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

[exSSerge]

Зазор в трансформаторе для прямоходовых преобразователей вообще не нужен и даже вреден, т.к. увеличивается ток намагничивания. Вот в обратноходовых преобразователях (флайбэк) трансформатор должен запасать энергию и поэтому его лучше называть двухобмоточным дросселем - во избежание недоразумений.
Самая первая формула гарантирует ненасыщение на холостом ходе (и, что интересно, число витков не зависит от наличия зазора и величины мю).
Но и при работе на нагрузку, когда ток через w1 увеличится (поскольку к току намагничивания добавится ток нагрузки), насыщения всё равно не будет потому что увеличение магнитного потока от тока первичной обмотки компенсируется потоком, создаваемым током во вторичной обмотке. Ну, почти компенсируется, при коэффициенте связи между обмотками близком к 1.
Посмотрите раздел форума "Питание, блоки питания, охлаждение", там найдутся и рассуждения на тему расчёта и ссылки на литературу.