Последовательно два повышающих трансформатора, разумно ли? Опции

[iiv]

Всем привет,

я, как всегда о своих баранах...

Хочется поставить два торроидальных трансформатора (феррит диаметром 110мм), так, чтобы повышать с 17V(RMS)->11kV(RMS).

То есть первый повышает с 17V до 430V, а второй уже до 11kV (здесь и далее только RMS).

Почему так хитро:

1. нужна приемлимая мощность при маленьких габаритах, а именно постоянно надо иметь 500Ватт, но в пике (1мс) до 5кВатт,
2. нагрузка очень не равномерная, то ее нет (50-70% времени), то она пилообразно падает с 0.5А до 1мА, поэтому, зная сопротивление нагрузки, я буду подстраивать частоту, успешный опыт работы на одном трансформаторе 17V->2kV с аналогичной нагрузкой имеется, но вот в нем у меня было три слоя на вторичке (2000 витков), а тут думаю, надо в один слой мотать вторичку у второго трансформатора на 600 витков,
3. нужна оптимизация по весу, почти обязательно, чтобы система была не большая, до 25см длина, ширина, высота и весила не более 5 кг,
4. трансформаторное масло не подойдет, так как ожидаются большие перепады температур так как планируется эксплуатация от северного Урала, до южного Казахстана, и, до 5g ускорения,
5. есть положительный опыт работы с одним таким трансформатором и самопально написанная и успешно работающая система автоподстройки частоты в зависимости от нагрузки,
6. есть надежда, что после первого не сильно высоковольтного трансформатора, выход будет очень гладким и синусоидальным, и на моих 50кГц не пробъет второй трансформатор,
7. система должна работать на как можно максимально высокой частоте, система накачки может генерить частоту вплоть до 30мГц, но, как показывает опыт, оптимум, (в зависимости от нагрузки) находится в диапазоне от 30 до 60кГц для этого феррита.

Теперь после всего вышесказанного, очень прошу Вас, уважаемые друзья, помочь мне ответить на один вопрос:

Скажите, пожалуйста, правильно ли я понимаю, что если плотность тока по сечению обмоток у трансформаторов будут одинаковы (первичная с первичной, вторичная с фторичной), то максимум КПД у обоих трансформаторов в зависимости от частоты и нагрузки будут тоже одинаковы?

Спасибо!

ИИВ

[Herz]

Я так и не понял почему:

За параллельным идет последовательный.

Безотносительно рекомендаций автору.

Дык, видимо, и не переходит резонанс токов в резонанс напряжений.

А как же тогда? Параллельный - это и есть резонанс токов, вестимо. Как последовательный - напряжений. Почему они на разных частотах?

Есть индуктивность вторичной обмотки, эквивалентная емкость приведенная к вторичной обмотке (или к первичной, в зависимости от модели) и индуктивность рассеяния. Индуктивность рассеяния образует с эквивалентной емкостью последовательный резонанс, который располагается, естественно, выше по частоте. Снимать характеристику надо на синусе.

А параллельный какие реактивности использует?

[gte]

Я так и не понял почему:
За параллельным идет последовательный.

Насколько плавно они переходят друг в друга зависит от параметров трансформатора и добротности. Ну а последовательный всегда выше, так как индуктивность рассеяния не может быть больше индуктивности обмотки

А параллельный какие реактивности использует?

Есть вторичная обмотка и приведенная емкость на ее зажимах. Они же дадут параллельный резонанс.

[Herz]

Насколько плавно они переходят друг в друга зависит от параметров трансформатора и добротности. Ну а последовательный всегда выше, так как индуктивность рассеяния не может быть больше индуктивности обмотки
Есть вторичная обмотка и приведенная емкость на ее зажимах. Они же дадут параллельный резонанс.

Это надо понимать так, что паразитные реактивности сопоставимы с "рабочими"? Это какие же должны быть потери у такого транса?

[gte]

Это надо понимать так, что паразитные реактивности сопоставимы с "рабочими"? Это какие же должны быть потери у такого транса?

За свои про индуктивность рассеяния не скажу, для моделирования важно подогнать импеданс модели реальному трансформатору, что бы проверить работу ПИД регулятора на разные перегрузки. Отношение частот голого трансформатора разы.

По потерям.
Когда то измерялся кпд В.В. источника на 110 кВ с питанием от 52В (1,4А мах). Работал он на параллельном резонансе нагрузки, обычный мост. Суммарный к.п.д. от питания до нагрузки был более 80%. То ли 82, то ли 84, лень документы поднимать.

P.S.
Транс CCFL серийного LCD монитора. Индуктивность (измеренная) в.в. обмотки 1.44 Гн. На схеме указана индуктивность (судя по названию и значению, рассеяния) lK =0.3 Гн. Мощность трансформатора до 20Вт, соотношение витков 1:100. Частоты уже не помню, но не проблема посмотреть.

А, собствннно, кто сказал, что частоты сопоставимы? Я второй всплеск ЧХ не наблюдал.

Я сказал и объяснил почему, больше повторять не буду.
Возьмите генератор, двухлучевой осциллограф, поставьте токовый шунт и внимательно снимите характеристику на синусе обращая внимание не на напряжение на выходе умножителя, а на изменение импеданса (амплитуды тока и напряжения на входе трансформатора) и сдвиг фазы между током и напряжением.

[AndreyVN]

Я сказал и объяснил почему, больше повторять не буду.
Возьмите генератор, двухлучевой осциллограф, поставьте токовый шунт и внимательно снимите характеристику на синусе обращая внимание не на напряжение на выходе умножителя, а на изменение импеданса (амплитуды тока и напряжения на входе трансформатора) и сдвиг фазы между током и напряжением.

Все так и сделал. Конструктив трансформатора и его АЧХ на разных амплитудах первички внизу.
Ну нет у меня второго пика. Любопытно было-бы взглянуть на АЧХ других трансфоорматоров...

[gte]

Все так и сделал. Конструктив трансформатора и его АЧХ на разных амплитудах первички внизу.
Ну нет у меня второго пика. Любопытно было-бы взглянуть на АЧХ других трансфоорматоров...

Возьмите генератор, двухлучевой осциллограф, поставьте токовый шунт и внимательно снимите характеристику на синусе обращая внимание не на напряжение на выходе умножителя, а на изменение импеданса (амплитуды тока и напряжения на входе трансформатора) и сдвиг фазы между током и напряжением.

Вы смотрели зависимость коэффициента трансформации от частоты. И обязательно синусоидальный генератор. Первичная обмотка отключается, ставится небольшой токовый шунт. Один канал на обмотку, другой на шунт.
Какое, кстати, у Вашего трансформатора отношение витков вторичной обмотки к первичной и выходное напряжение?