Намотка повышающего трансформатора, Расположение слоев обмоток Опции

[Alex-lab]

Мотать то как? I-II-II или II-I-II? и почему?

[_4afc_]

Мотать то как? I-II-II или II-I-II? и почему?

Можно мотать II-II-I, тогда сопротивление вторички в этом случае будет меньше, а более греющаяся первичка будет снаружи, правда, первичка будет не заэкранирована.

В чём проблема намотать несколько вариантов и поставив трансформаторы на разъём убедиться, что расположение слоёв не влияет на линейность характеристики и начать уже снижать частоту?

[Alex-lab]

Обмотки почти не греются, может 30-40град за несколько часов без движения воздуха.


Хочется понять суть. А намотать я намотаю, но позже, сейчас нет возможности.

Как частота может повлиять? Частоту в целом планирую поднимать, в идеале до 100кгц.

Если сильно удалить первичную обмотку от сердечника может сильно возрасти индуктивность рассеяния, думается это плохо.

Сообщение отредактировал Alex-lab - Dec 17 2017, 13:52

[Plain]

Мотать то как? I-II-II или II-I-II? и почему?

Без разницы, В-ПП-ВВ-ПП-В или П-ВВ-ПП-ВВ-П, чтобы набрать приемлемое сечение.

А ещё, Ктр должен быть порядка 4,7, т.е. малость поболее, чем 2,8.

[_4afc_]

Хочется понять суть. А намотать я намотаю, но позже, сейчас нет возможности.

Суть попробовать несколько вариантов намотки - увидеть влияют ли варианты на линейность характеристики. Если нет - искать и в других местах.
У меня есть понижающий трансформатор состоящий из 13 секций. В первых 12 расположена первичка в 7 слоёв, в отдельной секции вторичка в один слой.
По науке 7 слоёв плохо - поток в 7 раз больше, но зато межвитковая емкость меньше. А что важнее - решает практика.

Как частота может повлиять? Частоту в целом планирую поднимать, в идеале до 100кгц.

При малой ширине импульса - кроме ширины влияние будет вносить и его форма. Может у вас транзисторы плохо закрываются...

Если сильно удалить первичную обмотку от сердечника может сильно возрасти индуктивность рассеяния, думается это плохо.

Сильно это на 0.3 или 0.6мм? Наверно индуктивность рассеяния изменится, а как изменится линейность в малых Кз которая вас беспокоит?
Роберт Кольман (Texas Instruments) считает, что индуктивность рассеяния влияет при больших значениях Кз:

[Alex-lab]

При малой ширине импульса - кроме ширины влияние будет вносить и его форма. Может у вас транзисторы плохо закрываются...

Роберт Кольман (Texas Instruments) считает, что индуктивность рассеяния влияет при больших значениях Кз:

Да, форма импульса будет влиять, но она не может сделать отрицательный наклон. В любом случае, чем шире импульс, тем выше выходное напряжение.

У роберта там несколько не та топология, и интересующая меня область там не показана.

Тут явно какой-то резонанс, т.к. на затворах все правильно, сдвиг увеличивается. А вот на трансформаторе, ширина импульса не меняется при неблагоприятных значениях Кз.
Схема работает по принципу фазосдвигающего ШИМ. Видно, что на затворах все сдвигается, а на выходе нет.



Вот напряжение на трансформаторе для более широкого набора Кз.

[Yuri7751]

Если сильно удалить первичную обмотку от сердечника может сильно возрасти индуктивность рассеяния, думается это плохо.

Индуктивность рассеяния может сильно возрасти, если удалить первичку от вторички. Сердечник же на индуктивность рассеяния, по крайней мере, в первом приближении не влияет. Хоть вообще его удалите.

[Baza]

Сердечник с зазором или нет?

[MikeSchir]

Вопрос про трансформатор и его намотку. Про обратную связь создавайте отдельную тему.

Вопрос про обратную связь далеко не праздный. Обратная связь, конечно же, влияет на работу преобразователя . Если вы, например, используете current mode, то Вы сделали несколько ошибок, среди которых лишние С8, С11, возможно отсутствие дополнительной пилы или её эквивалента (поскольку регулятор цифровой) и, конечно, намотка трансформатора. При этом виноваты почти во всех бедах будут паразитные ёмкости трансформатора: межобмоточная и собственная ёмкость обмоток. С увеличением рабочих напряжений их влияние на режимы ключей растёт. Если Вы не используете current mode, то всё нормально, и Вам почти наплевать на намотку трансформатора (конечно влияние паразитов останется, тут я соглашусь с предложением поэкспериментировать с намоткой), и регулятор будет работать прекрасно.
С тем, что сказал Ydaloj, соглашусь, действительно избыточны IGBT, сердечник избыточен примерно втрое (но это не беда), а уж без ККМ на 1,5кВт в наше время жить трудно.
Определяйтесь - какой у Вас регулятор, и тогда можно поговорить
По "мелочи". Резистор R1. Сколько времени Вы собираетесь заряжать входные конденсаторы? Постоянная времени больше 3-х секунд.

[Alex-lab]

Индуктивность рассеяния может сильно возрасти, если удалить первичку от вторички. Сердечник же на индуктивность рассеяния, по крайней мере, в первом приближении не влияет. Хоть вообще его удалите.

Ну в общем да, то есть располагать первичную между вторичными выглядит логично?

Сердечник с зазором или нет?

Без зазора

Вопрос про обратную связь далеко не праздный.

Эффект проявляется без обратной связи.

Если вы, например, используете current mode, то Вы сделали несколько ошибок, среди которых лишние С8, С11, возможно отсутствие дополнительной пилы или её эквивалента (поскольку регулятор цифровой) и, конечно, намотка трансформатора.

В конце концов, нагрузка имеет емкостную составляющую, по этому current mode один из основных.

С тем, что сказал Ydaloj, соглашусь, действительно избыточны IGBT, сердечник избыточен примерно втрое (но это не беда), а уж без ККМ на 1,5кВт в наше время жить трудно.

Это лабораторный прибор, нет сомнений, что ККМ нужен, и он обязательно будет, но потом.
Транзисторы "избыточны" т.к. предполагается переходить на питание 380.
Сердечник "избыточен" для уменьшения числа слоев и упрощения намотки. Нет смысла уменьшать его габариты.

Определяйтесь - какой у Вас регулятор, и тогда можно поговорить
По "мелочи". Резистор R1. Сколько времени Вы собираетесь заряжать входные конденсаторы? Постоянная времени больше 3-х секунд.

Два режима, регулятор тока и напряжения. Резисторы выбраны минимальные что бы не сжигали 5А предохранитель. Да около 3х секунд идет включение.

Спасибо за разъяснения, а что не так с С8, С11?

[rudy_b]

...
Собственно почему возник этот вопрос (см рисунок ниже).
Из-за паразитных эффектов в трансформаторе, появляется нелинейность между шириной импульса ШИМ и выходным напряжением.

Это неизбежно. У вас всегда есть индуктивность рассеяния и емкость обмотки. Они образуют колебательный контур в котором протекает весьма большой ток. В зависимости от его фазы в момент коммутации энергия, закачиваемая в транс, оказывается разной.

Для того, чтобы избежать этого следует синхронизировать начало импульса с фазой этих колебаний - но тогда частота подачи импульсов начнет гулять.

Попробуйте поиграть частотой при фиксированной длительности импульса закачки и посмотрите на КПД или выходную мощность - все увидите.

[Alex-lab]

rudy_b, Да, примерно так себе и представляю эту систему. Хочется немного уменьшить эти паразитные эффекты, что бы переходная функция стала монотонной, без экстремумов. Дальше регулятор сделает то что нужно.

[MikeSchir]

Эффект проявляется без обратной связи.


В конце концов, нагрузка имеет емкостную составляющую, по этому current mode один из основных.

Два режима, регулятор тока и напряжения.

Ответа нет! Есть режим current mode или нет? Если не понятен смысл, посмотрите в TI или, хоть, в гугле. Ответ должен быть - Да или Нет! По первым осциллограммам видно, что нет стабилизации напряжения. (?)

Резисторы выбраны минимальные что бы не сжигали 5А предохранитель. Да около 3х секунд идет включение.

220В/2,2кОм=0,1А и 5А - рядом не стояли

Спасибо за разъяснения, а что не так с С8, С11?

Разделительные конденсаторы и current mode не совместимы, в жизни привели к появлению "Несимметричного полумоста" см. TI.

[Alex-lab]

Ответа нет! Есть режим current mode или нет? Если не понятен смысл, посмотрите в TI или, хоть, в гугле. Ответ должен быть - Да или Нет! По первым осциллограммам видно, что нет стабилизации напряжения. (?)

220В/2,2кОм=0,1А и 5А - рядом не стояли

Разделительные конденсаторы и current mode не совместимы, в жизни привели к появлению "Несимметричного полумоста" см. TI.

Посмотрел. Current mode отсутствует, если я правильно понял. Обратных связей нет совсем. Просто идет линейное перечисление коэффициентов заполнения, без какого-либо учета обратных связей.

По осциллограммам видно, что напряжение на трансформаторе не успевает достичь максимума при временах менее 200 нс. Видимо это связано с тем, о чем упоминал _4afc_

При малой ширине импульса - кроме ширины влияние будет вносить и его форма.

Да, эта часть схемы неправильная, там стоит 75 ом, 20Вт. И предохранитель как раз при 2.2к выбивало, т.к. конденсатор не успевал зарядиться через 2.2к.

[Alex-lab]

Продолжаю изыскания, правда до намотки еще не добрался.

Заметил, что при уменьшении сопротивления активной нагрузки, нелинейность несколько выпрямляется. Первой мыслью было добавить небольшой конденсатор на землю перед выходным дросселем, что бы создать нагрузку в начале импульса.

Желтый - напряжение, Голубой - ток.

Вид исходного сигнала:


Вид сигнала после добавления конденсатора 1нФ перед дросселем:


Результат оказался обратным, видно, что первая ступенька стала еще более резкой и выраженной.
То есть вероятно имеет место какой-то колебательный процесс с участием паразитных емкостей, которые я по сути увеличил дополнительным конденсатором. Если конденсатор что-то увеличивает, то есть шанс уменьшить это с помощью индуктивности, подумал я. И добавил наспех намотанный дроссель (30 витков, N87, R26) последовательно с конденсатором.

Увеличенный вид исходного сигнала (без всего):


А вот сигнал послед подключения LC цепочки:


То есть, некое улучшение, в виде уменьшения нелинейности имеется... И тут вспомнилось, что в стародавние времена у телевизоров, запамятовал какого именно типа, может 3УСЦТ, может УЛПЦТИ или чего-то подобного, в каскадах строчной развертки был специальный насыщающийся дроссель для регулировки линейности скорости развертки. Там запаянный в полиэтилен магнит удалялся или приближался (параллельно) от штыревого сердечника путем вращения в эксцентрике.

У этого элемента есть какое-то специальное название? Что-нибудь почитать бы об этом.

Сообщение отредактировал Alex-lab - Dec 24 2017, 21:58