Можно ли сердечник М2000 гонять на частоте 330 кГц Опции

[haker_fox]

Здравствуйте!
Есть Ш-образный сердечник (Ш7x7). Марка феррита М2000. Буквы в конце отсутствуют и не известны( Можно ли, имея такие неполные данные, ответить на вопрос, будет ли работать дроссель для преобразователя с рабочей частотой 330 кГц?
Заранее благодарен!

[Herz]

Здравствуйте!
Есть Ш-образный сердечник (Ш7x7). Марка феррита М2000. Буквы в конце отсутствуют и не известны( Можно ли, имея такие неполные данные, ответить на вопрос, будет ли работать дроссель для преобразователя с рабочей частотой 330 кГц?
Заранее благодарен!

Работать-то будет и без сердечника. Вопрос в допустимом размахе индукции, температурном диапазоне, потерях.

[haker_fox]

Работать-то будет и без сердечника. Вопрос в допустимом размахе индукции, температурном диапазоне, потерях.

Без сердечника-то вряд ли, индуктивность катушки будет практически нулевая.

Вы имеете в виду, что если сердечник не насыщается (а он не насыщается, считал), устраивают потери, то все будет хорошо?

[mov]

Тип преобразователя ?

[haker_fox]

Тип преобразователя ?

SEPIC. Вход 10,5 - 24 В. Выход 12 В, 5 А. Это отсюда начало.

[mov]

Крайне сомнительно, что М2000 в состоянии работать на 330 кГц на такие токи.
Либо готовый сдвоенный дроссель или феррит от Epcos, TDK .

Есть расчёт SEPICa:
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1871fe.pdf.

[haker_fox]

Крайне сомнительно, что М2000 в состоянии работать на 330 кГц на такие токи.
Либо готовый сдвоенный дроссель или феррит от Epcos, TDK .

Есть расчёт SEPICa:
http://cds.linear.com/docs/Datasheet/1871fe.pdf.

Спасибо! Тогда попутный вопрос, а может ли SEPIC работать с LM3478 на частоте 100 кГц или чуть ниже? Вроде бы эти ферриты держат такие частоты (позже нашел информацию). В документацию на эту микросхему как-то мутно этот вопрос освещен.

[Herz]

Без сердечника-то вряд ли, индуктивность катушки будет практически нулевая.

Вы имеете в виду, что если сердечник не насыщается (а он не насыщается, считал), устраивают потери, то все будет хорошо?

Ну, про индуктивность Вы же ничего не говорили. Если сердечник не насыщается во всём диапазоне температур (а у М2000 стабильность не очень) и устраивают потери, то да - всё будет хорошо.

[haker_fox]

Ну, про индуктивность Вы же ничего не говорили. Если сердечник не насыщается во всём диапазоне температур (а у М2000 стабильность не очень) и устраивают потери, то да - всё будет хорошо.

Спасибо большое! А индуктивность 7 мкГн. 3 витка без зазора, ток насыщения 2,35 А. Однако наибольший пиковый ток через катушки составляет 7,16 А. Поэтому добавляем зазор 0,5 мм. Теперь нужно намотать 12 витков, зато ток насыщения - 10,4 А.

[asdf]

Спасибо большое! А индуктивность 7 мкГн. 3 витка без зазора, ток насыщения 2,35 А. Однако наибольший пиковый ток через катушки составляет 7,16 А. Поэтому добавляем зазор 0,5 мм. Теперь нужно намотать 12 витков, зато ток насыщения - 10,4 А.

0.15 Тл на 330 кГц-ах - многовато для этого сердечника, будет сильно греться.
Я бы в 2-3 раза уменьшил.

[haker_fox]

0.15 Тл на 330 кГц-ах - многовато для этого сердечника, будет сильно греться.
Я бы в 2-3 раза уменьшил.

Уменьшить-то не проблема, но открытым остается вопрос о работоспособности LM3478 на более низких частотах (см. пост выше).

[Пушкарев Михаил]

Уменьшить-то не проблема, но открытым остается вопрос о работоспособности LM3478 на более низких частотах (см. пост выше).

В тексте и на большинстве графиков частота 100 кГц присутствует однозначно. А качество работы придется проверить.

[haker_fox]

А качество работы придется проверить.

Вот вот, и я примерно о том же. Будем думать.

[asdf]

Уменьшить-то не проблема, но открытым остается вопрос о работоспособности LM3478 на более низких частотах (см. пост выше).

Речь идет об уменьшении индукции с сохранением рабочей частоты 330кГц и амплитуды тока 10.4А.
Для маневра у Вас осталось еще два параметра - количество витков и зазор.

Крайне сомнительно, что М2000 в состоянии работать на 330 кГц на такие токи.

Если Вы не имели ввиду потери в обмотке, то правильнее говорить об амлитуде индукции, т.к. ток всего лишь один из параметров, влияющих на ее величину.

[haker_fox]

Для маневра у Вас осталось еще два параметра - количество витков и зазор.

Ах вот о чем речь-то! Да, надо почитать еще раз теорию. Спасибо, asdf!

[asdf]

Ах вот о чем речь-то! Да, надо почитать еще раз теорию.

Извиняюсь, но на самом деле для Вас ситуация еще более сложная, чем я написал в предыдущем сообщении.
В общем случае, не зависимо от топологии, мощность Вашего преобразователя равна произведению энергии, переносимой дросселем на частоту переключения. При фиксированной мощности и частоте - переносимая энергия тоже фиксируется.
Для сердечника с зазором, энергия в свою очередь равна некой константе умноженной на квадрат индукции(B^2) (а для режима неразрывных токов - умноженной на разность квадратов мах и мин индукций) и умноженной на объем воздушного зазора. Объем воздушного зазора равен площади сердечника умноженной на зазор (S*d).
Т.е. в конечном счете Вы можете изменить только зазор и/или типоразмер сердечника. А число витков будет производным параметром.
Наверное, в пределе, безболезненно, Вы еще можете увеличить зазор в 2 раза и уменьшить индукцию в 1.4 при сохранении частоты переключения, что снизит потери в 1.5-1.8 раз. Если же Вы захотите уменьшить частоту переключения до 100кГц, то Вам однозначно придется перейти на типоразмер сердечника Ш10*10 с увеличением зазора в 1.5 раза.
Как вариант, еще можно попробовать перейти на сердечники из 87, а еще лучше 49 феррита Epcos с одновременным увеличением зазора в 1.5-2 раза. В этом случае тепловой режим должен стать нормальным.

[haker_fox]

Спасибо за столь развернутый ответ, asdf!

Наверное, в пределе, безболезненно, Вы еще можете увеличить зазор в 2 раза и уменьшить индукцию в 1.4 при сохранении частоты переключения, что снизит потери в 1.5-1.8 раз. Если же Вы захотите уменьшить частоту переключения до 100кГц, то Вам однозначно придется перейти на типоразмер сердечника Ш10*10 с увеличением зазора в 1.5 раза.
Как вариант, еще можно попробовать перейти на сердечники из 87, а еще лучше 49 феррита Epcos с одновременным увеличением зазора в 1.5-2 раза. В этом случае тепловой режим должен стать нормальным.

Я правильно понимаю, что Вы предлагаете увеличить зазор с запасом. А индуктивность катушки компенсировать увеличением количества витков? Таким образом дроссель будет не совсем оптимальным с точки зрения КПД (из за большего количества меди возрастет активное сопротивление), но он будет трудится на 330 кГц?

А вот перейти на другие сердечники не могу. Местные мазины продают ограниченный ассортимент. Хотя поинтересуюсь, вдруг где-то лежит в запасе.

Еще раз большое спасибо!

[asdf]

Я правильно понимаю, что Вы предлагаете увеличить зазор с запасом. А индуктивность катушки компенсировать увеличением количества витков? Таким образом дроссель будет не совсем оптимальным с точки зрения КПД (из за большего количества меди возрастет активное сопротивление), но он будет трудится на 330 кГц?

Да, так, но дело в другом. Как мне кажется, сердечник у Вас изначально был неоптимальным из-за больших потерь в феррите. У Вас же есть характеристики феррита - графики объемных потерь в зависимости от частоты и индукции, Вот и попробуйте поиграть зазором и поискать общий минимум потерь с учетом потерь в обмотке и в феррите. А если ассортимент ограничен, то можно поставить два середечника вместе...

[haker_fox]

У Вас же есть характеристики феррита - графики объемных потерь в зависимости от частоты и индукции, Вот и попробуйте поиграть зазором и поискать общий минимум потерь с учетом потерь в обмотке и в феррите.

Вы не порекомендуете хороший справочник (желательно в электронном виде) по отечественным ферритам, сердечникам и окружающей сфере?

[Microwatt]

М2000... Кажется, этот прессованый чернозем 300кГц не потянет. Плохой материал. У N87 потери в разы меньше.
Не думаю. что в Иркутске нельзя приобрести сейчас что-нибудь ЭПКОС или прочих китайцев. Есть же посылочная торговля. Поищите.

[asdf]

Вы не порекомендуете хороший справочник (желательно в электронном виде) по отечественным ферритам, сердечникам и окружающей сфере?

В электронном виде у меня нет, а в бумажном - когда-то (92-94 г, точнее не помню) Феррит-Домен выпустил справочник по своим ферритам.
Для оценок я вывел приближенную зависимость объемных потерь.
В частности для 2000НМ для В~0.08-0.18 Тл справедливо
Wv~(0.21-0.39)*f*B^2 (Вт/см3)
f- в кГц
B-в Тл
0.21 -t=25C
0.39 -t=100C
Так что для Вашего случая при B~0.16 и f=330, получаем Wv~1.8-3.3 (Вт/см3)
А для сердечника Ш7*7 V~4 см3 --> Wt~7.2-13.2 Вт тепла, что явно многовато.

[Самурай]

Вы не порекомендуете хороший справочник (желательно в электронном виде) по отечественным ферритам, сердечникам и окружающей сфере?

Рекомендую. Тут и хороший справочник по характеристикам ферритов и формулы для расчета и все, все, все

Прикрепленные файлы

 _______._.___________._.___________._._________________________________________________________1991.zip ( 2.3 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 74

 

[haker_fox]

М2000... Кажется, этот прессованый чернозем 300кГц не потянет. Плохой материал. У N87 потери в разы меньше.
Не думаю. что в Иркутске нельзя приобрести сейчас что-нибудь ЭПКОС или прочих китайцев. Есть же посылочная торговля. Поищите.

Через посылки-то без проблем. Но я думал выжать из Бобика все, что можно) Уважаемый Microwatt, а нельзя ли использовать какие-нибудь сердечники из блоков питания AT(X). У меня несколько штук нерабочих лежит. Вопрос, конечно, непрофессионально поставлен, но не пропадать же добру.

В электронном виде у меня нет, а в бумажном - когда-то (92-94 г, точнее не помню) Феррит-Домен выпустил справочник по своим ферритам.
Для оценок я вывел приближенную зависимость объемных потерь.
В частности для 2000НМ для В~0.08-0.18 Тл справедливо
Wv~(0.21-0.39)*f*B^2 (Вт/см3)
f- в кГц
B-в Тл
0.21 -t=25C
0.39 -t=100C
Так что для Вашего случая при B~0.16 и f=330, получаем Wv~1.8-3.3 (Вт/см3)
А для сердечника Ш7*7 V~4 см3 --> Wt~7.2-13.2 Вт тепла, что явно многовато.

Против математики спорить трудно. Ну чтож, раз мне все советуют Epcos #87, буду его искать. Благо, с созданием сепика можно повременить. Может быть в компьютерных БП что-нить найду.

Рекомендую. Тут и хороший справочник по характеристикам ферритов и формулы для расчета и все, все, все

Добротная книга! От всего сердца - спасибо!!!

[Microwatt]

Сердечники в компьютерных БП очень разные и совершенно непонятных характеристик. Трансформатор еще расклеить не поломавши нужно. И работают они на частотах 30-40кГц (не берем последние модели, а классический, на биполярниках), не думаю, что там высококачественный материал.
В дросселях там порошковое железо, оно непригодно для Ваших целей.
Лучше все-таки поискать что-то заведомо определенное. С известными параметрами.

[haker_fox]

Сердечники в компьютерных БП очень разные и совершенно непонятных характеристик. Трансформатор еще расклеить не поломавши нужно. И работают они на частотах 30-40кГц (не берем последние модели, а классический, на биполярниках), не думаю, что там высококачественный материал.
В дросселях там порошковое железо, оно непригодно для Ваших целей.
Лучше все-таки поискать что-то заведомо определенное. С известными параметрами.

Ок! Хорошо! Спасибо, Microwatt, за помощь и терпение! Жить как-то веселее, когда люди помогают разобраться на первый взгляд в непонятных вещах