Трансформатор для высоких частот, Как оптимизировать намотку для работы выше 100 кГц Опции

[VVS_]

В общем, в своих приложениях, использую преимущественно двухтактные мост-полумост решения на частоте 50-60 кГц. На ферритах типа EE, ETD, N87 и прочих Ш-образниках. Столкнулся с тем что при работе сущестуенно выше 50 кГц, допустим 100 кГц, греются не ключи и не диоды, а больше всего начинает греться транс (обмотка). Причем загрузку уже 1.5А на квадрат выбираю, все-равно не нравится мне, некрасиво это. Знаю что скин эффект. Делаю литц из жилок по 0.3 мм(вместо 0.6 мм), не помогает. Снижение толщины жил ниже 0.5 мм уже не вносит никакого заметного эффекта.
Так же знаю что есть эффект вытеснения, причем он есть в очень жестокой форме, потому что если мотаю всю обмотку с шагом равным толщине жгута и с межслойной изоляцией толщиной равной толщине жгута транс перестает греться и работает отлично, однако забивать рабочее окно трансформатора воздухом - самое неблагодарное дело. С точки зрения КПД выгоднее занимать все окно медью и просто понизить рабочую частоту уложив больше витков более тонкого жгута.

Опытным путем установил что при плотной намотке эффект вытеснения начинает докучать выше 50 кГц.
Вопрос, как от него избавиться, но при этом эффективно заполнять рабочее окно медью?

Силовая/драйверная часть с радостью работала бы на 100-150 кГц, но выигрыша по габариту трансформатора не получается в связи с указанной проблемой.
Спасибо за внимание.

[Integrator1983]

Избавиться можно однослойной намоткой. Если однослойная не получается - чередованием обмоток (правильным!!!). Либо - планарная обмотка.

[VVS_]

Спасибо
Теперь как я понял про чередование обмоток:
1 вариант, первичка мотается с шагом, в образовавшиеся зазоры укладывается вторичка и так в несколько слоев. Поможет?
2 вариант, плотный слой первички (без шага) затем плотный слой вторички, затем повтор. Но у меня большинство трансов с однослойной первичкой и вторичкой - эффект вытеснения никуда не делся. Пока обмотку с шагом не намотаешь оно греется нещадно на 100 кГц. Я уже начинаю думать о том чтобы жгуты не скручивать и более плоско ложить.

Вариант 3, или конструктивно сложный. Все мотать фольгой во всю ширину окна. Насколько это спасает от эффекта вытеснения? Я никогда не мотал фольгой первичку.
вариант 4, все мотать набором жилок 0.5 провода в один слой и во всю ширину окна (на подобии фольги) с чередованием первички-вторички.

Приложения, инверторы от 500 Вт до 3 кВт. Максимум что имею в наличии сердечник Е65. на 60 кГц он удовлетворяет условиям, но хотелось бы чего-то более эффективного чтоб на транс не дуть, а закрытое исполнение сделать.

[M - 16.]

Z-образную намотку не пробовали?

[Integrator1983]

Мотать фольгой - хорошо 1-2 витка, больше - крайне хреново. Фольга, извлеченная из трансформатора после расплавления каркаса (мудрецы намотали 16 витков в 16 слоев на 150 кГц) походила на отожженную на огне.
А чередование обмоток - вопрос крайне тонкий. Если интересно, могу скинуть описание к программе расчета потерь в обмотках - там есть раздел о правильном чередовании слоев обмоток.
Вариант 1 - на мой взгляд теоретически правильный, но практически намотать, да еще и если изоляция между первичкой и вторичкой нормальная нужна -
Вариант 2 - оно и есть в простейшем случае. Проверялось лично - помогает. Есть, правда, еще более замысловатые способы чередования.
Вариант 4 - проще сразу застрелиться.

В принципе, последний раз с проблемами тепла в моточных сталкивался давно - когда литцера нормального не могли достать, пытались сами извращаться, как могли. А сейчас одножильным проводом мотаем только заведомо запредельные обмотки (причем, внешние) - при этом до 8 А/мм2 нормально пропускают, перегрев - градусов 40 без обдува.

[injener]

Если интересно, могу скинуть описание к программе расчета потерь в обмотках - там есть раздел о правильном чередовании слоев обмоток.

Очень интересно.

[twd]

Приветствую!
На указанных Вами частотах и мощностях могут быть успешно применены варианты намотки:

1. Провод диаметром до 0,5мм, в несколько проводов параллельно. При необходимости снизить индуктивность рассеивания - применить разделение одной из обмоток.

Пример исполнения:трансформатор в современном блоке питания компьютера с выходной мощностью 400Вт при сердечнике EI34-4 (макс.размер 33мм) имел обмотки в виде плоско уложенных проводов. Расщепленная первичная из двух проводов по 0,8мм и вторичные обмотки из разного количества проводов 0,4мм.

Примечание: применение мягкого режима переключения транзисторов позволяет, как правило, обойтись и без расщепления обмоток.

2.Литцендрат с диаметром жил 0,05-0,1мм.

Примечание: самодельный жгут из крученых одножильных проводов не дает гарантии равного участия каждой из жил в формировании магнитного поля. Берите заводской литцендрат!
Кроме того, литцендрат различается разной гибкостью, что зависит от способа скрутки жил. Выбирайте наиболее гибкий вариант.

3.Фольгу лучше применять только для экранирования. Силовая обмотка из фольги критична к опыту разработчика и навыкам намотчика и сборщика трансформатора.

Успехов!

[Microwatt]

Вопрос философский...
50 кГц? А чем они Вас не устраивают?
Контроллер может 100кгц? А что, если спидометр в автомобиле проградуирован на 180км в час, то только так и нужно кататься?
С ростом мощности везде наблюдается снижение рабочей частоты. Можно блоху в 10 ватт заставить скакать на 400 и даже 900кГц. Там все огрехи милливатами меряются. Но 3-4 киловатта...
Вы же тут описываете резкое возрастание технологических трудностей. И это не Вы выдумали. так оно и есть.
Подняв частоту в два раза, мы не получим сокращения габаритов или стоимости в два раза. Наоборот, наверняка КПД упадет и хлопот прибавится более, чем в два раза. Тем более, что хорошего литцендрата нет, хороший планарный трансформатор на 20-слойной плате Вам за доллар не напечатают...
Чем собирать на лампах карманный приемник, не проще ли пошить большой карман?
Можно назвать еще одно направление - переход к многофазным схемам. Но, что залудить 100жил по 0.4мм, что намотать одной сто трансформаторчиков на Е20 вместо одного шедевра на Е65 - почти то же самое.
Повышение частоты преобразования не должно быть самоцелью.
Если я не в ногу с прогрессом, погуглите другие мнения насчет повышения частоты преобразования.

[Andrey_Y]

Если понизить частоту не получается, применение литцендрата с жилами 0.1мм было бы весьма эффективно, несмотря на большее число слоёв.
Приобрести его сейчас не проблема, а учитывая готовность изготовителя изощряться с фольгой или поскими жгутами, цена его очень даже
рабочая. Имеет несколько градаций по допустимой температуре изоляции. Тот, что лудится паяльником или окунанием в припой - 170град.,
вполне годится и рекомендован для транса или дросселя.
Размещение - разбиение обмоток остается актуальным в отношении индуктивности рассеяния.

Примечание: самодельный жгут из крученых одножильных проводов не дает гарантии равного участия каждой из жил в формировании магнитного поля. Берите заводской литцендрат!
Кроме того, литцендрат различается разной гибкостью, что зависит от способа скрутки жил. Выбирайте наиболее гибкий вариант.

Очень существенное замечание. Т.к. перед закупкой нужного литцендрата изготавливается прототип вручную, его важно грамотно изготовить.
На самом деле это вовсе не сложно - сечение набирают, скручивая несколько предварительно свитых жгутиков.
Суть - все жилки должны иметь одинаковую геометрию вдоль витка, т. е. повторять все возможные изгибы одинаково, дабы избежать токов
из одной жилки в другую. Выпячивание одной жилки из общей группы недопустимо - грубая ошибка.

Примечание: применение мягкого режима переключения транзисторов позволяет, как правило, обойтись и без расщепления обмоток.

Не понятно. Как влияет мягкий режим переключения на эффект близости? Может поясните?

[VVS_]

Спасибо всем за конструктив! Очень приятно видеть!
Теперь поясню зачем мне 100 кГц.
У меня уже вполне хорошо получается заставить силовую часть эффективно работать на этой частоте, узким местом остается лишь трансформатор. Мне это надо для малогабаритных инверторов в закрытых корпусах (без принуд. охлаждения), на мощности не более 1 кВт. Закрытый корпус, который цельно алюминевый, отличается тем, что способен хорошо охлаждать то, что к нему прикручено и плохо охлаждает то что просто находится внутри. К тому же, алюминевых корпусов больших габаритов в продаже мало либо не доставабельно. Мне бы трансец по габаритам и теплу раза в 2 ужать, и я был бы доволен, тогда потери в силовой части и трансформаторе хоть как то соответстовали бы.
Ставить низкочастотный Е65 и получать кучу воздуха в корпусе (неиспользованное место, неэффективность) не очень интересно, потому что за воздух придется платить размерами корпуса.
Ставить кучу мелочи на ЕЕ30-Е55 весьма трудоемко.
Поэтому сейчас наблюдается такое извращение, внутри корпуса стоит мелкий вентилятор и дует на транс, в надежде более эффективно отвести тепло на корпус.
Многофазные схемы я применяю.
Однако, производители материнок в многофазных решениях тоже ушли далеко за 100 кГц и у них это выглядит красиво. Хочется так же

По поводу намотки компового БП на 400 Вт хочу подробнее услышать.
Про Z намотку я не в курсе, буду благодарен если просветите что это есть.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 15 2010, 08:47

[Integrator1983]

Обещанное описание.

Прикрепленные файлы

 proxyMANUAL6b.rar ( 607.59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 3402

 

[M - 16.]

Z-намотка, это когда например на Ш-образном сердечнике один слой обмотки мотают снизу-вверх, а второй не с верху -вниз, как обычно, а опускают проводник вниз и снова мотают снизу-вверх. У М. Брауна в книге такой способ описан.
При этом, разумеется, ни кто не запрещает чередовать слои разных обмоток.

Сообщение отредактировал M - 16. - Mar 15 2010, 11:07

[Bludger]

Не понятно. Как влияет мягкий режим переключения на эффект близости? Может поясните?

Точнее, не мягкий режим переключения, а синусоидальная форма тока резонансников. Проблема в том, что потери на вихревые токи возникают не только на частоте переключения, но и на высших гармониках прямоугольного тока. И их учет несколько меняет общую картинку. В частности, литцендрат работает не так эффективно как хотелось бы. Скрутка тонких проводов дает большое эквивалентное количество слоев, и потери в них уже от высших гармоник на проксимити эффект становятся ощутимыми.
В этом плане (ну, и не только в этом) гораздо эффективнее мультифазные прямоходовые конверторы, у них ток в обмотках пульсирующий, т.е. с большой постоянной составляющей, для которой толщина слоя фиолетово, и вклад потерь на вихревые токи в общие потери значительно меньше, чем в двухтактниках..

[Integrator1983]

Высшие гармоники не "несколько меняют общую картину", а достаточно существенно. Хотя мощность высших гармоник меньше, чем основной (хотя, если узкие иглы...), но потери - значительно выше (практически в любой статье о ВЧ-потерях в обмотках есть нормированный график потерь для гармоник - картинка очень интересная). Поэтому работать на синусе очень приятно - и ключи холодные, и транс, и выпрямительные диоды тоже.

[Guest_orthodox_*]

Точнее, не мягкий режим переключения, а синусоидальная форма тока резонансников. Проблема в том, что потери на вихревые токи возникают не только на частоте переключения, но и на высших гармониках прямоугольного тока. И их учет несколько меняет общую картинку. В частности, литцендрат работает не так эффективно как хотелось бы. Скрутка тонких проводов дает большое эквивалентное количество слоев, и потери в них уже от высших гармоник на проксимити эффект становятся ощутимыми.
В этом плане (ну, и не только в этом) гораздо эффективнее мультифазные прямоходовые конверторы, у них ток в обмотках пульсирующий, т.е. с большой постоянной составляющей, для которой толщина слоя фиолетово, и вклад потерь на вихревые токи в общие потери значительно меньше, чем в двухтактниках..

Так, я применяю прямоходы на примерно те же мощности что у тредстартера.
И мягкое переключение - это хорошо, и однотактность, как ни обьясняй причины - но проблемы с особенным нагревом транса нет.
Мотаем обычно 1 мм диаметром, надо больше тока - параллелим их же. Частота от 70 до 100 кгц. Но у нас однофазные...

А что до охлаждения того, что внутри корпуса - маленький вентилятор, гоняющий внутри воздух, практически вечным будет - пыли-то нету. При этом все, что внутри - охлаждается великолепно, и тепло равномерно выносит на стенки корпуса. шума тоже не слышно, закрыто же. Можно применить VAPO, на магнитном подвесе, если долговечность очень беспокоит...Но без пыли и так хорошо.

Высшие гармоники не "несколько меняют общую картину", а достаточно существенно. Хотя мощность высших гармоник меньше, чем основной (хотя, если узкие иглы...), но потери - значительно выше (практически в любой статье о ВЧ-потерях в обмотках есть нормированный график потерь для гармоник - картинка очень интересная). Поэтому работать на синусе очень приятно - и ключи холодные, и транс, и выпрямительные диоды тоже.

На синусе не всегда удается, но и просто хорошо сгладить удары тока - уже очень и очень неплохо получается.

[twd]

Добрый день, уважаемый Microwatt !
(это по сообщению №8)

Конечно, 50 кГц для 3-4 кВт вроде бы спокойнее. Но прогресс не дремлет.
Последние полевики уже имеют времена срабатывания под 10 нс...
Киловатты с 100-300 кГц уже не очень большая редкость.
А здесь товарищ вопрос с инвертором и, может быть, с выпрямителем уже вроде решил.
Про трансформатору вроде нет нерешаемых трудностей. В случае проблем можно и запараллелить сколько нужно сердечников либо трансформаторов.

А вот по Вашему замечанию о многофазных схемах у меня есть вопрос. Есть ли у Вас практический опыт по мощным многофазным инверторам с ДС выходом?
Как они - какие есть неочевидные подводные камни?



Добрый день , уважаемый Andrey_Y!
(По сообщению №9)

"Не понятно. Как влияет мягкий режим переключения на эффект близости? Может поясните? "
- Я тоже улыбнулся.

Эффект близости не имелся к рассмотрению в данном случае.
Термином "расщепленная обмотка" я обозначил разделение обмотки, например, на две части, как в описанном 400ВА трансформаторе для РС.

Ну а дальше всё вроде очевидно.
Повышенная величина индуктивности рассеивания позволяет накопить в ней достаточную энергию для соблюдения условия мягкого переключения транзистора, например, ZVS.

Видел фразу в патенте примерно десятилетней давности о том, что замена дросселей на соответствующие трансформаторы - это тенденция.
Кажется, патент от фирмы Advanced Energy.

Андрей, сумел ли я ответить на Ваш вопрос?

[Integrator1983]

действительно, завалив фронты, можно добиться практически того же результата, что и работая на чистом синусе. Но, к сожалению, не всегда...

[twd]

Здравствуйте, уважаемый VVS!
(по сообщению №10)

"По поводу намотки компового БП на 400 Вт хочу подробнее услышать."

Файл с фотками и примечаниями по трансформатору получился большим (3,15МБ). Даже разбитый на части, почему-то не загрузился.
Если сообщите мне адрес эл. почты - вышлю.
Если это сложно - немного позже сделаю поменьше размером.


Успехов!

[VVS_]

Тема набирает интересный оборот.
Статейку я почитал насколько успел. Английским владею не очень, прочитал не все конечно.
По прочитанному у меня возник вопрос, насколько влияет геометрический размер транса/намотки на эффект близости? Можно ли сказать что при обычной однослойной намотке габаритные трансы для высоких частот не подходят и их надо разбивать на несколько мелких трансов?

По поводу сообщения в теме на счет прямоходов, действительно ли в прямоходах с эффектом близости все лучше и насколько?
Потому что по сути для меня ничего не меняется я могу на той же двухтактной управе прямоход двухфазный сделать слегка довесив силовую часть. Но пока излюбленной и дешевой схемой для двухфазного применения я выбрал обратноход, до 400 Вт мощностью. Исключительно ради того чтобы на выходе дросселя не мотать. Но сказать что в обратноходе трансы греются меньше не могу, хотя там и режим у транса другой и ток намагничивания другой и еще зазор, вблизи которого провода греются сильней.

Мои типичные взгляды уводили меня от прямохода в сторону двухтактника, мол типа зачем мотать два транса на половину цикла когда можно один на полный цикл, но если эффект близости все так сильно меняет, то тогда можно выиграть габарит на двухфазном прямоходе и сработать на 100 кГц на холодных трансах. Насколько это близко к истине?

[Integrator1983]

О ВЧ-потерях в обмотках на русском языке:
http://ferrite.com.ua/user_files/File/lite...literature9.zip
http://ferrite.com.ua/user_files/File/lite...iterature10.zip

А дальше считайте - я не думаю, что в однотактнике RMS тока будет меньше, чем в двухтактнике.

[VVS_]

По поводу резонансников. Мой личный опыт, решил собрать резонансный сварочник, и получил эффективность ниже чем у классической ШИМ схемы. Частоту выбрал 65 кГц (под нее уже было все намотано и сделано). Первая проблема. Эффект близости в резонансном дросселе, его просто разносило вхлам. Решил опять же намоткой с шагом и толстой межслойной изоляцией. Далее испытания были вообще интересные. Я оставил возможность управлять частотой или ШИМ-ом. Итак, при полном Кзаполнения на резонансной частоте максимальная мощность и максимальная эффективность. Ключи и диоды действительно релаксируют, транс тоже. А вот резонансный дроссель в напряге.
Далее, начинаю ШИМ-ом понижать ток, инвертор накаляется, транс и диоды по прежнему холодные. Инвертор был на 8 транзисторах, выдерживал нормально, Однако он сильнее всего грелся на малых заполениях, что и понятно. Ладно, отставил ШИМ, начал управлять частотой, начал ее понижать относительно резонансной. Картина почти та же, инвертор греется, остальное холодное, но только дросселю легче в этом случае.
Поигрался, поварил 2 месяца. Срабатывала термозащита на ключах на 140А.
Разобрал, выкинул резонанс нафиг, поставил дроссель на выход, завел в ШИМ управление и с той же силовой части снял 200А на чуть теплых ключах.
Коллега по работе тоже собрал резонансник но на 30 кГц, у него картина совершенно иная - резонанс оказался эффективным или как минимум не проявлял таких побочных эффектов и не было проблем с эффектами близости.
Однако выкинуть резонансный контур и сделать не резонансный ради сравнения он не хочет.

[Guest_orthodox_*]

Коллега по работе тоже собрал резонансник но на 30 кГц, у него картина совершенно иная - резонанс оказался эффективным или как минимум не проявлял таких побочных эффектов и не было проблем с эффектами близости.

Возможно, он на меньшей добротности работал просто?
Тогда все мягче будет, а на идеал все равно можно настроить в одной точке.

По остальному - шимом лучше не управлять, конечно.
Я оставляю возможность для резонансника заряжать накопительную емкость в преобразователе, например, где торопиться некуда
и можно просто регулировать пропуском тактов.

Мои типичные взгляды уводили меня от прямохода в сторону двухтактника, мол типа зачем мотать два транса на половину цикла когда можно один на полный цикл, но если эффект близости все так сильно меняет, то тогда можно выиграть габарит на двухфазном прямоходе и сработать на 100 кГц на холодных трансах. Насколько это близко к истине?

Много мелких трасформаторов (N>1) - это обычный путь на больших мощностях. Многим нравится и во всяком случае не создает никаких хлопот при переходе на бОльшую мощность, если в той же пропорции увеличивается N.
Однотактник выгоднее оттого, что однотактная структура позволяет применять реально работающие снабберы, то есть завалить фронт так, как желается. Двутактники этого не умеют, за исключением случая квазирезонанса или резонанса, причем в обоих случаях по мощности получается узкий диапазон.

Ну а с заваленным фронтом тока и нагрев меньше, см выше...

[Integrator1983]

В принципе, резонансные схемы - весч достаточно веселая, для бытовухи может и не нужная. Но бывают случаи, когда без резонанса не обойтись - например, проплюнуть ток ампер 40 через повышающий транс с Ктр=20. Или требования к ЭМС - был прикол с блоком, в котором стоял основной преобразователь на 8 кВт (резонансник) и вспомогательный на 200 Вт (Push-Pull). И была связь Ethernet. Когда работал блок 8 кВт - со связью все нормально, когда заводился блок 200 Вт - связь ложилась намертво. А на ВЧ работать с синусоподобным сигналом на мой взгляд куда проще, чем иглы ловить и тепло сеять.

А режимов управления можно придумать сотню - ЧИМ, фазовый сдвиг, асимметричный ШИМ (он же - ШИМ с дополнением), ЧиИМ ...

[Guest_orthodox_*]

Ну а дальше всё вроде очевидно.
Повышенная величина индуктивности рассеивания позволяет накопить в ней достаточную энергию для соблюдения условия мягкого переключения транзистора, например, ZVS.

Видел фразу в патенте примерно десятилетней давности о том, что замена дросселей на соответствующие трансформаторы - это тенденция.
Кажется, патент от фирмы Advanced Energy.

Есть такая тенденция, но чаще получается дроссель прицепить проще чем извращаться с особенной намоткой.
Я пробовал - у мну Ls играла роль резонансного дросселя в резонанснике. Ну, работает это.
какая в общем, разница - технологически неудобно показалось.
Бывают случаи, на больших мощностях, когда на это все же идут... там уже по материалам экономия важнее, габарит-вес...

В принципе, резонансные схемы - весч достаточно веселая, для бытовухи может и не нужная. Но бывают случаи, когда без резонанса не обойтись - например, проплюнуть ток ампер 40 через повышающий транс с Ктр=20

Да, там проще с резонансом... Кстати, я потому тогда и взялся именно за него...
Но кстати и однотактник неплохо себя ведет...с насыщающимся дросселем...

А режимов управления можно придумать сотню - ЧИМ, фазовый сдвиг, асимметричный ШИМ (он же - ШИМ с дополнением), ЧиИМ ...

Я б не был столь оптимистичен.
Это физика, в основном.
пусть обрушится потолок, но цикл должен завершиться...иначе не в тот момент переключение...

[VVS_]

Да меня как то фронты не особо заботят, сила не напрягается, транс напрягается больше.
А вот эффект близости вот это проблема.
Скажите мне окончательно, прямоход и двухтактник, что эффективнее на 100 кгц?
Если я прямоход сделаю на двух Е65 на мощность в районе 6-8 кВт, это эффективно? Или придется разбивать на более мелкие трансы?

[Integrator1983]

Посчитайте RMS тока (хотя бы по модели). Ориентировочно физические размеры обмоток. Прикиньте Rac/Rdc. Посчитайте потери. И решайте.
Есть программы, делающие это за Вас. У меня Proxy 6 (програмулина под DOS, но считает классно). Кроме того, ВЧ-потери позволяет считать Ansoft Maxwell 3D (могу ошибаться, если кто знает - поправьте). Я не думаю, что кто-то Вам однозначно скажет "делай так, а не иначе" - тем более, не применительно к конкретной схемотехнике.

[Guest_orthodox_*]

Да меня как то фронты не особо заботят, сила не напрягается, транс напрягается больше.
А вот эффект близости вот это проблема.

Передний фронт должен был бы напрягать...
Ну да ладно , то такое дело...

а вот кстати, не включать ли последовательно с первичкой транса дросселек в двутакте?
Фронты завалятся, может и полегчает ему трошки?

Скажите мне окончательно, прямоход и двухтактник, что эффективнее на 100 кгц?
Если я прямоход сделаю на двух Е65 на мощность в районе 6-8 кВт, это эффективно? Или придется разбивать на более мелкие трансы?

Да кто знает, что эффективнее. Для всего найдутся свои приемчики, кто что любит.
Однако пары Е65 для такой мощности маловато будет, я думаю...

[Andrey_Y]

Эффект близости не имелся к рассмотрению в данном случае.
Термином "расщепленная обмотка" я обозначил разделение обмотки, например, на две части, как в описанном 400ВА трансформаторе для РС.

Ну а дальше всё вроде очевидно.
Повышенная величина индуктивности рассеивания позволяет накопить в ней достаточную энергию для соблюдения условия мягкого переключения транзистора, например, ZVS.

Я так и понял, что имелось в ввиду, но съехидничал, но с уважением.
Достоинства двухтактов известны - феррит используем по полной, соответственно его размер меньше или витков меньше.
Однако эффект близости действительно проблема, как и защита от насыщения сердечника. Теперь вспомним Гиратора с его "дыркой"
и "планаром аля рюсс". (Пропал куда-то. Куёт, наверное, Чебурашку ).
По жизни мне приходится строить в условиях запрета вентиляторов, вечно герметичность и мало места. Увлёкся резонансными
схемами. И вот любопытный факт - на частоте 200кГц снимаю 100Вт с ЕFD20, ес-но, никаких радиаторов и демпферов на ключах,
температура обмотки при 20 окружающей 56град. Кажется, вполне прилично. Транс намотан литцем по 0,1. На этапе прототипа этот же
транс был намотан б.у. жгутом по 0.16 - температура уходила за 100 и продолжала расти. Форма тока та же -
фрагмент синусоиды, реактивный ток контура тот же, нагрузка та же, потери в проводе - несоизмеримы. Литцендрат не панацея, однако,
если толщина жилы на порядок меньше скин-слоя, то на количество слоёв можно забить (не для приведённого примера). Методикой расчёта
на случай, когда жила сравнима со скин-слоем не владею, но хотелось бы овладеть, пока определяю всё из опыта и эксперимента.
Читал продвинутых авторов по поводу литцендрата, но фактический результат всё же меня вдохновляет.
В резонансных схемах одно плохо - проблема стабилизации с широко изменчивой нагрузкой, зато для малоподвижной нагрузки шикарно.
Для широкой нагрузки - ШИМ и её гибриды. Кстати, цепи для мягкой коммутации сужают диапазон ШИМ, иногда так прилично, что хочется
посмотреть опять же на резонансники, т.к. они проще. В фазниках, если транс не интегрирован с дросселем, то без литцендрата тоже никуда.
Многофазники - правильный путь, но зависит от мощности и технологии. 24кВт был сначала 4х6, потом 16х1.5кВт! Оказалось и дешевле,
и технологичнее, а уж динамика... Там главное мощность правильно поделить.
Z намотка, по-моему, больше актуальна для HV-трансов. По крайней мере, до 100кГц при сетевом напряжении особой выгоды не заметил.

Вобщем в двухтактнике транс явно сложнее, но он может быть меньше. Всё зависит от конкретной задачи. Если условие позволяет, надо
делать максимально просто.

[Microwatt]

.
Многофазники - правильный путь, но зависит от мощности и технологии. 24кВт был сначала 4х6, потом 16х1.5кВт! Оказалось и дешевле,
и технологичнее, а уж динамика... Там главное мощность правильно поделить.

М-да. разравнять мощность по фазам - одна из специфических проблем в многофазнике...

[Integrator1983]

To Andrey_Y -

В правильном литцендрате жила должна постоянно и равномерно гулять по сечению провода. В самопальном литцендрате ("скрутке") такого, как правило, не наблюдается и его можно рассматривать как многослойную обмотку с некоторым количеством слоев - т.е. наблюдать эффект близости не а обмотке в целом, а в конкретном проводнике.

[Burner]

..("скрутке") такого, как правило, не наблюдается и... ..не а обмотке в целом, а в конкретном проводнике

Это как понимать? В конкретном проводнике литцендрата или скрутки?
Где и почем брать заводской литцендрат?
Andrey_Y, какова была конструкция ваших трансов на 6 и 1,5 кВт? Топология и рабочая частота?

Сообщение отредактировал Burner - Mar 16 2010, 10:59

[Integrator1983]

Если рассмотреть абстрактную крайне паршивую скрутку (допустим, шаг скрутки - 100 м) то на длине 1 м (длина обмотки) можно считать проводники параллельными и расстояние от керна до каждого проводника неизменным. То есть, плотность тока в проводниках, лежащих ближе к керну, выше, чем в лежащих дальше за счет эффекта близости. Понятно, что реальная скрутка обладает лучшими параметрами, но мне не приходилось видеть ни одну скрутку, не уступающую по теплу промышленному литцендрату при равных кол-ву жил и их сечению. Может, есть знатоки, которые умеют вить не хуже станка - но я таких не знаю.

Заводской литцендрат иногда берем у Терейковского (псковский, как правило, есть на складе, не очень гибкий, рвется оплетка на сгибах, но дешевый). Сейчас чаще берем в Elfa (есть на сайте) или через Европу под заказ Electrisola. Раньше импортный литц можно было взять в СЭА и Khalus Electronics (пр-ва New England Wire Corporation) - сейчас не знаю.

[Microwatt]

. Понятно, что реальная скрутка обладает лучшими параметрами, но мне не приходилось видеть ни одну скрутку, не уступающую по теплу промышленному литцендрату при равных кол-ву жил и их сечению. Может, есть знатоки, которые умеют вить не хуже станка - но я таких не знаю.

А нет ли тут еще и резкий отличий по направлению скрутки: по часовой, против часовой? Ведь особо тонкие ценители ламповых УНЧ сразу скажут, что провода, подходящие к динамику, не так скручены. Это не из того же разряда?

[Integrator1983]

По направлению - не знаю, спросите у особо тонких ценителей. А по тому, как проводник "гуляет" по сечению - есть.

[Microwatt]

По направлению - не знаю, спросите у особо тонких ценителей. А по тому, как проводник "гуляет" по сечению - есть.

А, так это чисто по механике, стабильности диаметра, шага свивки? Тогда понятно. А я уж заподозрил, что цвет ниток тоже влияет. Извините.
Гибкость. Из чего навьем, то и получится. Свежая, отожженная медь имеет хорошую гибкость. Если провод провалялся лет 10, то он становится жестким. Внутри металла идет какая-то медленная кристаллизация с укрупнением доменов.
Смотрел как-то аппаратуру, проработавшую не выключаясь, 22года. Ламповую, внутри было жарковато постоянно. Так там монтажный одножильный медный провод при двух-трехкратном сгибании под прямым углом трескался и обламывался. Трудно было поверить, что это медь.
Вопрос по технологии. А как лудите эти 120 жил псковского литцендрата? Простой тигель?

[Integrator1983]

Нет. Не механика. В хорошем литцендрате жила постоянно гуляет - сейчас она внутри свивки, через см - снаружи, еще через см - снова внутри, еще через см - снаружи, но с другой стороны (условно, конечно). Т.е., по структуре несколько напоминает на женскую косу, только не из 3 пучков, а из большего количества. В скрутке такого нет - там внешние жилы действительно гуляют, а внутренние - практически нет.

По поводу лужения:
- на производстве - оплетка обмазывается БФ (чтоб не расползалась) - и в лудилку 420 С;
- в лаборатории - или в БФ, или в термоусадку, паяльную станцию на максимум, жало - помассивнее, флюса побольше - и вперед. В принципе, более-менее нормально лудится где-то от 370 С, но чем выше - тем веселее. Флюс - не кислотный, обычная спиртоканифоль (какая-то импортная).

[Andrey_Y]

To Andrey_Y -

В правильном литцендрате жила должна постоянно и равномерно гулять по сечению провода. В самопальном литцендрате ("скрутке") такого, как правило, не наблюдается и его можно рассматривать как многослойную обмотку с некоторым количеством слоев - т.е. наблюдать эффект близости не а обмотке в целом, а в конкретном проводнике.

To Integrator 1983 -
Вы несомненно правы.
Всё-таки я поделюсь.
В качестве исходника беру 12х0.1 без оплётки. С помощью шуруповёрта, гвоздя и Танечки скручиваю два исходника.
Затем скручиваю два по два, затем два по четыре и т.д. Т.к. витков мало и длина провода небольшая, то нетрудно вручную вытянуть и
отсимметрировать эти отрезки на каждом этапе скрутки. Полученный т.о. провод вполне пригоден для макета. Заводской лучше, естественно,
и, если работает такой прилично, то на фирменном имеем "запас прочности".

Andrey_Y, какова была конструкция ваших трансов на 6 и 1,5 кВт? Топология и рабочая частота?

To Burner:
Использовал сердечник ПП40х17х18, бескаркасная конструкция. 6кВт - батарея, 30кГц, фазник, вторичка 30в, одновитковая.
1.5кВт - один сердечник, 50кГц, фазник, вторичка многовитковая, удвоитель тока.

Для информации к размышлению и сравнительной оценки потерь в проводе для одно- или двухтактника предлагаю картинку:

[Microwatt]

С помощью шуруповёрта, гвоздя и Танечки скручиваю два исходника.
Затем скручиваю два по два, затем два по четыре и т.д.

какой , однако примитив...
Шуруповерт беру фирменный, вместо гвоздя - крючок из фирменного гвоздя, вместо танечки - лидочку.
Ну. далее - по тексту.
А по-серьезному... Если количество жил соответствует геометрически плотной упаковке -3, 4, 7..., то толщина свитого жгута постоянна. Беды в том, что внешние жилы ныряют и выходят наружу не могу увидеть. Цена "фирменного" литцендрата такова, что лучше на фирменный гвоздь и шоколадку для Танечки потратиться. Преимущества же его сомнительны.

[Guest_orthodox_*]

Для информации к размышлению и сравнительной оценки потерь в проводе для одно- или двухтактника предлагаю картинку:

Ну вроде однотактный лучше...
Там даже по постоянке немало есть полезного...
Кстати, если переплетенный как косичка литц помогает - то и намотка под разными углами, как раньше мотали...для чего там? емкость малую получали, кажется... - тоже должна помогать не менее. Если еще мотать каждую группу с шагом 1.5-2 D. Другое дело, что мало витков так намотать трудно...

Да, собственно, все равно. В разы выигрыш не получится, и всегда платишь заполнением по меди.

[VVS_]

Давайте сравним фирменный литц и намотку не скрученным жгутом (плоско).
Допустим мотаю первичку плоским жгутом из 10 жилок по 0.5, делаю один слой. Потом изоляция, и слой вторички из 30 жилок по 0.5, потом слой первички.
Этот вариант будет сравним с фирменным?

Я недавно в трансе для обратнохода учудил, в деле еще не проверял но намоталось красиво.
первичка 2 провода по 0.5 без скрутки 15 витков, экран-фольга, вторичка забавная:
16 двухвитковых обмоточек расположеных в один ряд на всю ширину окна с индивидуальными выводами наружу индивидуальной витой парой. Выглядит как однослойная намотка с кучей выводов из середины. Каждая пара проводов от обмоточки приходит на выводы каркаса ETD39 и должна будет в итоге контачить с силовым полигоном (чередование ножек, одна к верхнему полигону вторая к нижнему и так все 16 обмоток. Ножек конечно на всех нехватает, поэтому по нескольку обмоток параллельно пришлось.
Затем снова экран-фольга и слой первички еще 15 витков.

Этот транс я еще не нагружал. Но у меня для сравнения есть транс намотанный обычным способом в уже готовом источнике.


И еще вопрос, когда встает вопрос об очень широких жгутах.
Можно ли параллелить несколько обмоток с одинаковым числом витков но находящихся на разном расстоянии от керна? По просту говоря разделить обмотку на три параллельных слоя. Будет ли выполняться равенство токов по слоям? Я всегда интуитивно избегал параллелить что либо в разных слоях, но тут в статьях это промелькнуло.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 17 2010, 04:30

[injener]

А никто не юзал провод Rupalit от Dacpol?

[Praktik84]

Гиратора говорят, забанили...VVS_ - А Вы по какой схеме резонасный сарочник делали?

[Guest_orthodox_*]

Гиратора говорят, забанили...

Господи, ну нас-то, шаражников, понятно - но его то за что?

[VVS_]

VVS_ - А Вы по какой схеме резонасный сарочник делали?

Схема моя, старая отработанная (мостовой + ШИМ), но резонанс к ней был навешан сверху. т.е. было переделано то, что работало в обычном ШИМ режиме. Ну и частота у старого была 65 кГц. В интернете куча схем резонансников но на 30-40 кГц. Но я обезьянничать не люблю, дабы проверить разницу отдал свою платку управы и инвертора своему коллеге, он взял моточные из интернета и сделал сварочник на 30 кГц. В итоге схемы одинаковые, но рабочая частота разная и результаты сильно разные. У него не было кучи проблем, у меня они были, частично решились, но по КПД проиграл все-равно.
После чего сделал вывод что если оно без резонанса на голом ШИМ на 65 кГц прекрасно живет, то на 30 кГц будет просто релаксировать и резонанс + связанный с ним гемор + лишний габарит для сварочника вообще не оправдан т.к. нагрузка сильно изменяется и хороший КПД не получается. А если еще двухфазный косой мост сделать то можно много чего отыграть в плане нагрева провода в моточных.
Посмотрел на схемы косых мостов, эти заразы всего на двух ключах делают то что я делаю на 4 ключах. Конечно сам не проверял, но если верить авторам схем на слово...

Однако, мой вопрос про намотку не скрученным жгутом и распараллеливание обмоток с равным числом витков, но из разных слоев, остается актуален. В том числе и для сварочников. Вскоре я проведу испытания этого трансика, но хотелось бы услышать мнения до того.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 18 2010, 04:39

[Praktik84]

однако ясно... резонанс "ака негуляев" есть такая бредовая схема в инетах... и что интересно, даже кое как работает...
а частота сильно уплывала при изменении нагрузки? в Вашем варианте?
а "косые " - да довольно неплохая вещь... проверено и теорией и практикой только не всюду ее сунуть можно...
ну и с резонансными LCC работал, сравнительно маломощным... но зато "настоящими" впечетления что ни наесть самые положительные..

Сообщение отредактировал Praktik84 - Mar 18 2010, 06:48

[VVS_]

У меня было все тупо, сначала ток задавался при помощи ШИМ, как было в старом варианте. Потом ШИМ был задвинут на порог 150А как экстренная защита и я управлял частотой, без всяких ОС, прямое задание частоты ручкой. выигшрыша КПД по сравнению с обычным ШИМ не увидел, в обоих случаях ключи грелись сильно, но работало хорошо, варил мягко. Частота держалась стабильно, емкости были хорошие, ничего не плавало.

Коллега вообще просто сохранил ШИМ управление но сделал все на 30 кГц. Ключи были чуть теплыми и больше грелся транс т.к. сечение у него там меньше было. В итоге при практически одинаковых макисмальных мощностях у меня накалялись ключи, а у него транс.

При прогоне на балласт продолжительная мощность при полном Кзаполнения у меня составила 3.5 кВт, ключики грелись слабо, транс спустя час работы набрал 70 градусов. Как только заполнение ШИМ уменьшаю, ключики резко набирают, что справедливо т.к. коммутация происходит уже совсем не при нулевом токе.
При управлении частотой тоже нету честного нулевого тока т.к. просто сдвигается фаза синусоидального тока относительно фазы меандра на ключиках. И честно говоря, как управлять так, чтобы соблюдать эффективный режим коммутации мне не понятно. Разве что применять управление пачками со 100% заполнением.

Остается один увесистый плюс, как бы не было плохо ключам, это решаемо. А вот то что транс и диоды релаксируют - это результат.
Но похоже в прямоходе они релаксируют не меньше

Но у нас два глобальных отличия кроме частоты. У меня Uxx 75 вольт а у него от силы 45 вольт.
Моделирование моего случая показало, что при резонансе по ключикам всегда бегает ток в районе 40А, не важно какой Кзаполнения или частота при этом. Ток бегающий по цепи ключей и обратных диодов приблизительно равен выходному току/коэфф. трансформации.
И если сварочник работает на КЗ и на выходе держит свои 150А, то по ключам вынь и полож 40А RMS всеравно бежит. Что крайне не выгодно потому что в случае ШИМ управления ток через ключи будет минимальным.
Рассеиваемая мощность в моем случае имеет большую долю активной составляющей и нагрев ключей правомерен.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 18 2010, 08:16

[Integrator1983]

Это у вас параллельный контур или дополнительная балластная реактивность параллельно трансу? Откуда 40 A RMS на хх? Схему или модель можете выложить?
А параллелить обмотки в разных слоях - бессмысленно. Считайте, что у вас останется одна обмотка - в нижнем слое. И ток в ней - почти полный.

[Praktik84]

судя по описанию.. и тому что есть дроссель - в первичке последовательный контур ... реактивности паралельно нету...
ограничение тока скорее всего насыщением дросселя... оттого и шьет его меж витками
НО это только мое предположение
чтото модельку прикрепить не могу "неудачная загрузка. Вам запрещено загружать такой тип файлов"

Сообщение отредактировал Praktik84 - Mar 18 2010, 11:22

[Integrator1983]

Так а откуда в последовательном контуре 40 A RMS на хх????

[VVS_]

Контур последовательный с трансом. И не на ХХ а на КЗ.

Резонансный дроссель намотан проводом КСПВ 16х0.4 у которого толстая внешняя изоляция и сами жилки в достаточно толстой изоляции. В итоге обеспечивается и хорошая изоляция и расстояние между жилами/витками которое устраняет эффект близости. Дроссель работает изумительно и греется не сильно.

Я испытал частично свой маленький трансик для флая с описанный выше намоткой. Индуктивность рассеяния на порядок ниже! В обратноходе демпфер по перенапряжению стал холодный вообще. На полную мощность пока нет возможности погонять, жду платку под этот транс где есть нормальная разводка выходной части с выпрямителем.
При таком качественном показателе можно будет этот флайбэк безболезненно и без лишних грелок до 200 ватт делать имхо.

Если слои параллелить нельзя, то преследуя намотку не скрученным плоским жгутом, встает большая проблема с обмотками в которых очень большое количество жилок. А так, похоже что не скрученный жгут намного лучше чем любые его скрученные варианты.
Компромисс, делать плоский жгут из жилок состоящих из трех скрученных проводков, потому что три скручиваются идеально по любому.

[Andrey_Y]

Ну вроде однотактный лучше...
Там даже по постоянке немало есть полезного...
Кстати, если переплетенный как косичка литц помогает - то и намотка под разными углами, как раньше мотали...для чего там? емкость малую получали, кажется... - тоже должна помогать не менее. Если еще мотать каждую группу с шагом 1.5-2 D. Другое дело, что мало витков так намотать трудно...

Да, собственно, все равно. В разы выигрыш не получится, и всегда платишь заполнением по меди.

Да всё понятно, Orthodox.
Ещё картинок добавлю. Я уравнял рабочие частоты для наглядности. Прямо на вопрос топикстартера не отвечают, а задуматься стоит. Не забыть про индукцию и выпрямитель.

PFC у меня на неразрывных токах. 4 слоя монолитом. Z намотку упразднил за ненадобностью - не заметил ожидаемой пользы.
Попробуйте всё же резонансник кГц на 100-200. Эффект от правильного литцендрата сразу проявится. Заполнение по меди - это расплата.

А по-серьезному... Если количество жил соответствует геометрически плотной упаковке -3, 4, 7..., то толщина свитого жгута постоянна. Беды в том, что внешние жилы ныряют и выходят наружу не могу увидеть. Цена "фирменного" литцендрата такова, что лучше на фирменный гвоздь и шоколадку для Танечки потратиться. Преимущества же его сомнительны.

Microwatt, Вы словно выше не читали.

[Burner]

Господи, ну нас-то, шаражников, понятно - но его то за что?

За проявление вредного характера А эгоцентризм - штука в общем вредная.

[VVS_]

Мда, судя по картинкам... Двухфазный прямоход, да в котором еще удобно синхронное выпрямление сделать, похоже может поспорить с прочими.
На Dmax вообще у двухтакта все плохо, или платим эффективностью заполнения.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 19 2010, 04:56

[Guest_orthodox_*]

Мда, судя по картинкам... Двухфазный прямоход, да в котором еще удобно синхронное выпрямление сделать, похоже может поспорить с прочими.

Не только синхровыпрямление (не всегда так уж просто, кстати)...
А еще отлично прицепляются нон-диссипативныек снабберы, и на включение и на выключение.
потери в ключах практически сводятся к статике, это доставляет.
Двутакт так не может.

[VVS_]

А еще отлично прицепляются нон-диссипативныек снабберы, и на включение и на выключение.
потери в ключах практически сводятся к статике, это доставляет.
Двутакт так не может.

Можно плиз подробнее что подразумевается под такими снабберами? Просто емкость между коллектором и эмиттером IGBT?
Я в двухтакте пытался так делать, не понравилось, потому что при открывании ключа есть потери на заряд этой емкости, в однотакте не пробовал такие емкости в силу того что мало их делаю и обхожусь простым RCD в маломощных.

[Andrey_Y]

Мда, судя по картинкам... Двухфазный прямоход, да в котором еще удобно синхронное выпрямление сделать, похоже может поспорить с прочими.
На Dmax вообще у двухтакта все плохо, или платим эффективностью заполнения.

Если говорить в принципе, то не всё так однозначно.
Что лучше для Вас это Вам решать. Ну, а в принципе... вот ещё картинка:

Может быть вариант с двумя ключами, но мне кажется, что для мощных применений всё-таки
лучше с четырьмя. Оба варианта могут быть с разделительной ёмкостью, но разделительныя конденсатор д.б. очень качественным.
В общем, берите карандаш, включайте симуль, считайте.
По поводу демпферов можно почитать. Например вот  snabber.rar ( 137.29 килобайт ) Кол-во скачиваний: 192
, добрые люди отсняли.

Гиратора говорят, забанили...

Считаю, что Гиратора нам не хватает. А характер..., так вон Ортодокс тоже признаётся, что он "хороший==не дай Бог".
На самом деле, и я плохой парень. Фиг с ним, с характером и собственным тщеславием. Главное, чтобы интересно и полезно.

[Guest_orthodox_*]

Можно плиз подробнее что подразумевается под такими снабберами? Просто емкость между коллектором и эмиттером IGBT?
Я в двухтакте пытался так делать, не понравилось, потому что при открывании ключа есть потери на заряд этой емкости, в однотакте не пробовал такие емкости в силу того что мало их делаю и обхожусь простым RCD в маломощных.

Ну, есть у мну небольшая коллекция - подберу и на Шараге выложу, я сейчас стараюсь электроникс не перегружать, тем более всего 1 мег к посту можно приаттачить.. Нафлудил я тут, в свое время даже музыку в оффтоп выкладывал... теперь компенсирую...покаяние...
Ссылку выложу...

А с двутактом на IGBT и нет прямого решения, кроме разделения дросселями, но тогда это уже практически два однотакта.
Есть наметки как играться с этими дросселями, чтобы основное полезное свойство не ушло - чтобы продолжал жестко держать напряжение, не превращаясь в стабилизатор тока - но это у мну в работе пока еще... Кажется, Мультик имеет свое решение с разделением обмоток - но я не въехал пока в чем прелесть...

[monos]

Можно плиз подробнее что подразумевается под такими снабберами? Просто емкость между коллектором и эмиттером IGBT?
Я в двухтакте пытался так делать, не понравилось, потому что при открывании ключа есть потери на заряд этой емкости, в однотакте не пробовал такие емкости в силу того что мало их делаю и обхожусь простым RCD в маломощных.

--> http://multikonelectronics.com/subpage.php?p=8&i=11

Кажется, Мультик имеет свое решение с разделением обмоток - но я не въехал пока в чем прелесть...

Одна из прелестей заключается в том, что разделение первичек в двутакте дает возможность повесить снабберы на ключи...

[VVS_]

Если говорить в принципе, то не всё так однозначно.
Что лучше для Вас это Вам решать. Ну, а в принципе... вот ещё картинка:

Ога, точно. У меня в загашнике моделирования тоже есть такая схемка, когда-то придумал, но не придал особого значения. Эдакий двухтактный косой мост. Подумал что он будет полезен когда внутренние диоды у ключей медленные.

Но я в железе собирал половинный ее аналог, полумост. Двухтактный полумост, первичка разделена на две, дальше все напоминает эту схему если по середине провести вертикальную ось симметрии.
Ключ диод первая обмотка
второй ключ второй диод вторая обмотка. Обмотки сходятся в среднюю точку меж двух емкостей. На практике работало отлично. Превращение ее на ходу в обычный двухтакт путем соединения концов обмоток действительно увеличивало нагрев ключей, но всего процентов на 10. Мощность ПН была 300 Вт. Я решил что это из за медленных внутренних диодов и стал ставить IGBT с быстрыми диодами, забыв про эту топологию.
Но как грелся провод в трансе я не отметил тогда (

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 20 2010, 15:04

[Andrey_Y]

Ога, точно. У меня в загашнике моделирования тоже есть такая схемка, когда-то придумал, но не придал особого значения. Эдакий двухтактный косой мост. Подумал что он будет полезен когда внутренние диоды у ключей медленные.

Но я в железе собирал половинный ее аналог, полумост. Двухтактный полумост, первичка разделена на две, дальше все напоминает эту схему если по середине провести вертикальную ось симметрии.
Ключ диод первая обмотка
второй ключ второй диод вторая обмотка. Обмотки сходятся в среднюю точку меж двух емкостей. На практике работало отлично. Превращение ее на ходу в обычный двухтакт путем соединения концов обмоток действительно увеличивало нагрев ключей, но всего процентов на 10. Мощность ПН была 300 Вт. Я решил что это из за медленных внутренних диодов и стал ставить IGBT с быстрыми диодами, забыв про эту топологию.
Но как грелся провод в трансе я не отметил тогда (

На вопрос потерь в обмотках для двухтакта одиночной обмотки или разбитой закон Ома ответа не даёт. Вроде бы то на то получается.
Однако ведь неспроста картинки показывал. Наличие постоянной составляющей облегчает ситуацию с эффектом близости.
На разбитой ещё и демпферы прикрутить можно. В сравнении с однотактом должны были заметить, что мощность последнего в два раза меньше.
Справедливости ради ещё отмечу, что потери в феррите пропорциональны частоте и квадрату индукции, которую в двухтакте необходимо
контролировать. Но с сердечника тепло отвести гораздо проще нежели с обмотки.
Хочу, чтобы Вы поняли достоинства двухтактов, но и подставить боюсь. Если нет времени на эксперименты делайте наверняка, а всё это
оставте себе для проработки.

[Guest_transductor_*]

А с двутактом на IGBT и нет прямого решения, кроме разделения дросселями, но тогда это уже практически два однотакта.

Таки кое-что есть

Аналогичное решение, в смысле демпферных конденсаторов параллельно ключам и реакторе в первичке, замечательно работает и в самовозбудном мостике и в полумостике.

[VVS_]

Ну что-ж, испытания прошли успешно. Транс на ЕТД39, занято 25% окна. первичка 2Х15 витков плоским жгутом, вторичка два витка, сплошным рядом из параллельных обмоточек занимающая один слой находящийся меж двумя слоями первички.
т.е. намотка не скрученным жгутом.

Результат:
Флайбэк, зазор 0.3 мм, мощность 100 ватт, частота 150 кГц. Уже час работы, транс набрал 50 градусов, в комнате 26 градусов. Аналогичный транс намотанный скрученным жгутом (классическим образом) уже на 50 ваттах 65 градусов набирал.
Тестовый ПН 220 в 12В 8А, ключик и пара шоттки без радиаторов стоят, демпфер расслабляется.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 22 2010, 16:53

[VVS_]

...Про двухтакт с разделенной первичкой.
Если применить полумост с емкостью, то это позволит снизить требования к симметричности и разделить первичную обмотку вплоть до двух разных слоев, между которыми будет находиться вторичка. Лучше ли это относительно обычного расщепления жгута обмотки?

[Andrey_Y]

По моему, лучше, когда полуобмотки вместе. Если индукция контролируется, то несимметрия по барабану, а если нет,
то разделительная ёмкость минимальная, с учётом падения на ней.

[monos]

...Про двухтакт с разделенной первичкой.
...разделить первичную обмотку вплоть до двух разных слоев, между которыми будет находиться вторичка.

Такой способ разделения только внесет асимметрию. Мотать надо бифилярно...

[VVS_]

Спасибо за ваши мнения, емкости действительно у меня небольшие стоят в таких полумостах.
Я все о том же эффекте близости. Не могу в бошке проанализировать влияние этого эффекта при условии протекания токов в разное время, когда проводки рядом либо на расстоянии. Вроде бы, логически, если токи протекают в разное время и между токами есть еще дедтайм, то взаимного влияния быть не должно, так ли это?
Сам я всегда мотал бифилярно, но не задумывался над тем, оптимально ли это с т.з. эффекта близости.

У плоской намотки есть еще один большой косяк. Если есть необходимость экранные слои укладывать, то с такой намоткой количество экранов растет в разы. А если экранов нет, то межобмоточная емкость транса растет так же, очень сильно. Без экранов ЭМС никакая будет.

[vlvl@ukr.net]

Можно плиз подробнее что подразумевается под такими снабберами? Просто емкость между коллектором и эмиттером IGBT?

Чето файл не прикрепляется, если хотите могу в личку, та около 4М.

Подскажите пожалуйста, кто сталкивался, у меня вторичка 10витков 2х0,4 ( два провода в параллель по 0,4), f=100 кГц). Если эту обмотку заменить на 10 витков фольги, так чтобы один виток фольги (толщиной 35...75 мкм) занимал всю длину каркаса, в какой обмотке будут потери по переменке больше?

[monos]

влияние этого эффекта при условии протекания токов в разное время, когда проводки рядом либо на расстоянии. Вроде бы, логически, если токи протекают в разное время и между токами есть еще дедтайм, то взаимного влияния быть не должно, так ли это?
Сам я всегда мотал бифилярно, но не задумывался над тем, оптимально ли это с т.з. эффекта близости.

В случае с разделением обмоток, бифилярность нужна для симметрии свойств разделенных обмоток (индуктивности, магнитной связи с кором и вторичкой, и т.п.). Так же, бифилярность разнонаправленных токов ослабляет ЭМИ т.к., магнитные поля проводников действуют взаимоисключающе друг на друга. Важно, так же различать токи намагничивания и токи нагрузки.
В случае бифилярности перв. и втор. обмоток- улучшается магнитная связь, т.е. индуктивность расс. уменьшается.

Подскажите пожалуйста, кто сталкивался, у меня вторичка 10витков 2х0,4 ( два провода в параллель по 0,4), f=100 кГц). Если эту обмотку заменить на 10 витков фольги, так чтобы один виток фольги (толщиной 35...75 мкм) занимал всю длину каркаса, в какой обмотке будут потери по переменке больше?

Если учесть, что с каждый витком вторички из фольги будет ослабляться межобмоточная связь первички и вторички и увеличиваться собственная емкость обмотки, то не трудно предположить- что эффективность использования сечения проводника при намотке фольгой будет меньше, чем проводом. Лучше, скорее всего, намотать 10 вит. проводом Ф0,8 мм.

[VVS_]

Спасибо, значит бифилярно мотаем как и прежде.

Про вторичку 2Х0.4 - очень удобный вариант намотать плоско, не скручивать. Особенно если однослойка. По заполнению выигрышь будет, по эффективности тоже. Попробуйте, интересны ваши результаты.
У меня на след. неделе изготовление очередного двухтакта намечатется, опробую плоскую намотку.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 24 2010, 12:21

[vlvl@ukr.net]

Про вторичку 2Х0.4 - очень удобный вариант намотать плоско, не скручивать. Особенно если однослойка. По заполнению выигрышь будет, по эффективности тоже. Попробуйте, интересны ваши результаты.
У меня на след. неделе изготовление очередного двухтакта намечатется, опробую плоскую намотку.

Мотаю так всегда ( однослойную обмотку и никогда н-слойную, особенно в повышающих), чтобы перекрыть по длине весь каркас, но только в силовых цепях, клемпер всегда холодный. В обмотке питания всегда обхожусь не полным заполнением длины сердечника.

Спасибо, значит бифилярно мотаем как и прежде.

Да, но в развязаных системах такое не покатит.

Если учесть, что с каждый витком вторички из фольги будет ослабляться межобмоточная связь первички и вторички и увеличиваться собственная емкость обмотки, то не трудно предположить- что эффективность использования сечения проводника при намотке фольгой будет меньше, чем проводом. Лучше, скорее всего, намотать 10 вит. проводом Ф0,8 мм.

Да пожалуй такая намотка прокатит только на 1 виток.

[monos]

Да, но в развязаных системах такое не покатит.

В развязанных- это наличие между обмотками разности потенциалов? Если да, то это не помеха- достаточно обеспечить изоляцию. Таким образом намотано множество трансформаторов, начиная от трансов гальванической развязки и заканчивая силовыми...

Да пожалуй такая намотка прокатит только на 1 виток.

Мотают и больше одного витка: все зависит от конкретного случая- в вашем- явно
выигрыша не будет.

[vlvl@ukr.net]

В развязанных- это наличие между обмотками разности потенциалов? Если да, то это не помеха- достаточно обеспечить изоляцию. Таким образом намотано множество трансформаторов, начиная от трансов гальванической развязки и заканчивая силовыми...

Если в первичке к примеру 100 витков, а во вторичке 10, бифиляр как то кривой получается. Изоляция у моточного провода держит совсем не много (0,02...0,04 мм лака), каким образом Вы обеспечиваете дополнительную защиту по изоляции?

[monos]

Если в первичке к примеру 100 витков, а во вторичке 10, бифиляр как то кривой получается. Изоляция у моточного провода держит совсем не много (0,02...0,04 мм лака), каким образом Вы обеспечиваете дополнительную защиту по изоляции?

Бифилярность (в прямом смысле) намотки, можно обеспечить укладывая две обмотки одновременно. След., при соотношении 10:100 бифиляроности не будет. Можно попытаться добиться максимальной связи, укладывая, например, витки вторички через каждые десять витков первички. Но это оправдано в том случ., если все это хозяйство ляжет в один слой- например намотка на кольце.
Изоляцию бифилярных обмоток можно обеспечить надев на провод, литц или пучек проводов специальный чулок или обмотав лентой изоляции- это для силовых трансов. Для тр. гальванич. развязки мотают проводами в изоляции (мгтф, пелшо или вытянув из телефонных кабелей).

[VVS_]

Я как то жгуты из провода типа ПЩ (щеточный) в термоусадку одевал. Красиво получалось. Ложилось исправно. Работал более менее нормально, жилки там тонкие но не изолированные. Грелся на 50 кГц на уровне самопальных скруток, мож чуть меньше.

[Microwatt]

Я как то жгуты из провода типа ПЩ (щеточный) в термоусадку одевал. Красиво получалось. Ложилось исправно. Работал более менее нормально, жилки там тонкие но не изолированные.

Шутка засчитана.

[VVS_]

Без шуток. В одном из сварочников вторичку так мотал. Работает не хуже чем скрутка из проволочек 0.5 Зато гемора с зачисткой концов нет. Надо было быстро сделать, времени жалко. Конечно фирменный литц круче, но его не было. Я сравниваю с самопальной "неправильной" скруткой.

[Microwatt]

Без шуток. В одном из сварочников вторичку так мотал. Работает не хуже чем скрутка из проволочек 0.5 Зато гемора с зачисткой концов нет. Надо было быстро сделать, времени жалко. Конечно фирменный литц круче, но его не было. Я сравниваю с самопальной "неправильной" скруткой.

Так это все-таки не шутка?
Литцендрат чем, собственно, ценен? Художественным плетением макраме или....?
Весь смысл его в изолированных тонких жилах.
Плетение - чепуха, попутно получающаяся. Как и споры о том, как все-таки, правильно крутить.

[VVS_]

Изоляция - важно. Верное плетение - тоже важно.
Не изолированные жилки это плохо, но их контактное сопротивление выше чем удельное по меди. Есть поверхностный слой, иногда окислы.
В итоге, этот ПЩ не так уж и плохо себя показал. Откровенного нагрева не было. На 50 кГц, 3 кВт продолжительного режима из обмотки ПЩ 2 витка 2Х16 квадратов в термоусадке.
К слову, если вместо ПЩ уложить жгут из 4 проводов по 2.12 мм (кругляк, монолит) то последний греется больше а мотать его на порядок труднее.

Кстати в МГТФ, жилки тоже не изолированные и ничо, мотают МГТФ-ом все кому не лень

Более того, я как то в обратноходе первичку укладывал ПВ1Х0.75 (тоже не изолированные жилы), и работало неплохо, зато на межслойную изоляцию забил т.к. своей хватало Ну то было на скорую руку и на не горячем трансе, зато времени сэкономил прилично. Частота тоже в районе 50 кгц

Скрутки, особенно правильные, или литц, это конечно золотое правило, но не всегда есть возможность или время.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 25 2010, 16:33

[monos]

К слову, если вместо ПЩ уложить жгут из 4 проводов по 2.12 мм (кругляк, монолит) то последний греется больше а мотать его на порядок труднее.

У монолита эффективней отвод тепла, вот вы и посчитали, что он больше греется. Так же, коэф. заполнения медью у монолита больше, чем у многожильного. Для сварочников- с его пн- можно мотать одножилом (ПЭВ) подходящего диаметра (я так, кстати, и делаю: ф2.2, - 1 провод в первичку и три во вторичку для однотакта 3,5кВт, все обмотки однослойные: перегрев вполне удовлетворительный)...

Кстати в МГТФ, жилки тоже не изолированные и ничо, мотают МГТФ-ом все кому не лень

МГТФ-ом мотают ради его изоляции, а не многожильности. Намного удобнее мотать телефонной кроссировкой...

[Andrey_Y]

Так это все-таки не шутка?
Литцендрат чем, собственно, ценен? Художественным плетением макраме или....?
Весь смысл его в изолированных тонких жилах.
Плетение - чепуха, попутно получающаяся. Как и споры о том, как все-таки, правильно крутить.

Изолированные, сплетённые и я бы добавил тонкие провода.
Приведу цитату, надеюсь, английский не смутит:
" Litz is a conductor consisting of a number of separately insulated strands that are twisted or
braided together. Since each strand tends to take all possible positions in the cross section of the entire conduc-
tor, this design equalizes the flux linkages – and reactances – of the individual strands causing the current to spread
uniformly throughout the conductor. The resistance ratio (A.C. to D.C.) then tends to approach unity which
is desirable in all high Q circuit applications."
Когда то тоже думал, что плетение - чушь, но однажды напоролся.
Диаметр жилок тоже - вроде 0.16 и 0.1 не сильно отличаются, но отличаются очень хорошо.
А 0.16 и 0.2 на трансе одинаково плохо. Как грань вычислить не знаю. Пробую.

[monos]

Как и споры о том, как все-таки, правильно крутить.

Плести лапти, а тем более басни- намного проще. Гораздо труднее аргументировать плетение словес...

Диаметр жилок тоже - вроде 0.16 и 0.1 не сильно отличаются, ...

Посчитайте сечения обоих- соотношения прим. один к трем...
В вашем посте, в цитате, приведена точно сформулированная мысль - литц, правильно свитый, обеспечивает максимальные потокосцепление с кором и межобмоточную связь...

[Microwatt]

МГТФ-ом мотают ради его изоляции, а не многожильности. Намного удобнее мотать телефонной кроссировкой...

Это тоже одно из распространенных заблуждений. Изоляция МГТФ вовсе не так уж прочна, достаточно прочитать ТУ на него. Он ценится за теплостойкость.
Телефонной кроссировкой в теплонапряженных моточных тоже не годится. Изоляция плывет уже при 70С. Да и в нормальных условиях тоже не годится там, где нужна гальваническая развязка. Опять-таки, достаточно почитать ТУ. Там что-то порядка 275 вольт гарантируют.

[monos]

Это тоже одно из распространенных заблуждений. Изоляция МГТФ вовсе не так уж прочна, достаточно прочитать ТУ на него. Он ценится за теплостойкость.
Телефонной кроссировкой в теплонапряженных моточных тоже не годится. Изоляция плывет уже при 70С. Да и в нормальных условиях тоже не годится там, где нужна гальваническая развязка. Опять-таки, достаточно почитать ТУ. Там что-то порядка 275 вольт гарантируют.

Кроссировка (в ПВ изоляции) и мгтф- применяется в основном в сигнальных (развязывающих) трансах, где важна межобмоточная изоляция, минимальный диаметр провода в изоляции и малая инд. рассеяния транса. Термостойкость там не востребована. При всех своих очевидных слабых местах - применяется оч. широко и насколько известно - проблем не было. 275 вольт эл. прочности изоляции на один проводник- видимо достаточно, необходимо только надежно изолировать сердечник. Из альтернативы есть еще пэлшо- но надо хорошенько пропитывать лаком обмотки- технологичность пониже...

[Microwatt]

275 вольт эл. прочности изоляции на один проводник- видимо достаточно, необходимо только надежно изолировать сердечник. Из альтернативы есть еще пэлшо- но надо хорошенько пропитывать лаком обмотки- технологичность пониже...

Нет, недостаточно. Если почитать ТУ на обычный эмалированный провод, то для больших диаметров там записано и 1000 и 2000вольт. Однако, никто не разрешит в силовом трансформаторе класть рядом провода первички и вторички без дополнительной межслойной изоляции. Даже из ПЭЛШО или ПЭЛШОД . Да и слои высоковольтной обмотки тоже, хотя это не наказуемо.
Сердечник? Их давно уже никто не изолирует. Для Ш-образных есть каркас, для колечек - покрытие с гарантией 1500вольт.
Изолируют разве что любители лакотканью чернозем прессованный М2000НМ со специально заточенными кромками для прорезания изоляции )

[monos]

...ТУ на обычный эмалированный провод, то для больших диаметров там записано и 1000 и 2000вольт. Однако, никто не разрешит в силовом трансформаторе класть рядом провода первички и вторички без дополнительной межслойной изоляции. Даже из ПЭЛШО или ПЭЛШОД . Да и слои высоковольтной обмотки тоже, хотя это не наказуемо.

Так никто про силовые трансы не говорит- речь о развязывающих... Откуда 1000...2000 вольт изоляции у повода ф0,2мм? И кто может запретить производителю мотать таким образом? если есть отказы- производитель сам выберет способ, как выйти из положения, вплоть до разнесения потенциалов на разные коры...

Сердечник? Их давно уже никто не изолирует. Для Ш-образных есть каркас, для колечек - покрытие с гарантией 1500вольт.
Изолируют разве что любители лакотканью чернозем прессованный М2000НМ со специально заточенными кромками для прорезания изоляции )

Что-то мне не попадались отечественные ферриты с полимерным покрытием. Аналогичное покрытие на кольцах производства Магнетикс- в основном до 500 вольт... Помимо тысячных тиражей, производится много т.н. хэнд мэйда на промышленном уровне - разовая разработка по спец заказу- там и кромки на феррите, если надо- скруглят и лакотканью 2000нм обмотают, и плату от руки нарисуют...

[VVS_]

У монолита эффективней отвод тепла, вот вы и посчитали, что он больше греется. Так же, коэф. заполнения медью у монолита больше, чем у многожильного. Для сварочников- с его пн- можно мотать одножилом (ПЭВ) подходящего диаметра (я так, кстати, и делаю: ф2.2, - 1 провод в первичку и три во вторичку для однотакта 3,5кВт, все обмотки однослойные: перегрев вполне удовлетворительный)...

Ключевое слово однотакт. Поди и частота в районе 30-40 кгц? Я как-нибудь тоже попробую, интересно. Но до сей поры я никогда не делал сварочные однотакты, поэтому этот транс с ПЩ все тот же двухтакт на 50 кГц со всеми своими проблемами. В этом трансе кругляк 2.12 грелся сильнее. Он именно грелся, тогда когда ПЩ набирал 80-90 градусов и останавливался на этой точке, кругляк улетал за 110 градусов и продолжал набирать(мерил пирометром, обе поверхностьи черные)... В однотакте этого наверное не было бы.

[monos]

Ключевое слово однотакт. Поди и частота в районе 30-40 кгц?

50 кГц... В двутакте в два раза больше тактов. Разницу в нагреве можно списать на то, что длина окружности сечения (при равенстве диаметров) у сплошного меньше, чем у ПЩ, а если диаметр пщ был больше, чем у одножила- тогда все закономерно. Хотя, надо учитывать, что греть могли паразиты - наверняка индуктивность расс. у транса с из одножила меньше, чем из пщ... Сколько там было витков и на каком коре, как обмотки были уложены?

[VVS_]

E65 N87 первичка 11 витков из скрутки 17 жил по ф0.53. один слой.
Вторичка 2 витка 2Х16 квадратов ПЩ в термоусадке (бифилярно). один слой.
Полный мост+ШИМ.
Выпрямитель со средней точкой, поэтому для ПЩ условие "однотактности" выполняется, каждый провод на свою полуволну. Мож поэтому ему и полегче жилось. В целом я оказался доволен т.к. ожидал пол дня возни с зачисткой и распайкой жилок вторички, а выкрутился на ПЩ быстро. Работает до сих пор хорошо.

Сообщение отредактировал VVS_ - Mar 26 2010, 06:29

[Microwatt]

И кто может запретить производителю мотать таким образом? если есть отказы- производитель сам выберет способ, как выйти из положения, вплоть до разнесения потенциалов на разные коры...
...

Кто? Да никто не может никому ничего запретить. Тем более, сейчас. Можно только через УК потом преследовать за неумышленное убийство или преступную самонадеянность.
"Обвиняемый мог и должен был предвидеть...."
Почему-то все согласны, что без водительских прав пускать людей к рулю нельзя. А сетевые трансформаторы может мотать каждый?

[vlvl@ukr.net]

существуют еще и госты по безопасности.......

[Microwatt]

существуют еще и госты по безопасности.......

Да такое впечатление, что для все большего количества людей вообще ничего не существует. Никаких тормозов.
Потому, после тоталитаризму изобилие товаров появилось. От стальных сетевых шнуров до цемента из песка и муки.

[monos]

Почему-то все согласны, что без водительских прав пускать людей к рулю нельзя. А сетевые трансформаторы может мотать каждый?

Что-то, Микроватт, все вас клонит к сетевым трансформаторам? Упор, вроде, был в сторону сигнальных (кроссировка, мгтф)... Для того, чтобы мотать трансы достаточно иметь прямые руки и быть принятым на работу намотчика, чтобы подключать эти моточные к сети- надо допуск, а для того, чтобы производство, монтаж, эксплуатация и связанные с этими видами деятельности работы имели законное основание- лицензия соответствующей конторы... В случае чего- разбор полетов покажет, кто виноват: некомпетентный технолог, дадя Вася монтажник, несоблюдение ТБ или нарушение законодательства...

[Microwatt]

Упор, вроде, был в сторону сигнальных (кроссировка, мгтф)... Для того, чтобы мотать трансы достаточно иметь прямые руки

Может я и неверно понял где упор. Но в сигнальном трансформаторе вопросы потерь вроде бы и не возникают.
Стартер четко обрисовал "Приложения, инверторы от 500 Вт до 3 кВт. Максимум что имею в наличии сердечник Е65."
Это трудно считать сигнальным трансформатором.

Сообщение отредактировал Microwatt - Mar 27 2010, 08:03

[monos]

Может я и неверно понял где упор. Но в сигнальном трансформаторе вопросы потерь вроде бы и не возникают.
Стартер четко обрисовал "Приложения, инверторы от 500 Вт до 3 кВт. Максимум что имею в наличии сердечник Е65."
Это трудно считать сигнальным трансформатором.

Упор остался, а гутор ушел в ином направлении...

[VVS_]

Сорри за оффтоп.
Скидывали вы мне тут документы по нондиспассивным снабберам.
Покумекал я подумал... Да и махнул в обычном RCD снаббере R на L. Получил те же самые результаты, коммутация при нулевом токе либо напряжении...
Опробовал пока только на обратноходе, существенная разница по нагреву транзистора имеется.

Но вариантов этого типа снабберов в статьях пруд пруди, в том числе и с трансом отдающим энергию кондера обратно в питание. Я не совсем понимаю преимущества и недостатки тех вариантов, имхо мой вариант ничем особо не отличается, разве что элементов меньше.

[Artem_Petrik]

Обещанное описание.

Весьма познавательный документ . А можно набраться наглости, и попросить саму программу? . Гугль про нее похоже не знает.

[injener]

Присоединяюсь.

[Арташес]

Весьма познавательный документ . А можно набраться наглости, и попросить саму программу? . Гугль про нее похоже не знает.

Действительно, сайт http://kosys.home.mindspring.com/ более недоступен. Однако, требуемую информацию можно обнаружить с помощью интернет архива - http://web.archive.org/web/*/http://kosys....mindspring.com/. Причем, после Jul 20, 2001, архивированных данных нет - запрет в robots.txt.

Прилагаю демонстрационную версию программы (взята из архива). После закачки переименовать в .exe

Прикрепленные файлы

 proxyall.zip ( 139.84 килобайт ) Кол-во скачиваний: 195

 

[Artem_Petrik]

Прилагаю демонстрационную версию программы (взята из архива).

Спасибо! 

[injener]

Спасибо большое. Поиграюсь