Как посчитать импульсный транс на феррите в форме стержня? Опции

[ARTI]

Полно программ, которые рассчитывают импульсные трансы на всех сердечниках, кроме стержня
Где искать хоть какую-то информацию по таким расчетам?
Есть ли софт, который может такие расчеты выполнить?

Кто в курсе поделитесь информацией, пожалуйста

[Пушкарев Михаил]

Какая необходимость делать трансформатор именно на стержне, ведь это определенно не лучший вариант.

[ARTI]

Какая необходимость делать трансформатор именно на стержне, ведь это определенно не лучший вариант.

Делаю транс 48 В -> 1000 В импульс одиночный длительностью 1 мкс
Рассчитал, намотал на ферритовом кольце 2000НМ макс пик напр на вторичной обмотке 300 В фронты все завалены длительность импульса во вторичке 2-3 мкс

Как я понял при намотке на кольцевом сердечнике имеют место быть большие индуктивности рассеяния, которые и влияют на итоговый импульс
Эту индуктивность рассеяния можно значительно снизить, если намотать транс на стержне применяя секционирование.

Но как рассчитать транс на стержне не понятно. По сути нужно, что-то вроде автомобильной катушки зажигания, но с напряжением на вторичке в несколько раз меньше.
Может кто подскажет, как оценить для начала количество витков в обмотках, а затем уже попробовать подобрать.

1. Если все автомобили делают с тормозами - наверное, это не случайно?
2. Считается просто. Ничем от расчета на замкнутом сердечнике не отличается. Просто нужно знать начальную индуктивность сердечника. Это легко делается намоткой пробной обмотки с измерением индуктивности.
Особенностью такого трансформатора будет хорошая устойчивость к токам подмагничивания ( большой ток насыщения) и относительно большие габариты против замкнутого сердечника. Плохое использование материала и большой расход меди. И устанавливать нужно подальше от металла. Большие поля рассеивания.

Что такое начальная индуктивность сердечника? Вы говорите про индуктивность первичной обмотки или про магнитную проницаемость материала сердечника?

Сообщение отредактировал ARTI - Jun 28 2012, 04:50

[Пушкарев Михаил]

Делаю транс 48 В -> 1000 В импульс одиночный длительностью 1 мкс
Рассчитал, намотал на ферритовом кольце 2000НМ макс пик напр на вторичной обмотке 300 В фронты все завалены длительность импульса во вторичке 2-3 мкс

Как я понял при намотке на кольцевом сердечнике имеют место быть большие индуктивности рассеяния, которые и влияют на итоговый импульс
Эту индуктивность рассеяния можно значительно снизить, если намотать транс на стержне применяя секционирование.

Но как рассчитать транс на стержне не понятно. По сути нужно, что-то вроде автомобильной катушки зажигания, но с напряжением на вторичке в несколько раз меньше.
Может кто подскажет, как оценить для начала количество витков в обмотках, а затем уже попробовать подобрать.




Что такое начальная индуктивность сердечника? Вы говорите про индуктивность первичной обмотки или про магнитную проницаемость материала сердечника?

Назначение трансформатора описано скупо, ни слова о нагрузке и мощности. Индуктивность рассеивания на стержне будет больше, чем на кольце. Проблема с кольцом у Вас была, вероятнее всего, из-за его насыщения. В катушке зажигания энергия запасается при ее подключении к питающей сети и выделяется при размыкании ключа, при этом выходное напряжение определяется не только коэффициентом трансформации, но и скоростью изменения тока при размыкании ключа. В контактных системах зажигания еще и конденсатор присутствовал, т. е. резонансные процессы имели место.
Начальная индуктивность - это индуктивность одного витка, параметр, который есть в справочных данных сердечников. Для его определения наматывается тестовая обмотка, измеряется индуктивность, которая делится на квадрат витков тестовой обмотки.

[ARTI]

Назначение трансформатора описано скупо, ни слова о нагрузке и мощности. Индуктивность рассеивания на стержне будет больше, чем на кольце. Проблема с кольцом у Вас была, вероятнее всего, из-за его насыщения. В катушке зажигания энергия запасается при ее подключении к питающей сети и выделяется при размыкании ключа, при этом выходное напряжение определяется не только коэффициентом трансформации, но и скоростью изменения тока при размыкании ключа. В контактных системах зажигания еще и конденсатор присутствовал, т. е. резонансные процессы имели место.
Начальная индуктивность - это индуктивность одного витка, параметр, который есть в справочных данных сердечников. Для его определения наматывается тестовая обмотка, измеряется индуктивность, которая делится на квадрат витков тестовой обмотки.

Знаете, вы правы про нагрузку. Я тестирую трансфроматор нагружая вторичную обмотку чисто активной нагрузкой 100кОм, а по идее у меня там должен стоять газовый разрядник http://www.farnell.com/datasheets/608687.pdf
Попробую таки вставить правильную нагрузку и затем уже делать выводы

Мощность расчетная 10W в микросекундном импульсе

Насыщение сердечника возникает из-за высокого тока в первичной обмотке?

Сообщение отредактировал ARTI - Jun 28 2012, 05:35

[Пушкарев Михаил]

Знаете, вы правы про нагрузку. Я тестирую трансфроматор нагружая вторичную обмотку чисто активной нагрузкой 100кОм, а по идее у меня там должен стоять газовый разрядник http://www.farnell.com/datasheets/608687.pdf
Попробую таки вставить правильную нагрузку и затем уже делать выводы

Мощность расчетная 10W в микросекундном импульсе

Насыщение сердечника возникает из-за высокого тока в первичной обмотке?

Скажите, импульс получается при включении или при выключении ключа. Насыщение сердечника возникает из-за того, что индукция достигает индукции насыщения. В конечном итоге все определяется кривой намагничивания и ампер-витками. В сердечнике без зазора, кольцевом ферритовом, достигнуть индукции насыщения плевое дело.

[ARTI]

Скажите, импульс получается при включении или при выключении ключа. Насыщение сердечника возникает из-за того, что индукция достигает индукции насыщения. В конечном итоге все определяется кривой намагничивания и ампер-витками. В сердечнике без зазора, кольцевом ферритовом, достигнуть индукции насыщения плевое дело.

Начинается при включении, спад импульса во вторичке начинается после выключения.

[Пушкарев Михаил]

Начинается при включении, спад импульса во вторичке начинается после выключения.

Есть смутные сомнения, что выбран верный путь. Для трансформации импульса из 40 В в 1000 В мощностью 10 Вт ток в первичной обмотке должен быть 0,25 А. Пусть фронт нарастания допустим в 0,1 мкс. Тогда индуктивность первичной обмотки не может превышать 16 мкГн, а это, предположительно, единицы витков. Потом, ток ключа еще и ограничить надо, чтобы он не выщел из строя. Кстати, что за ключ?

[MaslovVG]

Есть смутные сомнения, что выбран верный путь. Для трансформации импульса из 40 В в 1000 В мощностью 10 Вт ток в первичной обмотке должен быть 0,25 А. Пусть фронт нарастания допустим в 0,1 мкс. Тогда индуктивность первичной обмотки не может превышать 16 мкГн, а это, предположительно, единицы витков. Потом, ток ключа еще и ограничить надо, чтобы он не выщел из строя. Кстати, что за ключ?

Несколько неверные рассуждения. Не индуктивность первичной обмотки а индуктивность рассеяния. Магнитное поле первичной обмотки компенсируется полем вторички и нарастанию тока препятствуют только индуктивности рассеяния.
Другой вопрос что автору топика (как я понял) требуется поджигать газоразрядную трубку. А здесь более эфективен обратноходовый способ. Импульс напряжения в момент запирания. Здесь амплитуда импульса определяется в первую очередь скоростью запирания ключа. А энергия импульса запасенной магнитной энергией. Для кольца это V*B*H, где V - объём, B - Идукция, H - напряжённость магнитного поля. В общем случае интеграл по объёму произведения B*H

[Пушкарев Михаил]

Несколько неверные рассуждения. Не индуктивность первичной обмотки а индуктивность рассеяния. Магнитное поле первичной обмотки компенсируется полем вторички и нарастанию тока препятствуют только индуктивности рассеяния.
Другой вопрос что автору топика (как я понял) требуется поджигать газоразрядную трубку. А здесь более эфективен обратноходовый способ. Импульс напряжения в момент запирания. Здесь амплитуда импульса определяется в первую очередь скоростью запирания ключа. А энергия импульса запасенной магнитной энергией. Для кольца это V*B*H, где V - объём, B - Идукция, H - напряжённость магнитного поля. В общем случае интеграл по объёму произведения B*H

Так в том то и дело, что в качестве нагрузки выступает разрядник, а он до наступления пробоя просто емкость в несколько пикофарад. Пока разрядник не пробъется, вторичная обмотка не работает, а напряжение пробоя у разрядников уже при скорости нарастания напряжения 1кВ/мкс от 500 В и выше. Автор же не говорит, зачем ему все это нужно. Если для тестирования разрядников, то метод вряд ли пригоден, хотя если следом поставить интегрирующую цепь, то можно в первом приближении обеспечить контролируемую скорость нарастания напряжения. Ни слова о способе ограничения тока в первичной цепи. В прямоходовом режиме это можно бы реализовать разрядом емкости, обеспечивающей энергию в 5-10 раз больше требуемой. И я тоже считаю, что обратноходовой режим был бы предпочтительней. Только крутой обратный фронт не получить, так мы опять же не знаем, насколько он нужен.

[ARTI]

Так в том то и дело, что в качестве нагрузки выступает разрядник, а он до наступления пробоя просто емкость в несколько пикофарад. Пока разрядник не пробъется, вторичная обмотка не работает, а напряжение пробоя у разрядников уже при скорости нарастания напряжения 1кВ/мкс от 500 В и выше. Автор же не говорит, зачем ему все это нужно. Если для тестирования разрядников, то метод вряд ли пригоден, хотя если следом поставить интегрирующую цепь, то можно в первом приближении обеспечить контролируемую скорость нарастания напряжения. Ни слова о способе ограничения тока в первичной цепи. В прямоходовом режиме это можно бы реализовать разрядом емкости, обеспечивающей энергию в 5-10 раз больше требуемой. И я тоже считаю, что обратноходовой режим был бы предпочтительней. Только крутой обратный фронт не получить, так мы опять же не знаем, насколько он нужен.

Ну если понимание для чего используется разрядник поможет рассчитать транс скажу конечно.

В моем случае разрядник используется как силовой ключ, у которого три вывода условно 1-2-3.
ИТ это драйвер для разрядника и он подключается к 1-2 силовой контур 3-2
Разрядник так работает, что пробивая промежуток 1-2 коммутируется силовой контур 2-3

Т.е. мне важны амплитуда на вторичной обмотке и фронт нарастания импульса, фронт спада не интересен

Схему включения щас найду выложу