Нужен прогноз по дросселю - помощь экстрасенсов., CCM Buck LED 36V 2A Опции

[stas00n]

Коллеги, хелп. Собрал протопип изделия - драйвер светодиодного прожектора, параметры следующие: Vi = 48V, Vo = 36V, Io = 2A. Buck CCM на HV9910B. fs = 120 кГц. До этого был собран такой же пред-прототип с дросселем 33 мкГн на куске того что под ногами валялось (EFD20 и проволока ПЭВТЛ2-0.5). В прототип запланировал CDRH127/LDNP-330MC [datasheet]. Решил сначала, что подойдет с запасом (в даташите декларируется Rated Current = 3.9A, а у меня Irms ~= 2.5A, Ipk = 3.5 A). Т.к. ждать образцов долго, перемотал имеющийся CDRH127 и поставил. Наивность моя заключается в том, что я 1 - поверил даташиту; 2 - пренебрег потерями на перемагничивание - CCM у меня довольно-таки "условный". Результат - перегрев дросселя до 105С при tокр = 25С, т.е. на 80C при том что режимы ни по Irms ни по Ipk ни разу не превышены. Такой перегрев неприемлем, посему ищем другой дроссель. Заказал образцы SRP1265A-330MC [datasheet] и SRP1770TA-330M [datasheet]. Все примерно равны по RDC, при этом первый, при сравнимых габаритах имеет вдвое больший "Rated" ток, второй вообще по всем показателям "жирнее", включая поверхность охлаждения и площадь, занимаемую на ПП. Материал сумидовских дросселей - феррит, борнсовских - железо.

Теперь собственно вопрос - крик о помощи. Образцы придут не раньше вторника. Стоит ли надеяться что они спасут ситуацию? Или впадать в отчаяние и искать место на плате под EFD20? Как вообще оценить потери на перемагничивание на железных/ферритовых дросселях на заданных частотах и дельте B? Вроде как дельта B будет значительно меньше Bmax - компенсирует ли это бОльшие потери в железе против феррита? В общем, экстрасенсы велкам!

[pokos]

Думается, принципиальная ошибка здесь в том, что дроссель с разрывным током будет лучше, чем с неразрывным.
Энергия, запасённая в дросселе, ведь пропорциональна квадрату тока, а потери почти линейно зависят от дельта Бэ.
Таким образом, оптимальным будет, как раз, старый добрый дроссель с неразрывным током и пульсациями около 30%. как учили нас деды, как учили отцы!

[wim]

оптимальным будет, как раз, старый добрый дроссель с неразрывным током и пульсациями около 30%

В общем это так, но для дросселей на гантелях это не совсем так. Потому что есть еще потери в обмотке, которые складываются из омических потерь и потерь на вихревые токи. Имеет значение чем и как намотана обмотка. Я разламывал дроссели разных производителей одного типоразмера и номинала. Китайцы мотают без затей одним толстым проводом. CDRH127/LDNP-560MC был намотан в четыре провода и унутре у него получалось как бы две обмотки соединенные параллельно. По нагреву Sumida выглядел чуток получше китайцев, но опять-таки непонятно - то ли из-за хитрой намотки, то ли феррит с меньшими потерями.

[pokos]

В общем это так, но для дросселей на гантелях это не совсем так.

Это совсем так для любого дросселя. При разрывном токе ВЧ равны 100%, а при неразрывном - только 30%. В обмотках ВЧ потери в три раза меньше. При неразрывном токе больше только динамические потери в ключах, а статические потери тоже меньше.
Именно поэтому разрывные токи применяют при достаточно больших напряжениях на ключах, когда динамические потери многократно превышают статические. При малых напругах никакого смысла в разрывных токах нету.
Мало того, дроссель для разрывных токов должен уметь работать на максимальном токе раза в полтора большем, чем для неразрывных.

Сообщение отредактировал pokos - Mar 3 2018, 06:12

[wim]

При разрывном токе ВЧ равны 100%, а при неразрывном - только 30%.

Я где-то говорил про режим разрывных токов? При чем тут потери в ключах? Режим непрерывных токов будет и при 10%, и при 50%. Правило "30%" - это эмпирическое правило, оптимизирующее дроссель по цене, никакого отношения к потерям в дросселе не имеющее.
В заказном дросселе, намотанном на сердечнике с известными параметрами, можно минимизировать суммарные потери "в меди" и "в железе", в т.ч. выбирая относительную величину пульсаций тока. Покупной дроссель на гантеле приходится подбирать экспериментально.
P.S. Выяснил, что такое "напруга":

Напруга (U) на ділянці електричного кола — це різниця потенціалів між двома точками електричного поля та чисельно дорівнює відношенню роботи, яку необхідно виконати для переміщення заряду з однієї точки поля в іншу точку, до величини цього заряду.

Что Вам ещё рассказать? Я готов.

Сеанс неслыханной щедрости. Чему равна площадь сечения сердечника CDRH127/LDNP? Мы ведь хотим узнать амлитуду индукции (для расчета потерь). А для этого нужно величину магнитного потока разделить на площадь сечения сердечника.

[pokos]

Я где-то говорил про режим разрывных токов?

Дык, товарищ Рэт провёл проверочный рощот, и оказалось, что для 30% пульсаций тока надо дроссель 133, а не 33. Откудова я осмелился сделать вывод, что при 33 ток будет разрывным.