Формула для расчета числа витков первичной обмотки полумостового трансформатора Опции

[tyro]

C дельтой B все очень понятно.

Не только понятно, но и, на мой взгляд, наиболее верно. Собственно для расчета витков в топике расписывается только одна и та же формула. Смотрим, как изменяется индукция ("ползает по петле") для интересующей схемы и подставляем в формулу.

[SergCh]

Для двухтактников максимально возможный коэффициент заполнения разве не единица?
Ответ: нет.

Не уверен что при этом её надо умножать на два.
Ответ: я уверен.

При достаточной паузе между ипульсами трансформатор для двухтактника можно рассматривать как однотактный.
Просьба: объясните, с какого это перепугу?

Мне бы вашу уверенность.
За время паузы между разнополярными импульсами сердечник трансформатора успевает размагнититься, так что ему абсолютно всё равно, какой полярности придёт следующий импульс.Т.е. трансформатор работает как однотактный .
И именно поэтому дельту В умножать на два кмк не совсем верно для всех значений коэффициентов заполнения.
По поводу коэфф-та заполнения ксати.
D=(t1+t2)/Т
Нет перерыва в подаче энергии, так что всё таки максимальный D=1.
Для однотактника согласен, будет 0.5

[тау]

Мне бы вашу уверенность.
За время паузы между разнополярными импульсами сердечник трансформатора успевает размагнититься, так что ему абсолютно всё равно, какой полярности придёт следующий импульс.Т.е. трансформатор работает как однотактный .

Вы ошибаетесь , для тех двухтактников у кого дроссель после выпрямителя, во время паузы сердечник не размагничивается и индукция стоит на месте - не меняется.
В тех двухтакниках, где дросселя нет (нерегулируемых) - может происходить частичная рекуперация во время паузы, но при этом за счет самоиндукции вы видите на обмотке просто меандр, несмотря на то что ключи работают с "паузой".
Вообще понятие паузы можно не учитывать , а максимальное ∆t брать равным половине периода как наиболее тяжелый случай по индукции ∆B для двухтактников.

Сообщение отредактировал тау - Sep 8 2010, 08:28

[Wise]

..Несколько месяцев назад, считал сетевой полумост, примерно, на 200 W. Он проходит сейчас последние формальности перед запуском в производство.

..Для расчета схемы, набрал кучу информации и различных методик, не выделяя, особо, трансформатор. Ну, и припомнил, кое-что.. В результате, расчет скомпилировался и состоялся.
..Так вот, при расчете транса, после выбора сердечника, главным было, чтобы, при максиальной ширине импульса, пилообразный ток в первичке не превысил 10 % от максимального (при полной нагрузке). Максимальный по нагрузке был 2А, то есть, «пила» не должна превысить 0,2А. Собственно, требование к минимальной индуктивности первичной обмотки, при нижнем допуске параметров сердечника.

..Потом оказалось, что, при одной и той же обмотке, 7 сердечников из 10, показали параметры нормальные, то есть, средние расчетные, 2 сердечника - на грани нижнего допуска, и один – очень хорошие параметры, выше верхнего допуска, при расчете.

..Второй заботой было впихнуть обмотки в каркас, причем так, чтобы выводы расположились удобно для печати, и соблюдены были еще различные требования..

Вот. А вы говорите – формула..
Все считается комплексно и рассматривается в целом..

P.S. ..Не меньшей заботой (чем трансформатор) был расчет дросселя (в выпрямителе на вторичной стороне), точней, двух дросселей, поскольку выходных обмоток и нагрузок – две, и обе нагрузки могут изменяться в широком диапазоне..
..Вообще, сама проблема стабилизации выходного напряжения в ИБП, когда таких напряжений – два, гораздо интересней, чем вопрос, сколько витков у первичной обмотки..

Сообщение отредактировал Wise - Sep 8 2010, 09:27

[SergCh]

Вы ошибаетесь , для тех двухтактников у кого дроссель после выпрямителя, во время паузы сердечник не размагничивается и индукция стоит на месте - не меняется.
В тех двухтакниках, где дросселя нет (нерегулируемых) - может происходить частичная рекуперация во время паузы, но при этом за счет самоиндукции вы видите на обмотке просто меандр, несмотря на то что ключи работают с "паузой".
Вообще понятие паузы можно не учитывать , а максимальное ∆t брать равным половине периода как наиболее тяжелый случай по индукции ∆B для двухтактников.

Индукция не может стоять на месте, иначе как у нас передаётся энергия с первички во вторичку? ))
Строго говоря размагничивается сердечник конечно не до нуля.

[тау]

Индукция не может стоять на месте, иначе как у нас передаётся энергия с первички во вторичку? ))
Строго говоря размагничивается сердечник конечно не до нуля.

в момент паузы энергия не передается обычно и если напряжение на обмотках при этом равна нулю - индукция стоит на месте.

[Serg SP]

По поводу коэфф-та заполнения ксати.
D=(t1+t2)/Т
Нет перерыва в подаче энергии, так что всё таки максимальный D=1.

В двухтактных схемах за полпериода индукция меняется от -В до +В, поэтому при расчётах применяют Кзап=0.5. Если Вы хотите поставить Кзап=1, то будьте любезны учесть, что за полный цикл индукция изменится от -В до +В, а затем от +В до -В, то есть размах индукции подставляйте 4В. Это получается через одно место (пятую точку) и так никто не считает при расчёте трансформатора.

Сообщение отредактировал Serg SP - Sep 8 2010, 10:51

[Microwatt]

..Так вот, при расчете транса, после выбора сердечника, главным было, чтобы, при максиальной ширине импульса, пилообразный ток в первичке не превысил 10 % от максимального (при полной нагрузке). Максимальный по нагрузке был 2А, то есть, «пила» не должна превысить 0,2А. Собственно, требование к минимальной индуктивности первичной обмотки, при нижнем допуске параметров сердечника.

..Потом оказалось, что, при одной и той же обмотке, 7 сердечников из 10, показали параметры нормальные, то есть, средние расчетные, 2 сердечника - на грани нижнего допуска, и один – очень хорошие параметры, выше верхнего допуска, при расчете.

..Второй заботой было впихнуть обмотки в каркас, причем так, чтобы выводы расположились удобно для печати, и соблюдены были еще различные требования..

так это три или четыре стороны одной медали...
То, о чем Вы упомянули вначале (10%) - ток холостого хода трансформатора, ток намагничивания. Он напрямую зависит от индуктивности первичной обмотки. В двухтактной схеме это особого значения не имеет, поскольку идет симметричное перемагничивание и энергия не теряется, просто немного увеличивается ток ключа. В однотактной схеме ток намагничивания - вредная составляющая. Часто его приходится гасить в снаббере. Потому, для однотактной схемы чаще чем меньше ток намагничивания, тем лучше.
Однако, бОльшая индуктивность - больше витков, растут потери в меди. Действительно, тут нужно смотреть сразу на все и выбирать оптимум.
А формула только гарантирует , что при полученных витках сердечник не войдет в насыщение. или индукция будет не выше заданной. Хотите уменьшить ток намагничивания (холостого хода) - уменьшайте индукцию. Получите то же увеличение витков.
Индуктивность первички спокойно колеблется на 20% - такова точность изготовления сердечника по геометрии и начальной проницаемости. Но если ток намагничивания 10% от рабочего, то добавить к этому еще 20% - не особо заметно. Это даст не 10, а 12%. 2-3% вполне приемлемо для практики.

[Wise]

так это три или четыре стороны одной медали...
То, о чем Вы упомянули вначале

..Собственно, я сказал, что нет никакого резона упираться в одну формулу..
Расчет ИБП, тем более, для производства – вещь комплексная, приходится решать много вопросов. Если по каждому из них проводить диссертационное исследование..

..Сейчас, даже не скажу, какое значение В я выбрал.. И какое этому обоснование..
Из разных методик, хорошо видно, что «формула» в основе их одна, видоизмененная разными авторами.
Достаточно выбрать конкретную частоту и сердечник. Для этого, опять же, не стоит проводить длительных исследований, вполне достаточно оценочных расчетов и информации о прототипах – уже созданных кем-то, рабочих блоках..
Можно сверить, какую индукцию, в аналогичных случаях, берут в разных источниках-методиках.. И взять такую же.

..А вот своей головой думать надо.
Например, многие методики берут за основу входные 220 вольт. Когда, на сетевое напряжение есть допуск.. У выпрямленного напряжения будет еще пульсация, зависящая от емкости электролита, от разброса его параметров и степени «высохшести». ИБП должен отрабатывать и пульсацию, то есть, наименьшее входное напряжение, чего, почему-то, я не увидел, ни в одной из «скачанных» методик. Их авторы, вероятно, живут в идеальном мире..

..Умение не делать ненужных расчетов, но, сделать только необходимые; не вдаваться в излишние подробности, однако, не упустить моменты существенные – вот задача главная, при проектировании.
Знать «почему» - вовсе не обязательно, важней, понять, «как» и «что с этим делать»..

То, о чем Вы упомянули вначале (10%) - ток холостого хода трансформатора, ток намагничивания. Он напрямую зависит от индуктивности первичной обмотки. В двухтактной схеме это особого значения не имеет, поскольку идет симметричное перемагничивание и энергия не теряется, просто немного увеличивается ток ключа.

..Ну, как это «не имеет», ничего себе..
Даже для силовых трансформаторов 50 Гц – вполне себе имеет.. Это качество трансформатора..
А уж для импульсных..

..В том проекте, который упомянул, это, как раз и было важно. Две первичные полуобмотки (одна, конечно, но, из двух слоев), при известном токе и, соответственно, диаметре провода, надо же, как-то, втиснуть, в типовой каркас.. да и так, чтобы "ток подмагничивания" не составил 40-50% от рабочего..

Сообщение отредактировал Wise - Sep 8 2010, 12:54

[SergCh]

По поводу коэфф-та заполнения ксати.
D=(t1+t2)/Т
Нет перерыва в подаче энергии, так что всё таки максимальный D=1.

В двухтактных схемах за полпериода индукция меняется от -В до +В, поэтому при расчётах применяют Кзап=0.5. Если Вы хотите поставить Кзап=1, то будьте любезны учесть, что за полный цикл индукция изменится от -В до +В, а затем от +В до -В, то есть размах индукции подставляйте 4В. Это получается через одно место (пятую точку) и так никто не считает при расчёте трансформатора.

Отлично, главное чтобы результат был правильный, однако я нигде не видел что надо считать ИМЕННО так.
А тогда как будет выглядеть вот эта формула n = (U*Кзап*Т)/(S*∆B ) для однотактного прямоходовика?

[Serg SP]

А тогда как будет выглядеть вот эта формула n = (U*Кзап*Т)/(S*∆B ) для однотактного прямоходовика?

dB=Bm - Br, если сердечник берёте без зазора. Коллеги, если не так - поправьте.

[SergCh]

А тогда как будет выглядеть вот эта формула n = (U*Кзап*Т)/(S*∆B ) для однотактного прямоходовика?

dB=Bm - Br, если сердечник берёте без зазора. Коллеги, если не так - поправьте.

А почему здесь тогда не умножаем на два? За период происходит намагничивание до Bm и спад до Вr.
Кстати в случае двухтактника мы Вr не учитывали.

[Serg SP]

2 SergCh
Почитайте литературу, ну хотя бы Семёнова "Силовая электроника. От простого к сложному". Там всё это описано, с примерами конструкций. Без обиды, мне пора с работы сваливать (извиняюсь за Offtop).

[SergCh]

2 SergCh
Почитайте литературу, ну хотя бы Семёнова "Силовая электроника. От простого к сложному". Там всё это описано, с примерами конструкций. Без обиды, мне пора с работы сваливать (извиняюсь за Offtop).

В разной литературе разные множители. От сюда и вопрос.

[Microwatt]

В двухтактнике от Вm до Вm перемагничивается, в том-то и весь фокус роста мощности более, чем в два раза по сравнению с однотактним Вm- Вr.