Использование беззазорного трансформатора во Flayback, Насколько приемлемо. В каких случаях. Опции

[mamadu]

Допустимо ли применение беззазорного трансформатора в импульсном Flyback преобразователе?
Какие существуют при этом риски? Как правильно посчитать?

Ситуация следующая. Есть желание На базе 25-ваттного источника (с использованием его печатной платы и упрощением) разработать 3.3V100mA - источник. Плата разведена естественно под "большой" EFD30 (естественно - зазорный).
Применение мелкого сердечника с переходной платой - признано необоснованным.
Поэтому имеем большой габарит и крошечную мощность. Поэтому хочется - намотать поменьше на беззазорном сердечнике.

???

Сообщение отредактировал mamadu - Dec 10 2010, 14:05

[mamadu]

Чёт всё запущенно как-то.
Давайте по другому.

Что-то мне подсказывает, что для конкретного беззазорного EFD-30 (N-87) существет накая сумма токов во всех витках, при которой он (сердечник) входит в насыщение.
Если я прав, - не могли бы вы подсказать мне эту величину (прямо в амперах). Потому, что ни где её взять, ни как получить - я не врубаюсь.
А какой у меня получается ток и в каком количестве витков - я уж как-нибудь определю.

Сообщение отредактировал mamadu - Dec 10 2010, 14:19

[sup-sup]

Чёт всё запущенно как-то.
Давайте по другому.

Что-то мне подсказывает, что для конкретного беззазорного EFD-30 (N-87) существет накая сумма токов во всех витках, при которой он (сердечник) входит в насыщение.
Если я прав, - не могли бы вы подсказать мне эту величину (прямо в амперах). Потому, что ни где её взять, ни как получить - я не врубаюсь.
А какой у меня получается ток и в каком количестве витков - я уж как-нибудь определю.

Все это легко вычисляется по знаменитой формуле UT=LI=BSn.

[mamadu]

Все это легко вычисляется по знаменитой формуле UT=LI=BSn.

Вы молодец, очень образованный человек и можете легко вычислять разные вещи по разным формулам.
Вы удовлетворены?

Сообщение отредактировал mamadu - Dec 10 2010, 15:00

[sup-sup]

...?

Извините, было мало времени, ответил кратко.
Но без освоения приведенного выше уравнения никак не понять как обращаться с трансформаторами.
Ток тут ни причем (не совсем при чем).
В первую очередь нужно не превысить допустимую индукцию в феррите, а для этого нужно не превысить допустимую вольт-секундную площадь импульса U*T. Это и для сердечника с небольшим зазором и для сердечника без зазора.
Мы (вернее, Вы) знаем напряжение питания (значит и амплитуду напряжения) и длительность импульса (максимально возможную). Перемножаем их и получаем, например 300V*2us=600 V*us.
Дальше, мы знаем сечение феррита, а Вы знаете количество витков в первичке. Из этого всего мы можем найти индукцию (без учета остаточной индукции) в конце импульса. B = U*T/S*n. Допустим у нас в первичке 30 витков. B=(300*2*10^-6)/(69*10-6*30) = 0.29 [T] (в Тесла). Индукция как и ток нарастает линейно от начала импульса к его концу. Какой ток будет к концу импульса мы можем узнать из индуктивности также используя известное уравнение U*T=L*I --> I=U*T/L.
Так как индуктивность при тех же витках с сердечником без зазора в 10-20 раз выше индуктивности с зазором и ток получится в 10-20 раз меньше при той же длительности импульса. А увеличивать длительность импульса нельзя из-за превышения индукции (ведь витков столько же). С уменьшением витков ситуация еще хуже. Но если не подрегулировать схему (она ведь рассчитана на ограничение тока с зазором, то есть значительно большего тока, чем будет без зазора), то работа будет не в режиме. Скорее всего, будет свист или щелчки при включении и выключении.
Таким образом, ток, при котором сердечник без зазора войдет в насыщение, будет во столько же раз меньше тока, вводящего в насыщение сердечник с зазором. Это отношение токов будет равно отношению индуктивности без зазора к индуктивности с зазором. И это все справедливо при прочих равных условиях (число витков, длительность прямого хода, напряжение питания), чтобы соблюсти которые нужно, как минимум, пропорционально ограничить ток в схеме.
Из того же уравнения (LI=BSn) можно посмотреть и ток (I = BSn/L), при котором достигается индукция B. При сечении феррита S, числе витков n и индуктивности L (с зазором или без). В нашем примере (феррит без зазора): I = 0.3*69*10^-6*30/(2.05*10^-6*30*2)=0.336 [A] - при таком токе индукция будет 0.3 Тесла (сечение керна = 69 мм^2, число витков = 30, индуктивность одного витка = 2.05 мкГ). Нельзя допускать тока подмагничивания больше, чем 366 мА.
Я, например, просчитываю для проверки BSn (у нас получается 0.3*69*30 = 621) - это и есть вольт-секунды U*T и говорит о том, что импульс амплитудой 310V может быть длительностью не более 2 мкс - дальше индукция превысит установленный нами порог 0.3 Тесла. А ток за эти 2 мкс линейно вырастет до величины I = U*T/L = 621/1845 = 336 [mA].
PS: Это уже было никакое не объяснение. А 'обсасывание' одного и того же с разных сторон. Полезно для перепроверки.

Сообщение отредактировал sup-sup - Dec 10 2010, 22:21