Помогите с расчетом трансформатора. Опции

[belax]

Рассчитываю трансформатор для классического полумоста на полевых транзисторах. Использую драйвер ir2153. Схематично изображено здесь:




Частота f=60000 Гц, мощность трансформатора 55W. Выходное напряжение в районе 950 В действующего значения. Нагрузка имеет чисто резистивный характер и может быть любя из диапазона от 16кОм до 110 кОм.
Сердечник выбран: EFD30/15/9, N87 все от EPCOS.
Параметры EFD30 прикрепил:

 efd_30_15_9.pdf ( 143.16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 535


Расчет начинаю с определения числа витков первичной обмотки (w1). Кладу Bmax=0.130Т, U1=150В.


w1 = U1m/(4*q*Bmax*S*f), здесь q = T/(2tи), где tи = T – 2*dtime = T – 2*0.6мкс. (dtime – мертвое время в ir21531). Получаю w1 = 64 витка.

Далее рассчитываю количество витков во вторичной обмотки: w2 = U2/(4*sqrt(q)*Bmax*S*f), здесь U2=950В. В итоге получаю w2 = 422 витка.

Дальше пытаюсь выбрать необходимый зазор. Вот здесь у меня возникают вопрос, а правильно ли я это делаю?

Возьмем максимальный ток текущий через первичную обмотку равным Imax1 = P/150В = 55/150 = 0.366 ~=0.4А (с запасом).

Подсчитаем, а чему будет равна магнитная индукция, если я выберу набор ферритов от EPCOS с зазором 0.27 мм. Использую эту формулу B = мю0 * мюe * Imax1*w1/L, здесь из datasheet на EFD30/15/9 для феррита N87 с зазором 0.27 мюe = 256, L = 68 мм (длина средней линии). Подставляем и получаем что B будет равно 0.121 Т . Ура! Сердечник не войдет в насыщение. Более того, даже если я залажусь на ток равный Imax1 = 1А – индукция не превзойдет 300мТ.

Но на практике у меня получается что при линейном уменьшении нагрузки и ее приближении к 20 кОм я наблюдаю далеко не линейное увеличение тока через первичную обмотку. Как следствие перегрев транзисторов и трансформатора.

Вопрос: Правильно ли я все рассчитал? Скажу сразу, что большого опыта в расчете трансформаторов нет, так что нуждаюсь в вашей помощи.

Сообщение отредактировал belax - Mar 30 2007, 09:10

[Stanislav_S]

А зачем там зазор? Я делал без зазора и все прекрасно работает

[belax]

А зачем там зазор? Я делал без зазора и все прекрасно работает

Если я все правильно понимаю, то:
Когда нет зазора, эффективная магнитная проницаемость мю_e равна 1610 (взята из описания EFD30).
Далее. Предположим, что для нас максимально возможным значением магнитной индукции является значение равное Bmax = 300мТ. Если магнитная индукция превысет данный порог, то считаем, что наш трансформатор вошел в насыщение. Далее смотрим какой ток должен теч через первичную обмотку* , чтобы магнитная индукция стала равной 300мТ, при заданной мю_e равной 1610.
Imax = Bmax*L/(мю0*мю_e*w1), получаем Imax = 0.157 А. То есть если ток больше 0.157, то трансформатор перестает быть трансформатором (насыщение).

То есть, наш трансформатор может максимум отдать 20W, а не 55W.

* Возможно я здесь ошибаюсь и рассчитывать по этой формуле необходимо максимальный ток намагничивания, а не максимальный ток в первичной обмотке.

Опять вопрос к знатокам. Правильно ли я рассчитываю зазор в трансформаторе? Очень нужна ваша помощь.

Сообщение отредактировал belax - Mar 30 2007, 21:07