Замена магнитопровода дросселя, в понижающем импульсном стабилизаторе Опции

[Miss Kittin]

Есть устройство бытового назначения с микроконтроллером. Питается от обычного трансформатора - адаптера питания на 12В нестабилизированного. В самом устройстве процессор питается от 3.3В, потребление в среднем 1А, получается из 12В понижающим стабилизатором на MC34063 c внешним PNP транзистором. Частота стабилизатора около 35 кГц.

Так вот этот стабилизатор спроектировал мой коллега-инженер и сейчас ушел в отпуск и не получается с ним связаться Я же в этих вещах очень слабо пока разбираюсь. Программист с небольшим знанием электроники всего лишь.
В этот стабилизатор заложен дроссель 220 мкГн на китайском кольце из порошкового железа, диаметром 10мм. При работе видимо сердечник немного насыщается - на ощупь горячий.
И вот на нас свалился неожиданный заказ, надо за несколько дней изготовить 100 изделий. снабженцы не успеют добыть эти кольца, да и вобще никакие сердечники. На складе есть только 150 штук (половинок) совковые МП140 на 10мм. И я должен придумать как их применить для намотки дросселей. Проблема в том что некоторые экземпляры дросселей почти не греются, в то время как другие греются до 60 градусов и более. Видимо разброс параметров большой. Большинство дросселей греются. Но если намотать побольше витков и сделать индуктивность около 350 мкГн, то греются намного меньше.

Вопрос в общем в том, насколько правомерно здесь увеличивать индуктивность. Или не обращать внимание на нагрев? В устройстве достаточно тяжелый темловой режим. Для удешевления ставятся дешевые электролитические конденсаторы. Об их ресурсе тоже надо подумать. изделия должны отработать хотя бы год круглосуточно.

Сообщение отредактировал Miss Kittin - May 22 2008, 21:00

[Guest_orthodox_*]

при такой частоте пульсации тока в дросселе великоваты.
Могут греть обмотку. А доматывать витки - хорошо, если не будет насыщатся при токе потребления в 1 А с запасом. Пооверить насыщение просто - дать в дроссель тот самый ампер постоянки и мерить при этом индуктивность пробной дополнительной обмотки из нескольких витков. При насыщении резко упадет...Тогда надо обеспечить зазорчик и добавить витков, вернуть индуктивность на место... потом, если надо, увеличить зазорчик и еще добавить...

ps Ток в обмотку надо давать через какой нибудь дроссель большой индуктивности, иначе мало чего намеряешь...
pps насыщение сердечника важнее чем пульсации тока в обмотке... помню, эта хрень и со 100 мкГн работала, практически на границе неразрывности - и ничего....
ppps на нагрев этих дросселей часто и не обращают внимание, это гарантирует отказ изделия за четко прогнозируемое время и покупку нового лишь бы из платы дроссель сам не выпаивался (см. комповые БП).

[Bludger]

Есть устройство бытового назначения с микроконтроллером. Питается от обычного трансформатора - адаптера питания на 12В нестабилизированного. В самом устройстве процессор питается от 3.3В, потребление в среднем 1А, получается из 12В понижающим стабилизатором на MC34063 c внешним PNP транзистором. Частота стабилизатора около 35 кГц.

Так вот этот стабилизатор спроектировал мой коллега-инженер и сейчас ушел в отпуск и не получается с ним связаться Я же в этих вещах очень слабо пока разбираюсь. Программист с небольшим знанием электроники всего лишь.
В этот стабилизатор заложен дроссель 220 мкГн на китайском кольце из порошкового железа, диаметром 10мм. При работе видимо сердечник немного насыщается - на ощупь горячий.
И вот на нас свалился неожиданный заказ, надо за несколько дней изготовить 100 изделий. снабженцы не успеют добыть эти кольца, да и вобще никакие сердечники. На складе есть только 150 штук (половинок) совковые МП140 на 10мм. И я должен придумать как их применить для намотки дросселей. Проблема в том что некоторые экземпляры дросселей почти не греются, в то время как другие греются до 60 градусов и более. Видимо разброс параметров большой. Большинство дросселей греются. Но если намотать побольше витков и сделать индуктивность около 350 мкГн, то греются намного меньше.

Вопрос в общем в том, насколько правомерно здесь увеличивать индуктивность. Или не обращать внимание на нагрев? В устройстве достаточно тяжелый темловой режим. Для удешевления ставятся дешевые электролитические конденсаторы. Об их ресурсе тоже надо подумать. изделия должны отработать хотя бы год круглосуточно.

Доматывать витки можно сколько угодно, индукция будет только меньше, и дальше от насыщения (хотя вогнать мю-пермаллой в насыщение проблематично, у него же под теслу максимальная индукция). Вам надо ловить баланс между активным сопротивлением провода и потерями в сердечнике, чем больше витков, тем больше потери в проводе, и меньше - в сердечнике. Вообще, для устройства с "достаточно тяжелым тепловым режимом", да еще и с 3,3В на выходе 33063 - наименее удачный выбор, поскольку КПД будет так себе...

[proxi]

Есть устройство бытового назначения с микроконтроллером. Питается от обычного трансформатора - адаптера питания на 12В нестабилизированного. В самом устройстве процессор питается от 3.3В, потребление в среднем 1А, получается из 12В понижающим стабилизатором на MC34063 c внешним PNP транзистором. Частота стабилизатора около 35 кГц.

Так вот этот стабилизатор спроектировал мой коллега-инженер и сейчас ушел в отпуск и не получается с ним связаться Я же в этих вещах очень слабо пока разбираюсь. Программист с небольшим знанием электроники всего лишь.
В этот стабилизатор заложен дроссель 220 мкГн на китайском кольце из порошкового железа, диаметром 10мм. При работе видимо сердечник немного насыщается - на ощупь горячий.
И вот на нас свалился неожиданный заказ, надо за несколько дней изготовить 100 изделий. снабженцы не успеют добыть эти кольца, да и вобще никакие сердечники. На складе есть только 150 штук (половинок) совковые МП140 на 10мм. И я должен придумать как их применить для намотки дросселей. Проблема в том что некоторые экземпляры дросселей почти не греются, в то время как другие греются до 60 градусов и более. Видимо разброс параметров большой. Большинство дросселей греются. Но если намотать побольше витков и сделать индуктивность около 350 мкГн, то греются намного меньше.

Вопрос в общем в том, насколько правомерно здесь увеличивать индуктивность. Или не обращать внимание на нагрев? В устройстве достаточно тяжелый темловой режим. Для удешевления ставятся дешевые электролитические конденсаторы. Об их ресурсе тоже надо подумать. изделия должны отработать хотя бы год круглосуточно.

можно увеличить индуктивность до разумных пределов, только надо убедиться что идуктивность имеет
место быть в рабочем диапазоне токов, при измерении идуктивности мостом, подав соответствующий подмагничивающий ток...

[Miss Kittin]

orthodox,

ppps на нагрев этих дросселей часто и не обращают внимание, это гарантирует отказ изделия за четко прогнозируемое время и покупку нового лишь бы из платы дроссель сам не выпаивался (см. комповые БП).

А что конкретно будет деградировать? Не дроссель, понятно
В комповых БП эта вещь греется и до 90 градусов, так дросселю всё равно, и еще обдув есть.
Может быть эл. кондеры быстрее деградируют? Вот это нежелательно, т. к. на выходе Jamicon 1000мкФх25В, но кондер серии ТК. Экономить вот приходится. Бытовуха.

Bludger,

Доматывать витки можно сколько угодно, индукция будет только меньше, и дальше от насыщения (хотя вогнать мю-пермаллой в насыщение проблематично, у него же под теслу максимальная индукция). Вам надо ловить баланс между активным сопротивлением провода и потерями в сердечнике, чем больше витков, тем больше потери в проводе, и меньше - в сердечнике. Вообще, для устройства с "достаточно тяжелым тепловым режимом", да еще и с 3,3В на выходе 33063 - наименее удачный выбор, поскольку КПД будет так себе...

Вот это интересно!
То есть получается что в понижающий стабилизатор можно ставить индуктивность много больше предусмотренной? А чем ограничивается нижний и верхний пределы?

В общем-то сам нагрев не страшен в этом изделии. Там еще линейные стабилизаторы после этого 3.3В и от них тепла больше. Китайское распыленное железо тоже заметно грелось, но правда все экземпляры одинаково. Больше волнует как это повлияет на другие детали.

Кстати, у меня не 33063, а 34063 !
А что в ней плохого? Видел её много раз во всяких примочках к компьютерам. И везде ставят внешний PNP ключ.

proxi,

можно увеличить индуктивность до разумных пределов, только надо убедиться что идуктивность имеет
место быть в рабочем диапазоне токов, при измерении идуктивности мостом, подав соответствующий подмагничивающий ток...

Спасибо за совет! Сам бы я долго до этого доходил.
Можно мерить не мостом, а цифровым измерителем Е7-22 ? Он меряет на 120Гц и на 1кГц. На какой частоте лучше?

-------
Вообще мерить параметры каздого намотанного дросселя очень неудобно, долго, и разброс параметров МП140 очень большой. Одна катушка не греется при 220 мкГн, к другой надо домотать до 270, к третьей до 350 ....
Этот МП140 для чего-нибуть более-менее серьезного вообще годится?

Сообщение отредактировал Miss Kittin - May 23 2008, 10:05

[Bludger]

Кстати, у меня не 33063, а 34063 !

Один чорт, температурным диапазоном отличаются

Вот это интересно!
То есть получается что в понижающий стабилизатор можно ставить индуктивность много больше предусмотренной? А чем ограничивается нижний и верхний пределы?

Совершенно верно! Нижний предел определятся разумными пульсациями тока, верхний - потерями в меди в-основном... Для мю-пермаллоя (наш аналог МП-140) насыщение обычно далеко за разумными пределами, для колечка К10 навскидку наверное миллигенри полторы будет для одного ампера... Сотни полторы витков получится - тот сопливый провод, который влезет при этом в К10 от одного ампера испарится

А что в ней плохого? Видел её много раз во всяких примочках к компьютерам. И везде ставят внешний PNP ключ.

Можно сказать только что в ней хорошего - только цена Это релейник, о частоте преобразования говорить не приходится.. Внешним полевиком управлять толком не умеет, поскольку выход у нее не пушпульный. Вообще то чипак хорош для маленьких токов, миллиампер до ста, и широкого входа. Ну и когда каждый цент на счету, и выгоднее помучаться с дизайном что бы заставить ее адекватно работать в каждом конкретном случае.

[Miss Kittin]

Да уж, посмотрел дадашит, нигде про ШИМ ничего не сказано..... Видимо те 35кГц про которые я говорил (а мне в свою очередь про это сказал тот самый инженер) есть реальная частота при постоянной нагрузке. Навскидку (оценивая температуру) этот стабилизатор рассеивает не более 1Вт, что для бюджетной техники очень неплохо.

Теперь вот очень конкретный вопрос: мотать на все 100 колец больше проволоки до 350мкГн, чтобы все они не грелись, или все сделать по 220мкГн и наплевать на нагрев? Если учесть, что сглаживающий электролит дешевый и вообще для импульсников не предназначен?

P. S. Однако есть в продаже такие блоки пиптания: сначала понижающий 50Гц трансформатор, а затем импульсный на этой 34063. Выходные напряжения выставляются пепреключателем в широких пределах, ток нагрузки тоже любой до 1А. И вроде всё работает

[Bludger]

Да уж, посмотрел дадашит, нигде про ШИМ ничего не сказано..... Видимо те 35кГц про которые я говорил (а мне в свою очередь про это сказал тот самый инженер) есть реальная частота при постоянной нагрузке. Навскидку (оценивая температуру) этот стабилизатор рассеивает не более 1Вт, что для бюджетной техники очень неплохо.

Теперь вот очень конкретный вопрос: мотать на все 100 колец больше проволоки до 350мкГн, чтобы все они не грелись, или все сделать по 220мкГн и наплевать на нагрев? Если учесть, что сглаживающий электролит дешевый и вообще для импульсников не предназначен?

P. S. Однако есть в продаже такие блоки пиптания: сначала понижающий 50Гц трансформатор, а затем импульсный на этой 34063. Выходные напряжения выставляются пепреключателем в широких пределах, ток нагрузки тоже любой до 1А. И вроде всё работает

Дело в том, что все дроссели должны быть одинаково нагреты, не может быть такого разброса, что бы чувствовалась разница! Вопрос такой - как мотаете? Работа с нашими пермаллоевыми колечками - надфилем скруглить острые грани (даже там, где якобы закругление, все равно острая грань может быть, и, само собой, на внутренней части колечка тоже), сердечник обмотать лакотканью (не фторопластовой ленточкой!). У Вас может быть проблема, что острые грани прорезают изоляцию провода, вот и греются некоторые больше чем надо В свое время до фига моталось трансов и дросселей на пермаллоевых колечках - и все работали асолютно одинаково! По потерям на ста килах примерно раза в два хуже магнетиковских - но для дросселя это достаточно пофиг.

[Herz]

Пермаллоевые сердечники действительно могут быть с большим разбросом. Они боятся механических повреждений, ударов, перегрева. Так что надо с ними аккуратнее.

[Bludger]

Пермаллоевые сердечники действительно могут быть с большим разбросом. Они боятся механических повреждений, ударов, перегрева. Так что надо с ними аккуратнее.

Мммм.. Мне кажется, мы о разном. Те пермаллоевые сердечники, что из летночки, те да, капризные в механическом плане. А те, что мю-пермаллой, типа нашего МП-140, дык им механически все пофиг...

[sera_os]

А может стоит упиреться и найти готовые индуктивности? Не уверен что Вы в такие короткие строки намотаете соню "правильно" (скругление граней, намотка ленты), геморно это.

[proxi]

Спасибо за совет! Сам бы я долго до этого доходил.

Я таким мерю, там фича есть, можно подать ток подмагничивания, BG какой то Чешский..

[Herz]

Мммм.. Мне кажется, мы о разном. Те пермаллоевые сердечники, что из летночки, те да, капризные в механическом плане. А те, что мю-пермаллой, типа нашего МП-140, дык им механически все пофиг...

Да, верно. Я ленточки вспомнил. Вообще уже с отечественными давно дела не приходилось иметь...

[Miss Kittin]

А может стоит упиреться и найти готовые индуктивности? Не уверен что Вы в такие короткие строки намотаете соню "правильно" (скругление граней, намотка ленты), геморно это.

Готовые дроссели за 2-3 дня никто в нашу провинцию не доставит за разумные деньги. Этот же МП-140 тоже добывали около месяца и сейчас просто остатки обнаружились.

Никакую ленту не мотаем. Просто наматывается полтора метра проволоки 0.35 мм и всё. Изоляция провода конечно повреждается, но это не так важно. Сопротивление пресованного пермаллоя на 3 порядка выше чем всей катушки. Для бытовухи подойдет.

Для эксперимента взял одно греющееся кольцо и одно не греющееся. Аккуратно скруглил неровности, обмотал лентой, ни фига это и на что не влияет! Разброс параметров однозначно.

[proxi]

Готовые дроссели за 2-3 дня никто в нашу провинцию не доставит за разумные деньги. Этот же МП-140 тоже добывали около месяца и сейчас просто остатки обнаружились.

Никакую ленту не мотаем. Просто наматывается полтора метра проволоки 0.35 мм и всё. Изоляция провода конечно повреждается, но это не так важно. Сопротивление пресованного пермаллоя на 3 порядка выше чем всей катушки. Для бытовухи подойдет.

Для эксперимента взял одно греющееся кольцо и одно не греющееся. Аккуратно скруглил неровности, обмотал лентой, ни фига это и на что не влияет! Разброс параметров однозначно.

ИМХО нагревание связанно с тем что индуктивность скачет при рабочих токах... как на холостом ходу греется?
а частота генерации там выставляется с помощью внешней емкости 450-1500пФ..
и плюс паразитная генерация при каком то токе потребления, вообщем
Китайский компот получается, дешовое изделие а гемору...