по которым считаю...

см. выше:
"все бы хорошо, но исходный трансформатор намотан жутко тонким проводом а следовательно тока ждать от него не приходилось да и количиство витков на вторичной обмотке недостаточно было принято решение намотать свой трансформатор какой надо а не какой есть.
и вот тут как раз и возникли вопросы в итоге экземпляр 1 был на мотан на кольце 45х25х11 2000НМ и ..."

мне кажется причина именно в том, что исходный трансформатор по-другому себя ведёт, нежели кольцо, в особенности по отношению к высокочастотным гармоникам, которые на порядок - два выше, чем частота ШИМа. Если грубо, то в кольце получается а-ля СВЧ-печка. Способ борьбы тривиален как мир - последовательно поставить простейший заградительный ФНЧ == дроссель :-).

Сообщение отредактировал Танцующий - Mar 14 2006, 13:55

[shtopor]

Еще банальная причина перегрева - коротышка витков на сердечник (продавлена изоляция).

..Кромки у кольца завалены? ...

..кромки у кольца немного с ракавинамино других нет...

Раковины - не проблема. Важно сохранить изоляцию провода. Исходно у кольца острейшие кромки. Их надо скруглить. Кстати, попробуйте замерить сопротивление м/у обмотками и кольцом. Желательно, высооковольтным мегаометром, но может и обычный покажет.

боюсь что в случае пробоя витка на железа будет хлопок и выбитый автомат как вот этот пирожок и пара сгоревших транзисторов уже проходили.
кольцо от обмотки изолировано хб изолентой(она-то и пахнет) .

Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.

конечно можно. но ведь у китайца работало без дросселя! я думаю всетаки косяк в формулах по которым считаю...

см. выше:
"все бы хорошо, но исходный трансформатор намотан жутко тонким проводом а следовательно тока ждать от него не приходилось да и количиство витков на вторичной обмотке недостаточно было принято решение намотать свой трансформатор какой надо а не какой есть.
и вот тут как раз и возникли вопросы в итоге экземпляр 1 был на мотан на кольце 45х25х11 2000НМ и ..."

мне кажется причина именно в том, что исходный трансформатор по-другому себя ведёт, нежели кольцо, в особенности по отношению к высокочастотным гармоникам, которые на порядок - два выше, чем частота ШИМа. Если грубо, то в кольце получается а-ля СВЧ-печка. Способ борьбы тривиален как мир - последовательно поставить простейший заградительный ФНЧ == дроссель :-).

токда помогите с расчетом этого самого дросселя на столе из быстро доступного пара колец 22х14х9 из неизвестного ферита раньше были дросселями в импульснике .
из эл стали сердечников прям счас нет если только из лампы дневного света дроссель оторвать.

[Танцующий]

пара колец 22х14х9 из неизвестного ферита раньше были дросселями в импульснике .
из эл стали сердечников прям счас нет если только из лампы дневного света дроссель оторвать.

Из лампы точно не подойдёт. Кольца - не знаю. Я бы попробовал что-нибудь с разомкнутым сердечником. Из доступного - что-нибудь типа гвоздя - сотки и витков <сколько не жалко и не утомительно> миллимиетровой проволки. Хуже точно не станет, а вот помочь может.

[AML]

Ну, во первых, ПВХ-изоленту тут применять категорически нельзя - она продавливается. Штатно - лакоткань, как вариант - "черная" изолента (тканевая, прорезиненная).

Насчет хлопка и выбитых автоматов - как повезет. Если закототится одним или двумя витками - будет локально греться и в этом месте лопнет.

Хотя сомневаюсь, что причина в этом. Уж больно стабильный результат.

Попробовал посчитать максимально возможный перепад индукции при 75кГц, 2-х кольцах К40х25х11 и 30 витках первички. Получается 0,18 Тл. Если учесть, что для этого материала частота уже запредельная, число витков рекомендую увеличить как минимум вдвое. Учитывайте, что у современных магнитных материалов потери существенно ниже.

Хотя, все равно странно. На холостом ходу греться не должно. Проблема где-то еще...

[shtopor]

пара колец 22х14х9 из неизвестного ферита раньше были дросселями в импульснике .
из эл стали сердечников прям счас нет если только из лампы дневного света дроссель оторвать.

Из лампы точно не подойдёт. Кольца - не знаю. Я бы попробовал что-нибудь с разомкнутым сердечником. Из доступного - что-нибудь типа гвоздя - сотки и витков <сколько не жалко и не утомительно> миллимиетровой проволки. Хуже точно не станет, а вот помочь может.

Gавно вопрос счас намотаем и сразу расскажем что получилось

[Lonesome Wolf]

...последовательно первичной обмотке трансформатора стоит емкость 0.1 МкФ
на такие пируэты с осцилографом я ни морально, ни материально не готов
делителя напряжения тоже нет.
более тонких проводов к сожалению нетнамотано тем, что наиболее подходяще по сечению.

...иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)...

Э-э-э... А как у вас стабилизация осуществляется - без нагрузки то? Где кондер стоит - сразу после диодов?

обратная связь через резисторный делитель, на 1 ногу TL494 если пмять не изменяет то мс при напряжении маньше 3 в увеличивает ширину импульсов и соответственно напряжение нна выходе
при уровне меньше 3 в уменьшает.

Я имел в виду, что стабилизация осуществляется с помощью ШИМ-а, но для этого реакция нагрузки должна быть индуктивной. Без нагрузки этого не будет в любом случае, скорее всего БП будет работать "пачками", возможно что режимы могут быть весьма далеки от предполагаемых.

Не понял немного насчет емкости последовательного конденсатора - 0.1 мкф имеет реактивное сопротивление на частоте 75 кГц 21 Ом. Слов нет... И это при мощности пол киловатта? Возможно, именно из-за и есть стабилизация...

Насчет нагрева ВЧ полями - не морочьте себе голову... Из реальных причин- КЗ весьма вероятна, померяйте индуктивность Вашего трансформатора после намотки.

P.S. Вот даже прикинул мощность потерь в феррите - ватта 3, не больше, на 75 кГц.

Сообщение отредактировал Lonesome Wolf - Mar 14 2006, 15:33

[shtopor]

Ну, во первых, ПВХ-изоленту тут применять категорически нельзя - она продавливается. Штатно - лакоткань, как вариант - "черная" изолента (тканевая, прорезиненная).

Насчет хлопка и выбитых автоматов - как повезет. Если закототится одним или двумя витками - будет локально греться и в этом месте лопнет.

Хотя сомневаюсь, что причина в этом. Уж больно стабильный результат.

Попробовал посчитать максимально возможный перепад индукции при 75кГц, 2-х кольцах К40х25х11 и 30 витках первички. Получается 0,18 Тл. Если учесть, что для этого материала частота уже запредельная, число витков рекомендую увеличить как минимум вдвое. Учитывайте, что у современных магнитных материалов потери существенно ниже.

Хотя, все равно странно. На холостом ходу греться не должно. Проблема где-то еще...

домотал обмотку сечас в районе 62-65 витков вторичная 2х 4 витка на выходе 9.5v прямоугольник без скосов!!!
трансформатор холодный как труп
я кончно извиняюсь но я писал хб изолента(хлопчатобумажная), а не пвх ее и мотал ну неполныйже я кретин... прям обидно.
вопрос в другом почему по расчетам получается 30 витков, а мотать надо 60 и где еще ждать подвох.

[AML]

я кончно извиняюсь но я писал хб изолента(хлопчатобумажная), а не пвх ее и мотал ну неполныйже я кретин... прям обидно.

Прошу прощения! Что-то у меня глюки пошли...

вопрос в другом почему по расчетам получается 30 витков, а мотать надо 60 и где еще ждать подвох.

Вроде как подвоха нет. Еще в институте меня учили, что для подобного материала на частотах свыше 50кГц перепад индукции не должен быть больше 0,1 Тл. А при увеличении числа витков вдвое потери в сердечнике уменьшаются в 5 раз.

На нормальных современных сердечниках проблем быть не должно и все должно соответствовать расчету.

[shtopor]

спасибо всем откликнувшимся и особенно AML отдельный поклон до земли
фириты трещать перестали!!!
в итоге получился страшный зверь 2 расколотых кольца 40х25х11 M2000НМ 65 витков в первичной обмотке 2х по 9.5 вовторичной первичная обмотка проводом 1 мм вторичная 2х1.75 на выходе диодов отслеживаются красивые прямоугольники нужной амлитуды но с тычками по фронтам измерения при накрузке 5А (автомобильная лампа) через пол часа работы по тактильным ощущениям тор градусов 50 радиатор транзисторов холодный, радиатор диода градусов 35-40
после дросселя теже импульсы но амплитудой в 0.5v дроссель 10 витков провода примеро 2х1.5 мм намотано неизвестным китайцем на неизвестном ферите.

при добавлении в нагрузку еще одной лампочки на выходе появляется жуткий шум амплитудой от 0.7 до 2 вольт такой что на сцилографе лучей 2 разрисовано, на полках импульсов тотже шум. полка начинает плавно скругляться к спаду еще с середины импульса, тычки по фронтам не увеличиваются трансфоматор минут через 5-10 начал отчетливо пованивать изолентой тактильно очень горячий радиаторы диода и транзисторов по прежнему холодные

сделайте пожалста выводы и расскажите их, а то он меня доканает.

зы по поводу емкости последовательно первичной обмотке натрендел стоит там аж 1.5 мкф на 100 вольт.

[artga]

Есть подозрение, что от перегрева феррит потерял свои свойства -например микротрещины.
Хорошо бы поменять феррит.

[AML]

Вряд ли бы феррит из-за микротрещин стал греться.

Итак, имеем:
1. При увеличении числа витков вдвое феррит греться перестал.
2. При увеличении тока вдвое стал греться опять.

Можно предположить, что вновь возрасла амплитуда индукции. А она напрямую зависит от длительности открытого состояния ключа. С ростом нагрузки длительность открытого состояния ключа растет, амплитуда индукции - тоже. Поэтому самое банальное предложение - еще увеличить число витков.

Но мне это кажется страным. В полумостовом преобразователе длительность открытого состояния ключа от нагрузки зависит не очень сильно. Должно быть что-то еще. Надо смотреть ток ключа. Не поленитесь, сделайте токовый трансформатор. Не знаю, знакомо ли вам это устройство, поэтому вкратце поясню, о чем идет речь.
Надо взять какое-нибудь ферритовое кольцо (я обычно брал К20х12х6), намотать 20 витков провода и нагрузить его на 10 ом. А первичкой будет один виток с выведенными в разные стороны концами (в это схеме он работает как ДВА витка). Получился гальванически развязанный преобразователь тока в напряжение с коэффициентом преобразования 1 А/В.
Выводы витка первички надо делать как можно короче (лишняя индуктивность) и включить последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора - посмотреть ток. Виток первички лучше делать не моточным проводом (с эмалевой изоляцией), а монтажным, с хорошей изоляцией - пероятность попасть под сеть сведется к минимуму. А еще лучше сделать несколько витков и соединить их параллельно - индуктивность рассеяния будет меньше.
В общих чертах выглядит это так

Сообщение отредактировал AML - Mar 14 2006, 22:13

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Наткнулся на ветку. Гопода, по-моему, проблема лежит на поверхности. Так и должен себя вести трансфотматор, сердечник которого входит в насыщение. По всем приведенным данным это так.

вопрос в другом почему по расчетам получается 30 витков, а мотать надо 60 и где еще ждать подвох.

Для полумоста это больше 5 вольт на виток! Помилуйте, что-то с рассчётами у Вас неладно. Даже для двух колец это слишком. Сколько витков было, кстати, на оригинальном трансе? И каково соотношение сечений магнитопровода? (да и китайский феррит, полагаю, всё же получше). Кроме того, снижение частоты и должно давать усиление нагрева - ведь габаритная мощность с ростом частоты увеличивается. Да и отечественным сердечникаам 2000НМ доверять опасно - я бы рекомендовал запас по допустимой индукции для них раза в 1,5. Не забывайте - они очень нестабильны по температуре и при нагреве быстро теряют свойства - получается лавинообразный процесс. Ну, и изоляция сердечника хб изолентой - это уж слишком

[vlvl@ukr.net]

Вы немогли бы привести формулы для вычисления числа витков?

[shtopor]

про трансформатор тока. спасибо, все сделаю промерию и отпишу и нарисую но ближе к вечеру сейчас много работы непосредственной

про расчеты я пользовался в ручном режиме вот такой методикой
http://evtrans.chat.ru/manual/2/raschet.htm
справочные данные по материалу брал отсюда
http://www.qrz.ru/reference/ferro/ferro.shtml
в автоматическом режиме ползовался
Transformer 2.0.0.0
Программа расчета трансформатора ИБП v1.03
но им я отчего-то не поверил.

оригинальный транс на ш ферите и ломать его не хочется .

по собственным наблюдениям феритовые кольца больше всего греются именно на сколах
я покрасилодин цапонлаком так вот вокруг трещин лак выгорел.

про хб изоленту скажу дешево доступно и пока не подвела опятьже при перегреве вонять начинает паленым что тоже хорошо.

про фериты мотал на тех что были в магазине, но ведь никто не запрещает заказать .... порекомендуйте.

[artga]

А почему бы все-таки не разобрать оригинальный транс ?
В его магнитных свойствах можно не сомневаться.
Мне неоднократно приходилось перематывать " родные " трансформаторы. Все это затем успешно работало.
Можно аккуратно расколоть , а потом также аккуратно склеить.
Можно положить его в ацетон на насколько дней ( в ацетоне эпокидка размягчается). Важно проверить материал каркаса , чтобы он не растворился.

[Herz]

Вы немогли бы привести формулы для вычисления числа витков?

Не хочется, конечно, выглядеть голословным, но... В своё время, в Союзе, было у меня пару хороших книжек, справочников по рассчёту ИБП. Но вывозить их считалось почему-то преступлением, так что пришлось оставить. Сейчас, уверен, всё это можно найти в интернете, вопрос лишь времени и желания.

А почему бы все-таки не разобрать оригинальный транс ?
В его магнитных свойствах можно не сомневаться.
Мне неоднократно приходилось перематывать " родные " трансформаторы. Все это затем успешно работало.
Можно аккуратно расколоть , а потом также аккуратно склеить.
Можно положить его в ацетон на насколько дней ( в ацетоне эпокидка размягчается). Важно проверить материал каркаса , чтобы он не растворился.

Есть хороший проверенный способ - завернуть в фольгу и минут на 10 в духовку (или ростер). После этого половинки сердечника разнимаются легко. Температура, кажется, 160-180 С. Я так не один уже разобрал. Этот же феррит и могу порекомендовать. Можно сложить 2 сердечника, если необходимо.

[shtopor]

разбирать старый всеже не буду.
причин 2.
1 как было сказано раньще трансформатор от БП компьютерного. иногда они горят а поменять нечем.
2 хочется всетаки иметь некий backup лучше в магазине новых колец куплю в 2 раза больше
тут уже и гордость за отечественно го разработчика должна взыграть. неужели единичнай считаный пересчитаный трансформатор не может работать как минимум нехуже серийного китайского.

да и потом как говорит один мой хопроший приятель "нам главное не результат, главное зае..атья".

думаете компьютер не будет работать с куллером за 600р, будет.
а как насчет блока питания для куллера мощностью в полкиловата?!

[Herz]

Тогда прошу извинить меня за ненужные советы

[shtopor]

Тогда прошу извинить меня за ненужные советы

за советы я всем писал огромное спасибо !!!
Вы я думал поже попали под всеобемлющий ALL.
советы умных и опытных людей всегда ценны даже если не подошли лично Вам.

[shtopor]

вот нарисовал осцилограмы тока в первичной обмотке уж простите как смог.

соответственно сняты при значениях тока нагрузки 0, 5, и 10 A

[AML]

Мда, странные осциллограммы.
Если это снято трансформатором тока, который я рисовал, то, похоже, я крепко накосячил - он сильно искажает импульсы (бросается в глаза спад вершины). Витков надо побольше...
Вот что значит отсутствие практики - тривиальные вещи стал забывать...

Но, правда, там и в самом преобразователе творится что-то странное.

[shtopor]

Мда, странные осциллограммы.
Если это снято трансформатором тока, который я рисовал, то, похоже, я крепко накосячил - он сильно искажает импульсы (бросается в глаза спад вершины). Витков надо побольше...
Вот что значит отсутствие практики - тривиальные вещи стал забывать...

Но, правда, там и в самом преобразователе творится что-то странное.

трансформатор как Вы и писаль 1 виток в 2 провода монтажным , 10 витков обмоточнам нагружено на 10 ом намотано на неизвестном китайском кольце
качество рисунков полный пипец вечером сниму фотоаппарвтом и положу.
однако даже на этих рисунках видно пакость. какието колебания на чатоте в 10-20 раз выше частоты преобразованя объясните мне что это за гадость и почему такие высокие по амплитуде тычки в начале импульсов?
теже колебания и тычки видны и при измерении формы напряжения.
и еще у меня такое ощущение что ферит на котором я мотал отмаркирован как бог на душу положил. а не как есть. скажите какие кольца лучше использовать?

[AML]

Сегодня проверил - ошибся я с параметрами датчика тока для К20х12х6. На такой частоте он стал работать как диференцирующая цепочка (постоянная времени RL оказалась очень маленькая). Нужно увеличить число витков во вторичке до 100.

По этой причине ток имеет выброс на переднем фронте и спад вершины - классическая дифцепочка.

По поводу выбора колец - магнитная проницаемость должна быть максимальна, чтобы иметь максимальную индуктивность. Общий критерий выбора - постоянная времени RL должна быть существенно (как минимум в 10 раз) больше длительности исследуемых импульсов.

Еще раз приношу извинения за неверную информацию - давно не занимался этим (10 лет уже прошло). А последние работы, для которых делал датчик тока, были связаны с исследованием преобразователей на тактовых частотах около 1 МГц. Поэтому и запомнились неверные значения.

Чтобы не сомневаться в работе датчика, лучше его сначала проверить - подать прямоугольные токовые импульсы не той же частоте (например, коммутировать 10 Ом на 10В) и посмотреть, что на выходе. Если нормальные прямоугольники, то можно пользоваться.

[shtopor]

перемотал измерительный трансформатор 1 первичной 100 вторичной нагружен на 10 ом
снято 0.1 V , 2 мкс на деление сответственно в нагрузке 16v 0.1А 5А и 10 А
амплитуда тычков по фронтам импульсов 0.28V , 0.37 и 043 .

[AML]

Ну вот, совсем другое дело. Теперь имеем классическую картинку тока. Во всех умных книжках его так и рисуют. С уверенностью можно сказать, что сердечник силового трансформатора не насыщается.

[shtopor]

Ну вот, совсем другое дело. Теперь имеем классическую картинку тока. Во всех умных книжках его так и рисуют. С уверенностью можно сказать, что сердечник силового трансформатора не насыщается.

1 спасибо.
2 что будет видно в случае насыщения сердечника?
3 что за колебания на полке импульсов и почему толко в нижнем полупериоде?
4 как и возможно ли с ними бороться?
5 почему по фронтам кратковременные выбросы ?
6 как и возможно ли с ними бороться?

[AML]

что будет видно в случае насыщения сердечника?

В случае насыщения сердечника "полка" тока не будет линейной. Будет явный загиб вверх в конце.

что за колебания на полке импульсов и почему толко в нижнем полупериоде?

Колебания есть по обоим фронтам. Обусловлены паразитными индуктивностями и емкостями контура протекания тока. На нижнем полупериоде они явно больше. Наиболее вероятная причина - неравномерная намотка трансформатора (по хорошему, надо мотать в два провода, тогда параметры полупериодов будут одинаковыми.

как и возможно ли с ними бороться?

Бороться можно аккуратным изготовлением трансформатора. Однако, их величина в верхнем полупериоде вполне приемлема. Стоит сделать такую же в нижнем - и больше не думать над этим вопросом.

почему по фронтам кратковременные выбросы ?

Кратковременный выброс при открытии ключа - это ток перезаряда паразитных емкостей и емкости демпфирующей цепочки.

как и возможно ли с ними бороться?

Бороться с ним проблематично. Более того, он не кажется мне неприемлемо большим.

[shtopor]

[quote name='AML' date='Mar 17 2006, 18:44' post='96110']

[quote]
что за колебания на полке импульсов и почему толко в нижнем полупериоде?

Колебания есть по обоим фронтам. Обусловлены паразитными индуктивностями и емкостями контура протекания тока. На нижнем полупериоде они явно больше. Наиболее вероятная причина - неравномерная намотка трансформатора (по хорошему, надо мотать в два провода, тогда параметры полупериодов будут одинаковыми.
[/quote]

поскольку у трансформатора только одна первичная обмотка надо ли понимать ответ так что берутся они из промежуточного между шим и силовым ключем?

[AML]

поскольку у трансформатора только одна первичная обмотка надо ли понимать ответ так что берутся они из промежуточного между шим и силовым ключем?

Первичная обмотка одна, а вторичных -две (если я правильно понял). Во премя одного полупериода ток течет через одну, а во время другого - через другую. С одний из них магнитная связь хуже (по каким-то причинам). Соответственно, индуктивность рассеяния выше, а колебания больше. Не забывайте, что индуктивность рассеяния пропорциональна магнитной связи между обмотками. Поэтому и получилось, что ваш трансформатор имеет разную индуктивность рассеяния в разных полупериодах.

[shtopor]

извините что не отвечал раньше, привезли торы M2500НМС1 45х28х8 получал не забываемые минуты от укладки на них сначала лака потом изоляции следом проволоки....
на текущия момент на столе рабочая конструкция выдает 14м 4А намотано проволкой 1 мм но зато не дымит, не пенится, не пригорает
замечено вредное явление: при увеличении ширины импульсов больше 5 мкс а паузы между ними соответственно меньше 2 под нагрузкой явно просаживается напряжение на 1.5 -2 V это вопрос.
кстати паузы в верхнем и нижнем полупериоде отличаются на пол микросекунды. тоже вопрос, но познавательного характера мне это жить не мешает.

так я и не понял почему вместо расчетных 45-50 витков в первичной обмотке надо мотать 150
ну да и фиг с ними, я уже зае... ,а что до теоретических обоснований - это к местным Гуру.
у них головы большие, мыслей в них много вот пусть и раскажут неграмотному народанаселению в чем подвох.

спасибо. ответ ясен выводы сделаны только пока не понятно как намотать в 4 провода обмотку проволокой 1.7мм но это поправимо.
похоже придется мотать штук 12 по 1мм
но для начала ее надо добыть.

[AML]

замечено вредное явление: при увеличении ширины импульсов больше 5 мкс а паузы между ними соответственно меньше 2 под нагрузкой явно просаживается напряжение на 1.5 -2 V это вопрос.

Учточните вопрос: за счет чего происходит это увеличение? Если принудительно, то непонятно. Если это происходит при увеличении тока нагрузки под воздействием цепи обратной связи - то надо смотреть цепь ОС.

кстати паузы в верхнем и нижнем полупериоде отличаются на пол микросекунды. тоже вопрос, но познавательного характера мне это жить не мешает.

Если сохранена стандартная схемотехника источника компьютера, то там последовательно с первичной обмоткой болжен стоять конденсатор, поэтому замагничивания не будет. Этот факт, действительно, не должен мешать жить.

так я и не понял почему вместо расчетных 45-50 витков в первичной обмотке надо мотать 150

Полагаю, что это было справедливо только для 2000НМ. Этот феррит не предназначен для работы на такой частоте, поэтому для обеспечения приемлемых потерь амплитуду индукции пришлось значительно умешьшить. М2500НМС1 в плане потерь существенно лучше. Поэтому весьма вероятно, что для него число витков можно и уменьшить.
Думаю, что для проверки даже не обязательно мотать толстый провод в первичку. А вторичку не делать вообще. Микросхему упрвления при этом нужно запитать от внешнего источника. Цепь ОС в этом случае, по идее, должна выставить максимально возможную ширину импульсов - это и нужно для проверки феррита на перегрев. Ведь потери в сердечнике зависят только от перепада индукции (ширины импульса). И никак не зависят от передаваемого в нагрузку тока.

спасибо. ответ ясен выводы сделаны только пока не понятно как намотать в 4 провода обмотку проволокой 1.7мм но это поправимо.
похоже придется мотать штук 12 по 1мм
но для начала ее надо добыть.

Толстым проводом мотать на кольце - занятие малоприятное. Можно и кольцо сломать (видел такое ) Поэтому лучше 12х1. Да и потери меньше (эффект вытеснения). Но перед этим все же рекомендую определиться с оптимальным числом витков, чтоб не делать лишнего

[shtopor]

1
вот такая вот схема, регулируемый резисторный делитель и есть обратная связь собственно при изменении его отношения и изменяется ширина импульсов.
схема управления ключами сохранена полностью, а вот обвязка Tl494 изменена до неузнаваемости.

форму напряжения, я измерял сразу после диодов
амплитуда импульсов после диодов 20в,напрряжение на выходе(после фильтра) 14в пульсации после фильтра на уровне 0.5 в.
внимание вопрос почему такая большая разница?

ток соответственно с верхнего посхеме трансформатора.
ток в первичной и вторичной обмотках не зависит от ширины импульсов (только от прожерливости нагрузки) я думаю, нужно увеличить сглаживающий дроссель и все пройдет.

2 по поводу витков скажу так прежде чем писать сначала провел ряд Експериментов
писал же :"получал не забываемые минуты от укладки на них сначала лака потом изоляции следом проволоки...."
так вот при 90 витках в первичной обмотке 2 склеиных кольца 45х28х8 вскипают почти мгновенно
сейчас 150 витков первичной и 2х22 вторичной



собственно я на эти кольца уже мотал провода 1, 1.3 , 1.7, 2
скажу всем и каждому все что больше 1мм это Жопа
2х12 витков 2мм провода это мой личный рекорд

[Herz]

собственно я на эти кольца уже мотал провода 1, 1.3 , 1.7, 2
скажу всем и каждому все что больше 1мм это Жопа
2х12 витков 2мм провода это мой личный рекорд blink.gif

Когда-то я, в том числе и по этой причине, использовал Ш- сердечники и медную фольгу : ленточку шириной 20мм и толщиной 0,1 мм вместо двухмиллиметрового провода мотать одно удовольствие. Прокладывал тонкой фторопластовой лентой. Есть, конечно, свои минусы, но зато технологичность - не сравнить!

[shtopor]

собственно я на эти кольца уже мотал провода 1, 1.3 , 1.7, 2
скажу всем и каждому все что больше 1мм это Жопа
2х12 витков 2мм провода это мой личный рекорд blink.gif

Когда-то я, в том числе и по этой причине, использовал Ш- сердечники и медную фольгу : ленточку шириной 20мм и толщиной 0,1 мм вместо двухмиллиметрового провода мотать одно удовольствие. Прокладывал тонкой фторопластовой лентой. Есть, конечно, свои минусы, но зато технологичность - не сравнить!

полностью согласен токо вот ленты нет, а есть совершенно замечательные фильтры от колонок МАС10
там совершенно прекрасные катушки намотанные проводом 1 мм аж по 10 метров
а также совершенно великолепная ВАЗовская втягивающая намотанная проводом 1.3 там метров 15 20 точно есть
писец тестевой копейке.

[shtopor]

домотал вторичную обмотку получилос 2х35 витков проводом 2х1мм
стабильно без чувствительных просадок напряжения дошел до 17 в провалы получились примерно 0.7в
но вот что начало твориться с током в первичной обмотке там где при 5 А нагрузки были паузы между импульсами появились треугольные тычки такие что форма импульсов становится похожа на тропецию... охренеть долго не мучал потому как по понятным причинам вторичная обмотка здорово греется всеж таки плучилось почти 6.5 А на 1мм^2.

к концу сего послания конструкция кратковременно оказалась способна выдать 20в 11А ток при этом превратился почти в чистейшую тропецию....? почему и как сэтим бороться?

[AML]

Подозреваю индуктивность рассеяния. Вы пытаетесь ключом прервать в ней ток, а она сопротивляется.

[shtopor]

Подозреваю индуктивность рассеяния. Вы пытаетесь ключом прервать в ней ток, а она сопротивляется.

не понял мысль поянсните пожалста на пальцах
ситуация такая при большой нагрузке ток от спда первого импульса нарастает линейно вплоть до фронта следующего. тоесть если за катеты треугольника взять время между импульсами и фронт следующего то гипотинуза и будет тем что я вижу вместо вертикального фронта внимание вопрос: плохо ли это и если плохо то как с этим бороться?

[AML]

Не посмотрел сразу где ток смотрится - думал, через ключ.

Для тока первичной обмотки превращение тока из прямоугольника в трапецию - типовое явление, вызванное индуктивностями рассеяния. Существенно ни на что не влияет. Немного растут потери (увеличивается соотношение амплитудного и среднего токов ключа, а также возникает бесполезная циркуляция тока через обратные диоды).

Избавляться от этого явления можно только тщательным изготовлением трансформатора (конструктивными мерами по улусшению связи обмоток). Пример - токи в обмотке при коэффициенте связи 0,99 и 0,97

Во, блин, картинки пока не вставляются, выложу позже

[shtopor]

перемотал вторичную обмотку теперь стала 2х27витков проводом 3х1.3 мм (окно занято почти полностью) теперь при 16В 10А ток в первичной обмотке пямоголиный при увеличении до 15А начинает активно греться (тактильно градусов 70) и ток в первичной обмотке опять превращается в трапецию...

что за страшный барабаш?

похоже не только я немогу до конференции периудами достучаться?

Сообщение отредактировал shtopor - Mar 24 2006, 13:50

[shtopor]

да и еще не могут ли оказывать такое влияние RC цепочки включенные паралельно обмоткам ?

[AML]

да и еще не могут ли оказывать такое влияние RC цепочки включенные паралельно обмоткам ?

Нет, не должны.

А вот колебания на полке тока - это как раз влияние емкостей, стоящих параллельно диодам. Кстати, эти колебания реально могут греть сердечник. (об этом как-то уже писали выше).

Увы, картинки по прежнему не прикрепляются - проблемы на сервере.

[shtopor]

пожалуй все же сердечник греться перестал (покрайней мере запаха изоленты нет), а именно ей он обмотан -> греются обмотки только вот почему они это так активно делают при токе всего 3.8А/1мм^2

и еще я спрашивал ALL почему амплитудное значение импульсов перед дросселем 25в а действующее в нагрузке 16в
причем ток находится почти в фазе с напряжением , это на 2х лучевом осцилографе видно четко.
если быть совсем честным ток первичной обмотки чуть опережает примерно на 0.5-0.7мкс

Сообщение отредактировал shtopor - Mar 24 2006, 15:16

[AML]

греются обмотки только вот почему они это так активно делают при токе всего 3.8А/1мм^2

Думаю, эффект вытеснения. На высоких частотах ток течет только в приповерхностном слое проводника. Чем толще проводник, тем хуже он используется - внутри ток не течет, поэтому эффективное сечение уменьшается.
В связи с этим, целесообразнее мотать несколькими тонкими проводами, чем одним, равного сечения.

и еще я спрашивал ALL почему амплитудное значение импульсов перед дросселем 25в а действующее в нагрузке 16в

Уже отвечал на этот вопрос, но ответ "съели" глюки форума.

Выходное напряжение прямоходового регулятора определяется по формуле Uвых=nE x D, где
nE - трансформированное напряжение (амплитуда импульсов до дросселя)
D - коэффициент заполнения (отношение длительности импульса к периоду следования)

Судя по всему, коэффициент заполнения - 0,64

[shtopor]

греются обмотки только вот почему они это так активно делают при токе всего 3.8А/1мм^2

Думаю, эффект вытеснения. На высоких частотах ток течет только в приповерхностном слое проводника. Чем толще проводник, тем хуже он используется - внутри ток не течет, поэтому эффективное сечение уменьшается.
связи с этим, целесообразнее мотать несколькими тонкими проводами, чем одним, равного сечения.

я так понимаю, что можно как-то посчитать эффективно работающее сечение при известной чатоте и известном сечении проводника?

или какой диаметр проводника оптимален на данной частоте?

ответ "чем тоньше тем лучше, но ненадо доходить до маразма" не принимается
и еще вопрос почему !!!! мать его вовсех методиках расчета ток в проводе обмотки считаю якобы постоянным!!!!

Сообщение отредактировал shtopor - Mar 24 2006, 16:17

[AML]

я так понимаю, что можно как-то посчитать эффективно работающее сечение при известной чатоте и известном сечении проводника?
или какой диаметр проводника оптимален на данной частоте?

Видел в умных книжках методики расчета потерь с учетом эффекта вытеснения и эффекта близости. Но где - сходу не вспомню. Как найду - выложу ссылку.

Кстати, схожий вопрос недавно обсуждался - Как расчитать потери в магнитопроводе? - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11642&st=0

[AML]

Пока на здешнем сервере картинки не выкладываются буду пользоваться внешними ссылками.

Итак, ток первичной облотки полумоста при коэффицианте связи между обмотками 0,99 и 0,97 (увеличение индуктивности рассеяния)

http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/01.gif
http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/03.gif

[shtopor]

я так понимаю, что можно как-то посчитать эффективно работающее сечение при известной чатоте и известном сечении проводника?
или какой диаметр проводника оптимален на данной частоте?

Видел в умных книжках методики расчета потерь с учетом эффекта вытеснения и эффекта близости. Но где - сходу не вспомню. Как найду - выложу ссылку.

Кстати, схожий вопрос недавно обсуждался - Как расчитать потери в магнитопроводе? - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11642&st=0

по первому спасибо, но я имел ввиду не расчеты с точностью до миливата а хотябы примерные зависимости, как например совершенно недавно (пару постов назад) было выяснено что напяжение в обмотке в моем конкретном случае почти в 1.5 раза выше чем в нагрузке. а я то думаю почему такое огромное амплитудное значение => смерть диода :-)
так же и с проволокой я думаю что зависимости распространения тока в глубину проводника от частоты этого самого тока давно посчитаны и обсосаны => должны быть графики либо таблицы.
мы же не меряем удельное сопротивление провода когда мотаем трансформатор, а читаем по этому поводу справочник.

прочитал ссылку Всю, понял 1/4 как применить на практике еще меньше... сори ни опыта, ни образования нехватает иначе бы не спрашивал постоянно, а отвечал
однако с увеличением сечения магнитопровода потери в нем снижаются при увеличения числа витков обмотки потери снижаются в сердечнике ну и как следствие увеличения длинны провода растут в обмотке. с увеличением чатоты преобразователя растут потери в сердечнике, растут потери в обмотках, за счет скин эфекта, снижаются потери в ключах.
теперь мои выводы:
частоту преобразования у меньшать не хочу тк очень нравится температура ключей. (при 40Кгц) на транзисторы хоть ссы.
уменьшить потери в сердечнике путем увеличения этого самого сердечника (ктому же обмотки на текущий все равно не лезут)
уменьшить потери в проволоке путем уменьшения диаметра этой самой проволоки без изменеия эквивалентного сечения.

теперь вопрос до какого сечения следует уменьшать проволоку, что-то совсем нехочется мотать везанку проводов 0.05... ?
если 1мм будет использоваться на 90% зачем мотать 0.7 если он будет использоваться на 2% эффективнее...

пвторяюсь: почему ток в обмотке трансформатора считают постоянным либо не внимательно читал, либо
непонял.
ну икак следствие из всего выше обозначенного в моем случае 2 вторичных обмотки в верхнем полупериоде работает одна в нижнем вторая, действующее значение тока в нагрзке 30А нагрузка чисто активня. какое значение тока принимать в каждой половине обмотки?! 30А, 30/2, может здесь опять должен влиять коэффициент заполнения?

[AML]

я думаю что зависимости распространения тока в глубину проводника от частоты этого самого тока давно посчитаны и обсосаны => должны быть графики либо таблицы.

Я тоже так думаю. Более того, видел такие графики (но где - не помню). Если не ошибаюсь, на частотах менее 100 кГц брать провод диаметром менее 0.8 мм нецелесообразно. По поводу источников информации есть определенные проблемы. Дело в том, что последний свой преобразователь проектировал 12 лет назад и по многим практическим вопросом мне трудно давать советы - очень многое за это время изменилось.

частоту преобразования у меньшать не хочу тк очень нравится температура ключей. (при 40Кгц) на транзисторы хоть ссы.

Не понимаю, почему у вас при 40 кГц транзисторы грелись много сильнее, чем при 70 кГц. По всем канонам должно быть наоборот. Подозреваю, что насыщался трансформатор.

пвторяюсь: почему ток в обмотке трансформатора считают постоянным либо не внимательно читал, либо непонял.

Не понял, о чем идет речь.

Я не в курсе, какие методики использовались при рачете диаметра провода, поэтому однозначного ответа, что брать 30А, 15А или что-то другое - дать не могу. Очень часто используются приведенные формулы (куда уже внесены необходимые поправочные коэффициенты), куда подставляются основные эксплуатационные характеристики трансформатора.

Если же рассматривать общий подход, то потери в обмотках определяются действующим значением тока. В первом приближении ток через вторичные обмотки можно считать прямоугольным. Его амплитуда приближенно равна Iвых (при условии непрерывности тока дросселя). Для получения величины действующего значения амплитуду надо умножить на корень квадратный из коэффициента заполнения D.
Вроде получалось, что у вас после выпрямления коэффициент заполнения - 0,64. Поскольку ток в полуобмотках течет по очереди, то для тока обмотки получаем коэффициент заполнения - 0,32.
Следовательно, при выходном токе 30А действующее значение тока в каждой вторичной обмотке будет 17А.

[shtopor]

по первому вопросу ответ ясен и понятен.

по второму вопросу невероятно но факт на 70 кгц радиатор без обдува чуть теплый при 40кгц транзисторов хватало на 3 часа потом смерть от перегрева при условии активного (очень активного)
обдува.

по третьему вполне возможно я некоректно задал вопрос, но ответили вы на него абсолютно точно.
во всех методиках расчета ток во вторичной обмотке считают = току нагрузки и соответственно считают сечения провода исходя из 3-5А на 1 мм^2
дело в том, что мене 4 года далдычили что ампльтудное значение в сети отличается от действующего в корень из 2 раз. поэтому я так настойчиво спрашивал.
а учили меня не импульсные преобразоватеи строить, а заводы ЭЭ снабжать. да и меряли мы все больше киловольтами да мегаватами :-)
помнится мы тогда на какойто РПЗ линию пересчитали к местному заводу да унас получилось что можно в 2 раза короче и провода в полтора раза тонче. так наш КапРаз отвел нас по весне туда где мы эту линию постороить предложили и увидили мы бескрайнее море воды.... лужок то не просто так стороной обошли, заливной оказался сволочь... и предложил к проекту фундаменты под опоры добавить. Вот такие вот выкрутасы природы и рельефа учили при проектировании учитывать, а не скороть поворота домена в сердечнике...

[rod]

...так же и с проволокой я думаю что зависимости распространения тока в глубину проводника от частоты этого самого тока давно посчитаны и обсосаны => должны быть графики либо таблицы.....
..........теперь вопрос до какого сечения следует уменьшать проволоку, что-то совсем нехочется мотать везанку проводов 0.05... ?

/pub/DOC/_unsorted/Transformer and Inductor Design Handbook, Third Edition.zip\DKE667_ch4.pdf p.26
Table 4-14 "ac/dc Resistance Ratio at Common Converter Frequencies"

[AML]

Спасибо за ссылку. Надо же, память почти не подводит. На частоте 50кГц заметное увеличение сопротивления провода начинается с диаметра 1мм (1,2 раза). На частоте 100 кГц - с диаметра 0,8 мм (1,3 раза). А вот у провода 1,2мм на частоте 50 кГц эквивалентное сопротивление увеличивается в 1,4 раза, а на частоте 100 кГц - в 1,8 раза.
Отсюда напрашивается вывод, что на частоте 70 кГц мотать следует проводом 0,7-0,8 мм.

[shtopor]

спасибо понял, теперь вопрос как и откуда вы это скачали извините но url отсутствует или я его не вижу. вижу только путь до файла!
вот кстати встретил жутко умную работу по теме однако либо опять я чтото не понимаю, либо гдето вкрались ошибки.
http://www.mmp-irbis.ru/SB_S/SB1/elmag1.pdf

Сообщение отредактировал shtopor - Mar 25 2006, 21:30

[AML]

Да, работа серьезная. Но для рассматриаемого случая почти бесполезная. Единственный вывод, который можно сделать из статьи - обмотка не должна быть "толстой" (имеется в виду не провод, именно обмотка). Т.е. при таком сечении провода класть его желательно в один слой, что достаточно проблематично.

url отсутствует или я его не вижу. вижу только путь до файла!

Ссылка была на местный FTP-сервер. Но доступ туда ограничен.
Правила получения доступа - http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=2605

[shtopor]

отчего же там кроме всего прочего приводится методика расчета глубины скинслоя проводника,
а это как раз нам по теме.

повесил заявку на оСВОЙние меня любимого.

потихоньку возникает желание переименовать тему во что нибудь типа "сбор граблей при изготовлении
трансформаторов импульсного преобразователя"
и почему в смайликах нет колобка вырывающего из задницы волоски!!!

[AML]

почему в смайликах нет колобка вырывающего из задницы волоски!

Чего не сделаешь для хорошего человека Получите -

сбор граблей при изготовлении трансформаторов

Тоже идея хорошая. Надо будет колобка с граблями нарисовать

[shtopor]

[

пвторяюсь: почему ток в обмотке трансформатора считают постоянным либо не внимательно читал, либо непонял.

Не понял, о чем идет речь.

Я не в курсе, какие методики использовались при рачете диаметра провода, поэтому однозначного ответа, что брать 30А, 15А или что-то другое - дать не могу. Очень часто используются приведенные формулы (куда уже внесены необходимые поправочные коэффициенты), куда подставляются основные эксплуатационные характеристики трансформатора.

Если же рассматривать общий подход, то потери в обмотках определяются действующим значением тока. В первом приближении ток через вторичные обмотки можно считать прямоугольным. Его амплитуда приближенно равна Iвых (при условии непрерывности тока дросселя). Для получения величины действующего значения амплитуду надо умножить на корень квадратный из коэффициента заполнения D.
Вроде получалось, что у вас после выпрямления коэффициент заполнения - 0,64. Поскольку ток в полуобмотках течет по очереди, то для тока обмотки получаем коэффициент заполнения - 0,32.
Следовательно, при выходном токе 30А действующее значение тока в каждой вторичной обмотке будет 17А.

имею мнеие что с 17 А Вы ошиблись

если не учитывать (а именно это мы и делаем везде) потери в выпрямителе и фильтре то мы имеем замкнутуб не ветвящуюся цепь => ток во всех ее элементах будет одинаков.
соответственно Pнагр = 30V*16A =480W
обосновано теоритически и доказанно практически что напряжение каждой полуобмотки = Uнагр/m=16V/0.64 =25V далее предположим имеем 2 обмотки и считаем работающие каждая 0.5 периуда предпологая что ток в обмотке будет равен Iвых/0.32=17A получаем Pполуобмотки = 25*17= 425W (это амплитудно) чтоб получить действующее надо умножить на коэффициент заполнения = 272W далее обмоток 2 => суммарно из трансформатора выходит 544W а до нагрузки дошло всего 480 и это без потерь в выпрямителе и фильтре. что-то не сходится
я так предполагаю что мощность во вторичной обмотке должна быть 480/0.64=750w => амплитудное значение тока 750/25= 30А => в каждой половине обмотки 15А => ток амплитудный = току действующему.


опять же отношение периода к длительности импульсов не должно меняться возьми мы пол периуда или полтора посчитайте сами.

поправьте если я гдето не прав.

[AML]

поправьте если я гдето не прав

.
Посмотрим.

Pнагр = 30V*16A =480W - скорее всего, имелось в виду 30А*16В, но результат верный.
Uнагр/m=16V/0.64 =25V - верно
Ток в обмотке будет равен Iвых/0.32=17A - это среднее значение, а не амплитуда тока. Амплитуда - Iвых.
Дальше ошибка потянулась. Амплидудная мощность - Pполуобмотки = 25*30= 750W
Чтобы получить среднее значение (кстати, именно среднее, а не действующее) надо умножить на коэф. заполнения.
Pср полуобм.=750*0,32=240Вт. Соответственно, у двух полуобмоток - 480Вт. Баланс мощности имеется.

А вот теперь самое интересное. Вчера я, действительно, написал фигню, расписав процессы для обнотактного прямоходового преобразователя. В двухтактном дела обстоят не так. Дело в том, что в однотактном преобразователе во время закрытого сотояния силового ключа ток через вторичную обмотку не течет, замыкаясь через обратный диод. А в рассматриваемом двухтактном (выпрямление с отводом от средней точки) в часть периода, когда оба силовых ключа закрыты, ток дросселя делится пополам между вторичными обмотками. Токи полуобмоток протекают противофазно и поэтому ток первичной цепи в этот момент равен нулю. Т.е. токи через обмотки текут, а передачи энергии не происходит. Эта циркуляция тока приводит к дополнительным потерям, которые я не учел в своих вчерашних выкладках.
Вот как это выглядит в течение одного периода. Силовой ток открылся, диод открылся и через полуобмотку течет весь ток нагрузки. Оба силовых ключа закрыты - через обмотку течет половинный ток. Открылся ключ противоположного плеча - ток обмотки стал равен нулю, закрылись оба - ток вновь стал равен половине тока нагрузки.
Вот токи обмоток при Iвых = 24А - http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/I_L.gif
Поэтому действующее значение тока 17А при 30А нагрузки - ошибочно. Действующее значение тока Id=(Iвых/2)*sqrt(D+1), т.е. Id=15*sqpt(0,64+1)=19A

[shtopor]

спасибо, вразумили, вроде переворил.
вот мы свами и договорились, вторичная обмотка должна быть рассчитана на ток 19.2А сечением ~5мм^2, намотанона соответствующим количеством проводов диаметром 0.7-0.8мм ~13шт, колличество витков обмотки должно быть рассчитано на напряжение ~25В


теперь еще хотелось бы немного прояснить вопрос с трапециеей тока в первичной обмотки, как вы выше писали и даже вешали рисунки, сия трапеция порождена индукциеей рассеянья.
поскольку ток при запертых ключах, во вторичных обмотках течет в противоположных направлениях то возбуждаемый ими магнитный поток взаимоподовляется, ибо по условию задачи обмотки одинаковы и противофазны.
так вот вопосы: кто возбуждает этот самый ток и самое главное куда он девается дальше?
почему при заполнении окна трансформатора на 2/3, кода втоичная обмотка намотана проводом 1мм
эффект проявлялся при нагрузке в двое меньшей чем когда тот-же тор был замотон проволкой 1.3 "по уши" первичная обмотка и другие элементы остовались не изменныпи. проволку в обоих случаях мотал со всей аккуратностью, на какю способен.

к сожалению нрисовать сейчас нечем по этому пишу пальцами.
в обозначенной выше схеме соответственно надо соединить свободные выводы силовых емкостей и ключей с диодным мостом, параллельно каждой емкости сопративление 200кОм параллельно каждому ключу (К-Э) защитный диод.

[AML]

поскольку ток при запертых ключах, во вторичных обмотках течет в противоположных направлениях то возбуждаемый ими магнитный поток взаимоподовляется, ибо по условию задачи обмотки одинаковы и противофазны.
так вот вопосы: кто возбуждает этот самый ток и самое главное куда он девается дальше?

Когда транзисторы на первичной стороне закрыты, энергия на вторичную сторону не передается. Поэтому ток во вторичной обмотке не опрелеляется процессами в первияной. Но дроссель фильтра - это источник тока. И он пытается за счет накопленной энергии поддерживать ток в своей обмотке неизменным. По какой цети может течь ток? Вариантов нет, только через вторичные обмотки. При этом трансформатор с двумя полуобмотками начинает работать как уравнительный реактор, деля ток между обмотками строго пополам. На пальцах это выглядит так. Если по каким-то причинам ток в одной полуобмотке увеличился, то нарушился баланс магнитных потоков, создаваемых обмотками. Следовательно, суммарный поток стал неравен нулю. Он стремится уменьшить рапряжение на обмотке, где ток больше и увеличить напряжение там, где ток меньше. Соответственно, меняются и токи. Баланс восстанавливается. Протекающий через обмотки ток ни к чему полезному не приводит. Он просто греет обмотки - такова особенность схемы выпрямления.

По остальным вопросам пока сказать ничего не могу.

Кстати, все хотел спросить. У меня при моделировании обратное напряжение на диодах выпрямителя получается в районе 300В. Мне интересно, в реале это так? Им не худовато?

[shtopor]

про ток во вторичной обмотке я все понял и посхеме внимательно прочитал все содится козленеочек наш. вот какая цепь собирается в первичке когда заперты оба ключа я не понял. ведь ток на основании одной индукции не появится нужна замкнутая цепь как максимум может появиться напряжение из-за разности вторичных обмоток трансформатор начнет повышать. ведь одинаковы они только в идеале, а у нас сплошная практика. а в качестве источника энергии все тотже дроссель с емкостью.

насчет 300в неуверен, но похоже, что нет.
я контролировал форму импульсов сразу после диода первый тычёк длительностью примерно 0.5мкс разворачивается на весь экран это примерно 8-10 клеток по 5в => вольт ~ 50 диоды дальше тычки затухают по амплитуде и растягиваются по времени на спаде импульса 25в. диоды 30А 40в дохли с устрошающим постоянством причем все время в один и тот же (так что и у китайского транса не все в порядке с обмотками чуток разные ) разорился купил 60А 100В если память не изменяет 63CPQ100 зверь машина на трансформаторе пальцаы приклеивыются, а у него радиатор чуть выше комнатной температуры
у диода очень демократичные параметры что-то вроде !!!! 1000А за 1мкс с периодичностью 300мс
думаю что по импульсным напряжениям тоже чтото подобное можно посмотреть pdf http://www.chipinfo.ru
к сожалению сейчас дома отдыхаю :-) поэтому точнее если интересно скажу завтра.
более короткие тычки видимо подавляются емкостями (паралельно диодам) или я их не могу роазглядеть осцилограф стабильно синхронизируется только при 2 и 5 мкс на деление, при других значениях мешает фон от работаующего под нагрузкой девайса. все размазывается по времени очень сложно поймать хотябы 2-3 луча не то что идеальную картинку.
сегодня должны приехать кольца побольше будут замотаны и протестированы тогда и увидим все с фотографиями. с последнего трансформатора я вторичку снял (провода 1.3мм) как мы уже договорились только перевод меди и ЭЭ, а проводов 0.75 только на одну попытку. и только на вторичную обмотку чем мотать первичную еще не придумал похоже будет чтото в районе 0.5 придется какой нить ТВК от старого телевизора размотать. ибо проволоки в городе не купить покрайней мере меньше бабины сразу и то под заказ и за дорого. с детских радиогубительских времен осталась у меня и сотоварищей 0.05 - 0.4 и то по чуть. вот такое хреновое лето.

[AML]

вот какая цепь собирается в первичке когда заперты оба ключа я не понял

Когда оба ключа заперты, напряжение на первичной обмотке сначала меняет полярность и идет вывод энергии из индуктивности рассеяния и намагничивания (именно этим обусловлено появление трапеции тока). Потом начинается колебательный процесс (относительно нуля) определяемый индуктивностью рассеяния, а также паразитными емкостями и емкостями демпфирующих цепочек. Если на вторичной стороне небаланс напряжений, то колебания имеют постоянную составляющую (это ни на что не влияет)

насчет 300в неуверен, но похоже, что нет.

Да, я вчера погорячился. У меня был коэффициент заполнения существенно меньше. Сейчас поставил 0,32 (для полупериода).

я контролировал форму импульсов сразу после диода первый тычёк длительностью примерно 0.5мкс разворачивается на весь экран это примерно 8-10 клеток по 5в => вольт ~ 50

Похоже на правду. При моделировании у меня получилось 62В (верхний график) - http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/01_1.gif
Разница вполне может объясняться неточным учетом в модели паразитных параметров компонентов. Но это - не напряжение на диоде. А напряжение на диоде надо мерить между катодом и анодом. И оно в 2 раза больше. (нижний график)

диоды 30А 40в дохли с устрошающим постоянством

А чего бы им не дохнуть, если обратное напряжение в схеме получается почти в три раза больше допустимого для этих диодов.. В общем, сбор граблей продолжается.

Еще один момент. В вашей схеме параллельно выпрямительным диодам стоят емкости по 2nF. У меня такое подключение вызывает сильные колебания - http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/02_1.gif
Рекомендую последовательно с емкостью ставить резистор сопротивлением 30-50 Ом.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[shtopor]

вот какая цепь собирается в первичке когда заперты оба ключа я не понял

Когда оба ключа заперты, напряжение на первичной обмотке сначала меняет полярность и идет вывод энергии из индуктивности рассеяния и намагничивания (именно этим обусловлено появление трапеции тока).

согласен 100%

Потом начинается колебательный процесс (относительно нуля) определяемый индуктивностью рассеяния, а также паразитными емкостями и емкостями демпфирующих цепочек. Если на вторичной стороне небаланс напряжений, то колебания имеют постоянную составляющую (это ни на что не влияет)

не убедили или я не правильно Вас понял. если имеетса ввиду RC цепочка параллельно обмотке то как видно из схемы на 4ой стр. измерительный трансформатор не отлживает ток: обмотка-> R -> C обмотка. отслеживается ток + питания -> (ключ или защитный диод ) ->измерительный тр-р -> емкость 1.5 мкф -> (обмотка или RC цепь) ->средняя точка силовых емкостей. собака зарыта где то здесь.

Да, я вчера погорячился. У меня был коэффициент заполнения существенно меньше. Сейчас поставил 0,32 (для полупериода).

я контролировал форму импульсов сразу после диода первый тычёк длительностью примерно 0.5мкс разворачивается на весь экран это примерно 8-10 клеток по 5в => вольт ~ 50

Похоже на правду. При моделировании у меня получилось 62В (верхний график) - http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/01_1.gif
Разница вполне может объясняться неточным учетом в модели паразитных параметров компонентов. Но это - не напряжение на диоде. А напряжение на диоде надо мерить между катодом и анодом. И оно в 2 раза больше. (нижний график)

срочно позвали в контору. пересчитал клетки 8 шт. напряжение на запертом диоде будет суммой напряжений обееих обмоток (как было точно замечено) за исключением падения на открытом диоде.
поскольку у шотки это 0.08 -0.12 v можно принебречь. да и толщина луча и выпуклый военно морской глаз(мой) имеют разрешающую спосбность при измерениях гораздо больше 1%. однако мерять между катодом анодом не позволяет отсутствие щупа с делителем.

диоды 30А 40в дохли с устрошающим постоянством

А чего бы им не дохнуть, если обратное напряжение в схеме получается почти в три раза больше допустимого для этих диодов.. В общем, сбор граблей продолжается.
Еще один момент. В вашей схеме параллельно выпрямительным диодам стоят емкости по 2nF. У меня такое подключение вызывает сильные колебания - http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/02_1.gif
Рекомендую последовательно с емкостью ставить резистор сопротивлением 30-50 Ом.

ссылка не работает. поповоду обратного напряжения уже сокрушался в том месте обсуждения где мы дошли до того что U нагр= U обм * D

Сообщение отредактировал shtopor - Mar 28 2006, 17:55

[shtopor]

в продолжение предидущего поста
емкости были поставлены туда еще при использовании родного трансформатора с выпрямительным мостом, какой то паразитный шум они возбуждали, но при этом значительно снижали общую амплитуду пульсаций на выходе. это у вас красивый график при модлировании, а уменя при большом колисечтве гармоник зеленая линия толщиной в палец и попробуй ее синхронизируй чтоб увидить, что там такое. памяти на трубке нет.
к этой теме я планировал обратиться когда стану обладателем трасформатора у которого в режиме хотябы градусов 50 сельсия...

на роль ps
замечено следующее явление при прямоугольной форме тока пульсации на выходе в районе 0.5v когда ток превращается в трапецию после дросселя появляются провалы примерно иа 2v от общего уровня и соотвтствуют по времени обоим закрытым глючам. не свидетельствует ли это о малой индуктивности дросселя?
или о малой проводимости (сечении) проводов?
и еще осмотрел внимательно плату и заметил резистор в RC цепочке параллельно первичной обмотке сильно грелся о чём ярко свидетельствует поврежденная термоусадка на нем (одета еще неизвестным китайцем) точно знаю, что раньше было все в порядке.

[AML]

Ссылку поправил

этом значительно снижали общую амплитуду пульсаций на выходе. это у вас красивый график при модлировании,

Красивый, потому что схема ждя моделирования обвешана демпфирующими цепочками как елка гирляндами. . Если их убрать - страшное дело...
По поводу звонов говорил не просто так. Емкости параллельно диодам создают колебания тока трансформатора (это явно было видно на ваших осциллограммах). Эти высокочастотные гармоники тока могут сильно греть сердечник и обмотки (об этом писали уже в первых сообщениях).
А при моделировании получается вот что
http://www.microcap-model.narod.ru/RIS/rc.gif
Верхний график тока - с RC цепью параллельно диоду, нижний - с С.

Ура! Заработало! Можео файлы прикреплять, так что по ссылкам ходить не обязательно
Значительно более сильное затухание этих колебаний на реальных осциллограммах по сравнению с модельными говорит о том, что их энергия гасится в сердечнике (в используемой модели потерь в сердечнике нет)

замечено следующее явление при прямоугольной форме тока пульсации на выходе в районе 0.5v когда ток превращается в трапецию после дросселя появляются провалы примерно иа 2v от общего уровня и соотвтствуют по времени обоим закрытым глючам. не свидетельствует ли это о малой индуктивности дросселя?

Весьма вероятно. При таких токах и частоте конденсатору фильтра ох как несладко приходится... Может и несправиться...У меня получается, что уменьшение индуктивности с 50мкГн до 10 мкГн увеличивает пульсации тока в конденсаторе с 1 до 6А.

и еще осмотрел внимательно плату и заметил резистор в RC цепочке параллельно первичной обмотке сильно грелся

Первое, что приходит в голову - это увеличение индуктивности рассеяния трансформатора (что она увеличилась - очевидно, транс другой) Возможно, ее энергия и греет демпфер.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[shtopor]

извините, что пропал
сопративления поставлю трансформатор перемотаю как только кольца приедут и UPS починю у нас, в конторе, вчера APC ups "утопили"...
уже чуток осталось как преобразователь не погиб просто чудо.

[AML]

Праздное любопытство: а для каких целей такой преобразователь?

[shtopor]

я уже писал выше для куллера
госпадин Пельтье в незапамятные времена открыл одноименный эффект.
каждай модуль может стрескать до 170W электричества и при этом примерно столько же тепла перетащит с холодной стороны на горячую. разность температур между холодной и горячей стороной ~70С
поскольку человеком я являюсь не богатым, но увлеченным, то на покупку процессора за 600$ раз в полгода не готов.
приходится пользоваться не документироваными возможностями компьютерных железок, а они жутко против работать на повышенных частотах/напряжениях при температурах выше 40 по цельсию.
следуюший порог производительности можно достичь примерно при -20, но бороться с вечной мерзлотой я пока не готов.
так вот собственно для питания этих самых модулей пельтье и нужен такой источник.
можно конечно систему фазового перехода, но там тоже много проблем + габариты + шум компрессора.
да и поддерживать сколько нибудь стабильную температуру не получилось потоянно то +20 то +40 с периудом примерно минут 10-15 (зависит от теплоемкости жидкости и ее количества), но вполне надежно.
общий смысл такой холодильник охлаждает жидкость -> далее это все на процессор видеокарту и т.п. -> в расширительный бочек и обратно в холодильник.
таким образом тепло не только отводится с элементов, но и выносится за пределы корпуса а здесь столько места для полета фантазии ипри построении радиторов охлаждения можно сушилку для носков сделать
кстати отдельные личности выкидавали пару месяцев назад на болкон системники и достигали впечатляющих результатов

[AML]

Энтузиаст
Я тоже лет пятнадцать назад пытался использовать элементы Пельтье для охлаждения полупроводниковых приборов. Не понравилось - с конденсатом тяжело бороться было.

[shtopor]

всем добрый вечер, новостей много. все хорошие
новость первая утопленник ожил и функционирует.
новость вторая нас добавили в свои ух я счас и пороюсь в архивах
новость третья кольца приехали и первый опытный образец был замотан, протестирован и запротоколирован.
1. паралельно диодам теперь RC цепочки 47ом 20нф (в предидущей схеме был недогляд)
2. кольца 2шт 2500НМС1 65х40х6 склены забинтованы и замотаны проволкой
первичная 150в 3х0.8мм. вторичная 2шт 29в 2х1мм.
повторяюсь образец опытный, потому вторичка намотана вторсытьем.(каламбурчик получился)
после получаса измывательств тор тёплый, иэоляцией не воняет. (чему я несказанно рад)
все RC цепочки (паралельно обмоткам и диодам) горячие особенно паралельно первичной.
осцилограмы отсняты и в студии.
напряжение на выходе 19.67v ток нагрузки 5.3А ток первично обмотки снят 0.1v/дел
напряжение после диода 5v/дел

напряжение на выходе 19.63v ток нагрузки 10.6А

напряжение на выходе 18.53v ток нагрузки 15.9А просело на целый вольт

ну вот собственно резульаты измерений и тактильных ощущений. можно высказаваться.

[shtopor]

намотан очередной экспонат жгутом проводов с общим сечением 5мм
получилось 27витков.
и вот что видно: напряжение стабильно ~ до 14в
ток нагрузки 13А

ток нагрузки 17.5А

тор активно греется (палец не удержать)
после дросселя жуткие пульсаци амплитудой до 2 вольт.
Гуру, помогайте!!! чего ему еще не хватает?

[AML]

Пока из приведенных осциллограмм понимаю только кочему проседает напряжение на выходе при большом токе - не хватает диапазона регулирования. Уже при 18А коэффициент заполнения равен 0,5 - предел для этой схемы. Соответственно, если увеличивать нагрузку, ОС не может увеличить коэф. заполнения для конпенсации потерь. Поэтому напряжение снижается. Надо число витков увеличивать во втоичнях обмотках.

Почему греется серчечник вразумительно сказать не могу. Также не понимаю, почему такие пульсации после дросселя. Паузы ведь практически нет. Уж не насыщается ли дроссель при таком токе и напряжении.

[shtopor]

Пока из приведенных осциллограмм понимаю только кочему проседает напряжение на выходе при большом токе - не хватает диапазона регулирования. Уже при 18А коэффициент заполнения равен 0,5 - предел для этой схемы. Соответственно, если увеличивать нагрузку, ОС не может увеличить коэф. заполнения для конпенсации потерь. Поэтому напряжение снижается. Надо число витков увеличивать во втоичнях обмотках.

Почему греется серчечник вразумительно сказать не могу. Также не понимаю, почему такие пульсации после дросселя. Паузы ведь практически нет. Уж не насыщается ли дроссель при таком токе и напряжении.

я предполагал примерно такой ответ.
к сожалению вразумительно сказать, что греется сильнее первичная обмотка, вторичная, сердечник или все вместе немогу. треска от лопающихся колец нет, изоляцией не воняет, так чтопредполагаю все же обмотки.
мне неясно следующее поведение почему ток,так сильно пульсирует по амплитуде. на первом снимке красота как при моделировании, а на последнем полка дрожит аж на целую клетку...
на снмках напряжения во время обоих закрытых ключей видно размытые помехи вот их я вижу на выходе во время открытого ключа практически прямая линия.
сейчас попробую снять с первисной обмоткаи витков 30 (вторичную доматывать нечем) и посмотрю, что получится.
если не трудно прикнте пожалуйста каие демпфирные цепочки будат оптимальны или расскажите как их посчитать.

[shtopor]

Пока из приведенных осциллограмм понимаю только кочему проседает напряжение на выходе при большом токе - не хватает диапазона регулирования. Уже при 18А коэффициент заполнения равен 0,5 - предел для этой схемы. Соответственно, если увеличивать нагрузку, ОС не может увеличить коэф. заполнения для конпенсации потерь. Поэтому напряжение снижается. Надо число витков увеличивать во втоичнях обмотках.

непонятно
ваши слова 2 страницы назад "коэффициент заполнения это отношение длительности импульса к периуду следования" внимание вопрос где Вы увидили импульс длительностью 7мкс?
ширина импульса не превашает 6 мкc длительность паузы ~1-1.4 мкс при коэффициенте 0.5 пауз между импульсами быть не должно.
или снимки недостаточного качества (считаю картинку больше 10 кб дурным тоном) или опять неправильно понимаю?

[AML]

ширина импульса не превашает 6 мкc длительность паузы ~1-1.4 мкс при коэффициенте 0.5 пауз между импульсами быть не должно.

Верно с одним маленьким дополнением. Коэф. заполнения импульсов перед дросселем меньше 0,5. А вот коэффициент заполнения импульсов силового ключа равен 0,5. 1 мкС разницы – это время переключения тока с одной обмотки вторичной обмотки на другую. В этот момент напряжение на входе дросселя фильтра равно 0, несмотря на то, что силовой ключ открыт.

Таким образом, в этой схеме коэф. заполнения перед дросселем всегда будет меньше 0,5. Причем, величина этого уменьшения – непостоянная величина. Она растет с ростом тока. Ведь скорость нарастания тока в обмотке постоянна и определяется индуктивностью рассеяния. Соответственно, с ростом тока время, в течение которого происходит переключение тока с обмотки на обмотку, растет. Получается, что если схема управления будет выдавать постоянный коэф. заполнения, то коэф. заполнения перед дросселем (который, собственно, и определяет выходное напряжения) в данной схеме будет меняться и уменьшаться с тостом тока. Иными словами, здесь есть местная параметрическая обратная связь, уменьшающая напряжение с ростом тока.

С ростом тока нагрузки ОС контроллера старается отработать уменьшение выходного напряжения. Но увеличить коэф. заполнения импульсов силового ключа больше 0,5 она не может. И коэффициент заполнения импульсов на дросселе оказывается недостаточным. Разница длительности импульса открытого состояния силового ключа и разница длительности импульса перед дросселем - tпер=Iнагр/Lрасс. С ростом тока эта величина растет. Поэтому выходное напряжение падает.
Эффект особенно хорошо виден на второй порции осциллограмм (намотан очередной экспонат жгутом проводов с общим сечением 5мм). У силового ключа времени закрытого состояния нет вообще (D=0,5). А на входе дросселя фильтра D=0,3, в то время как должен был бы быть в районе единицы. И увеличить его никак нельзя.

Для иллюстрации – диаграммы моделирования. 1 – напряжение на первичной обмотке, 2 – ток первичной обмотке, 3 – напряжение на входе дросселя, 4 -ток одной из вторичных обмоток.

мне неясно следующее поведение почему ток, так сильно пульсирует по амплитуде. на первом снимке красота как при моделировании, а на последнем полка дрожит аж на целую клетку...

Мне тоже непонятно. Наиболее вероятно – срабатывает защита на отдельных тактах работы.
По поводу расчета демпфирующих цепочек тоже ничего не посоветую – не знаю.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[shtopor]

спсибо, т.е трапеция на осцилограме тока свидетельствует о пределе нгрузки на конкретный девайс.

смотал с первичной обмотки 30 витков с нагрузкой 17в 10а красота 15 а время закрытого состояния ключей ~1мкс.

по поводу дросселя картина такая греется как утюг . намотал 20 витков проводом 4х1мм никаких заметных изменений. обмотка дросселя обжигает, на выходе пульсации.

за трансформатор при нагрузке 17в 10а держаться можно секуунд 20 дальше ожог. завтра попробую еще уменьшить первичную и заодно увеличу сечение вторичной обмотки.

пробовал уменьшить частоту до 65 Кгц желаемого эфекта не достиг.

[AML]

спсибо, т.е трапеция на осцилограме тока свидетельствует о пределе нгрузки на конкретный девайс.

Ну, можно сказать и так. Т.е. когда появилась трапеция, регулирование напряжения за счет изменения длительности импульса становится невозможным.
Я прошлый раз не совсем удачные диаграммы выложил. Более наглядно, когда есть импульсы управления и импульсы после диодов выпрямителя. Решил выложить картинки еще раз.
Кроме того, там видно, насколько влияет качественное изготовление трансформатора (улучшение связи между обмотками) на получаемые результаты.

завтра попробую еще уменьшить первичную и заодно увеличу сечение вторичной обмотки

Палка о двух концах. Уменьшение числа витков в первичке приведет к росту перепада индукции и росту потерь в сердечнике. Кроме того, простое уменьшение числа витков не приведет к улучшению связи между обмотками. Соответственно, при максимальном токе коэффициент заполнения будет заметно меньше единицы (в прошлых экспериментах, вроде, 0,64 получался). А это значит, что оставшиеся 0,36 периода выходной ток поддерживается исключительно за счет энергии дросселя и конденсатора фильтра. Отсюда пульсации и перегрев.
Как с этим всем бороться практически – не знаю. А теоретически – совет очевиден: улучшать связь между обмотками.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[shtopor]

сегодня в очередной раз был перемотан трансворматор
итоговые значения обмоток 100в первичная 30 вторичная
провода в первичной без изменения вторичная добавлено в каждую половину по 2 проволоки 1мм
по выходным значениям апарат дошел до 20в 22А при этом ток в первичной обмотке до трапеции не дошел, а нагрузка закончилась защита сработала при 18v ~20А пришлось передвигаь упор.
силовые транзисторы и диод вспомнили о том, что они полупроводники и им тоже можно нагреваться(вполне умеренно, но всеже требуют активного охлаждения)
трансоформатор с активным охлаждением тоже умеренно теплый.
при росте нагрузки на импульсах напряжения вторичной обмотки замечен такой эффект
примерно начиная с 5/6 ых импульса начинается плавный (скругленный) изгиб к спаду вопрос с чего бы это и сильно ли это будет мешать работать?
вобщем руки болят от намотки жгута в 36 проводов, в глазах "зайцы" от гологеновых ламп, в нутри чувство: можно пробовать есть.

[shtopor]

опять требуется помощь.
сегодня снял с первичной обмотки 12 витков и добавил во вторичную обмотку проводов сейчас сечение в каждой половине 7.6 мм^2 ток в первичной обмотке на с нагрузкой 20V 21А не дрожал не растягивался в трапецию трансворматор теплый даже дроссель такое ощущение стал холоднее я уже обрадовался вот он идеал, а нет перегрелись и сгорели ключи. схема включения такая:

вопрос может можно ее как-то оптимизировать, или использовать например полевые транзисторы подскажите из-за чего умерли ключи?
как изменить схему если (и стоит ли) использовать полевые транзисторы?

[rod]

подскажите из-за чего умерли ключи?

Если правильно понял, через ключи идут токи в районе 7..8А. Для таких коллекторных токов желательно посмотреть режимы по базе. Хватает ли тока, какое обратное напряжение на базе при закрывании, посмотреть коэффициент усиления ключей по току. Т.к. схема управления - пропорционально-токовая, и отношение токов база/коллектор (задается витками трансика управления) в районе 5..7( точно не знаю) возникает подозрение, не пробились ли переходы БЭ. Вобщем так..

[shtopor]

подскажите из-за чего умерли ключи?

Если правильно понял, через ключи идут токи в районе 7..8А. Для таких коллекторных токов желательно посмотреть режимы по базе. Хватает ли тока, какое обратное напряжение на базе при закрывании, посмотреть коэффициент усиления ключей по току. Т.к. схема управления - пропорционально-токовая, и отношение токов база/коллектор (задается витками трансика управления) в районе 5..7( точно не знаю) возникает подозрение, не пробились ли переходы БЭ. Вобщем так..

подозрения думаю, что в верном направлении (R4 в обрыве ), однако вывод что именно 7-8А не очевиден (покрайнемере для меня) про количество витков промежуточном трансике сказать точно не могу но предполагаю соотношение витков обмоток 1:1.
исходя из ваших предположений какими параметрами должны обладать транзисторы?

[rod]

.... что именно 7-8А не очевиден

У Вас по выходу 20А, а Ктр. 1/3, если правильно понял.

...предполагаю соотношение витков обмоток 1:1...

Имеется ввиду соотношение базовых витков и витков обратной связи, через которые проходт выходной ток.

...какими параметрами должны обладать транзисторы?

400В, 15А, включаться/выключаться пошустрей (1..1,5мкс - это для биполярных), коэфф.ус. на больших токах не должен быть оч. низким (10..20), насыщение поменьше.. Схема управления по базе должна обеспечивать необходимые режимы.