Starichok51
Jul 19 2013, 05:06
Максим, вам нужно было всего 20 Ватт. а я сделал расчет на 24 Ватта. это значит, что при 24 Ваттах ток ее будет разрывный. а при 20 Ваттах - тем более будет далеко от неразрывности.
в приведенном мной расчете амплитуда тока транзистора/обмотки 2,747 Ампера при мощности потребления 24 Ватта. реально у вас будет еще меньше. где вы нашли 4 Ампера - напонятно.
вот небольшой список хорошей и полезной литературы:
Марти Браун. Источники питания Расчет и конструирование.
Мелешин. Транзисторная преобразовательная техника.
Семёнов. Силовая электроника для любителей и профессионалов.
Семёнов. Силовая электроника. От простого к сложному.
все легко ищется и скачивается в инете. причем, все на русском языке.
Фролов Максим
Jul 19 2013, 19:11
Всем привет. Относительно рекомендованных книг пользователям Starichok51, книги Марти Брауна и Мелешина у меня есть на работе, другое дело, что читать теорию это не по мне :-), но надо будет почитать.
В продолжении темы, чтобы не открывать новый топик, достал тут давнишнюю плату, тоже на трансформаторах Premier Magnetics POL-24020R. Только там диапазон входного напряжения 300-1000В. Выходное напряжение 24В. Плата работает, только проблема та же, перегрев высоковольтного ключа. Привожу часть силовой схемы данной платы. Частота ШИМ - 100 кГц. В качестве радиатора высоковольтного транзистора поставлена пластина HS314. При мощности 5Вт и входном напряжении 500В нагрев радиатора около 50*С. Понятно, что я промахнулся с радиатором, и разогревают его динамические потери. Думаю снизить частоту до 40кГц, пропорционально должны уменьшиться потери на переключение. Величина затворного резистора составляет 10 Ом. Сам транзистор шустрый - 30/40 нс. Собственно вопрос, не уйдут ли трансы в насыщение при снижении частоты? По-идее не должны, так как насыщение определяется Вольт-секундами, а они от частоты не зависят. Соотношение витков в данном применении получилось не очень удачным, коэф. заполнения около 25% при 300В. ШИМ-контроллер в данном случае UC2845. Транзистор на 1500В, при этом "отраженное напряжение" при 1000В входного напряжения около 1350В. В принципе в загашнике куплены транзисторы IXYS на 2500В, так что запас по напряжению есть. Сейчас и поставлен именно на 2,5кВ IXYS. Промоделировал данную схему в Microcap, режим прерывистых токов (суммарно первички 1,8мГн). Пик тока при 500В составляет 0,8А. Вопрос собственно можно ли снизить частоту ШИМа?Может сделать частоту ШИМа 30кГц? Тогда динамические потери снизятся в 3 раза. Выходные диоды - диоды Шоттки, для уменьшения потерь в транзисторе.
Егоров
Jul 19 2013, 21:56
Это для пяти ватт огород в пять гектар?
Если упорно набирать трансформаторы квадратно-гнездовым способом, из тех, что под рукой, то... смайлик "пожимаем плечами".
_Pasha
Jul 19 2013, 23:18
Цитата(Фролов Максим @ Jul 19 2013, 22:11)

При мощности 5Вт и входном напряжении 500В нагрев радиатора около 50*С.
При мощности 9Вт и входном напряжении 300В subj в виде TOP2xx не нуждается в радиаторах даже в закрытом исполнении. Такшта...
Фролов Максим
Jul 20 2013, 09:20
Резистор в 100 Ом показан просто как нагрузка. Мощность этого блока питания такая же - 24В 1А, то есть 24Вт. Тем более что POL-24020 меньше чем POL-15033. В данной схеме TOP неприменим, диапазон напряжения до 1000В. И кто подскажет, у какого транзистора потери меньше при равных условиях - у STW4N150 или у IXGH2N250?
Егоров
Jul 20 2013, 10:31
Ох-ох-хо..
Очень неглупых крепких парней выше 175см не брали в танковое училище, прекрасным людям-дальтоникам не выдавали водительские права, даже в консерваторию брали не всех, уши проверяли.
Отчего-то жизнь устроена так.
Starichok51
Jul 20 2013, 15:11
в даташите четко указана частота - 100 кГц. понижать частоту нельзя ни в коем случае, уйдет в насыщение, и у вас не спросит ваше мнение про вольтсекунды.
по даташитам POL-24020 и POL-15033 имеют совершенно одинаковые размеры. и это понятно, так как мощности практически равны.
я вам уже сказал, что отраженное напряжение отсчитывается от напряжения питания, а не от нуля. на 3 трансформатора набирается 345-350 Вольт.
(24 Вольта на выходе + прямое падение на диоде) умножить на (коэф-т трансформации 4,625) получается примерно 115 Вольт. на 3 штуки последовательно имеем 345 Вольт.
считаем "на пальцах".
питание 300 Вольт, суммарная индуктивность 1800 мкГн. скорость нарастания тока получается 300/1800 = 0,167 А/мкс.
запонение импульса в пределе 50%. при частоте 100 кило длительность импульса в пределе 5 мкс.
итого амплитуда тока равна 5 * 0,167 = 0,833 Ампера.
так что 0,8 Ампера у вас получилось примерно правильно.
далее, теперь нужно обеспечить по 3 ноге контроллера ограничение максимального тока немного больше расчетной амплитуды. возьмем, допустим 1 Ампер. у вас в схеме в истоке нарисовано параллельно два резистора. 1 Ом. чтобы получить ограничение 1 Ампер, нужно в истоке оставить один резистор на 1 Ом. так как максимальный порог по 3 ноге равен 1 Вольта, то 1 Ом даст ограничение 1 Ампер.
это ограничение максимального тока будет работать при любом напряжении питания, и даже при 1000 Вольтах максимальный ток не превысит 1 Ампер.
теперь прикинем, а сколько нужно времени, чтобы трансформатор "израсходовал 0,833 Ампера при отраженном напряжении 115 Вольт.
все расчеты легко приводятся к первичной обмотке.
скорость изменения тока равна 115 Вольт / 600 мкГн = 0,1917 А/мкс.
время передачи энергии получится 0,833 / 0,1917 = 4,348 мкс. отсюда мы видим, что оставшихся 5 мкс достаточно, чтобы вся энергия передалась, и мы имели режим разрывного тока.
теперь прикинем, какую мощность можно передать, имея амплитуду тока 0,833 Ампера.
в одном трансформаторе запасенная энергия равна: 0,833 Ампера в квадрате умножить на 600 мкГн и поделить пополам будет 208,333 мкДж.
умножим энергию на частоту, получим мощность: 208,333 * 10-6 * 100000 = 20,833 Ватта.
3 трансформатора (при выходном напряжении 24 Вольта) на общую нагрузку отдадут 20,833 * 3 = 62,5 Ватта.
такую мощность вам не надо, а надо в 2,5 раза меньше.
хотя я и написал, что частоту нельзя снижать, но снижать нельзя без понимания работы.
а с пониманием, если все сделать как я только что описал выше (сделать ограничение максимального тока 1 Ампер), то частоту можно снизить. и снизить можно, допустим, до 50 кГц (предельная мощность упадет примерно до 30 Ватт, но останется запас сверх требуемых 24 Ваттов).
Фролов Максим
Jul 20 2013, 17:45
Пользователь Starichok51, низкий поклон за такой прекрасный пост, полностью понял о чем идет речь и суть Ваших расчетов. Убрать один шунт это легко, и попробую снизить до 50кГц. Опять же нужно смотреть осциллографом напряжение на шунте, при изгибе и резком пике формы тока сразу будет видно насыщение трансов. И тогда, как Вы считаете, какой транзистор будет обладать меньшими потерями: STW4N150 или IXGH2N250? У IXGH намного меньше Qg, и он будет более скоростным, как мне кажется. Входная емкость тоже меньше. Да, действительно, трансы POL-15033 и POL-24020 по размерам одинаковые.
Добавлю, что источники питания с такими же параметрами, как обсуждаемые в этом топике, уже давно серийно выпускаются фирмой, в которой я работаю. Блок питания 80В-24В 1А и блок питания 550В-24В 2А уже давно сделаны не мной, на заказных трансформаторах. В частности, плата 80-24 сделана на заказном трансформаторе на каркасе и чашке Б30, с ШИМ-контроллером UC2845 и транзистором IRF740. А плата 550-24 сделана на каркасе ETD44 с транзистором IXBH42N170, с ШИМ-контроллером UC2845. А я пытаюсь сделать такие же источники только на готовых трансах, и подбирая количество и тип трансов изготовить такие же источники. Поэтому тема этого топика это просто соревнование с уже серийными источниками и попытка сделать источники с более высоким КПД и лучшими характеристиками. Заказные трансы в этих источниках оптимизированы под конкретные диапазоны входных напряжений и мощности нагрузки. Не вижу ничего плохого в 2-3 трансах Premier Magnetics, примененных в нестандартном включении. Купил, поставил. А заказная намотка и подороже и пока ее сделают, мотают в сторонней организации. Тем более у Premier Magnetics изоляция между обмотками хорошая. А количество трансов в плате меня не смущает, свою задачу они выполняют. То, что в разработанных мною блоках питания с покупными трансами возникли сложности с перегревом силовых ключей, так это просто мой промах с потерями. В частности, в серийном БП 550-24 радиатор для транзистора IXBH42N170 это большой охладитель, способный рассеять ватт 10-15. А я сэкономил, поставил пластинку. Поэтому заказной транс, или покупной, перегрев будет везде, если промахнуться с радиатором. Вот именно поэтому я и пришел в этот топик, посоветоваться с народом как улучшить параметры источников на покупных трансах. В частности, эта пластинка HS314 может рассеять ватта 2 максимум, ну вот теперь и думаю как сделать потери в транзисторе на уровне 2 Вт. В данном случае приходится идти методом от противного. Есть радиатор - надо вписать. Так что нет смысла меня закидывать гнилыми помидорами и тухлыми яйцами. Тем более что источники на покупных трансах работают, и свою задачу они выполняют, только одно ограничение - по мощности, из-за маленьких радиаторов, были бы побольше радиаторы, так и норм. При нормальных радиаторах, я думаю, они смогут составить конкуренцию серийным блокам на заказных трансах.
Starichok51
Jul 20 2013, 19:00
характеристик указанных транзисторов я не знаю, и искать как-то в лом... так что анализируйте даташиты самостоятельно.
сейчас расскажу, как я делал свой первый обратноход.
мое первое изделие было на 15 Ватт. это амплитуда тока по рачету всего 0,4 Ампера.
ключ я взял 10-амперный 10N60, в затворе стоял резистор 15 Ом. и что я при этом получил? а получил бешеный нагрев ключа без радиатора из-за огромных динамических потерь. и главным образом изза того, что стоковая эквивалентная емкость разряжается через быстро открывающийся ключ. на истоковом резисторе 1 Ом я получил пик при открытии ключа около 7 Вольт, это импульс тока 7 Ампер.
что я сделал, что это исправить?
1. я взял более слабый ключ, 2-амперный 2N60.
2. в затвор для медленного открытия (а при разрывном токе не нужно быстро открывать, в трансформаторе тока уже нет) поставил 100 Ом, а для быстрого закрывания паралллельно резистору поставил диод.
и что мне это дало?
ключ при 15 Ваттах стал холодный. и даже в изделии на 24 Ватта этот же самый ключ у меня стоит без радиатора, но греется, конешно, заметно сильнее, чем при 15 Ваттах.
после чего все свои следующие изделия я делал уже точно также.
а планируемые 2 Ватта потерь в ключе при вашей мощности - это слишком уже много.
то есть,
1. как уже не только я говорил, обязательно делаем расчет на разрывный ток трансформатора,
2. делаем медлененое открытие ключа для снижения потерь при включении,
3. и ключ выбираем без огромного запаса.
теперь про кпд.
мой источник на 24 Ватта потребляет от сети 27,2 Ватта. это 24/27,2*100 = 88,2%.
то есть, 3,2 Ватта - это полные потери. и в ключе, и в трансформаторе, и в выпрямительном диоде, и в RCD-клампере. а еще в истоковом резисторе-датчике тока. а еще в резисторе с +300 Вольт для питания контроллера 3842. ну и во всем остальном, через что течет ток и выделяется тепло...
нравится вам такой результат или нет?
да, еще вспомнил. еще я сначала решил применить в качестве клампера сапрессор Р6КЕ200. грелся он изрядно даже при 12 Ваттах выходной мощности.
после прочтения статьи Макашова я узнал, что есть огромная выгода в применении "медленного" диода в RCD-клампере (эту статью вы упоминали, так что, найдите про медленный диод сами). поэтому я теперь делаю исключительно RCD-клампер с относительно медленным диодом FR207 (время восстановления 500 нс), а Макашов пишет про диод с временем восстановления аж 2,5 мс. про саппрессоры я забыл, и они у меня валяются мертвым грузом.
Фролов Максим
Jul 21 2013, 10:46
Всем привет. Ну наконец-то с 8 страницы топика началось нормальное обсуждение :-) Пользователь Starichok51, очень хороший пост про Ваш flyback. Я сравнил транзисторы 2n60 и 10n60. По динамике они одинаковые, но у 2n60 входная емкость в 10 раз меньше и в 5 раз меньше Qg. Мощность источника на 3 трансах POL-24020 составляет 24Вт. КПД нужно хотя бы 85%, тогда суммарные потери в источнике составят 3,75Вт. А про 2Вт потерь на ключе - может и много, а может и нет, учитывая высоковольтность приложения. У меня в источнике стоит 2А IGBT, думаю в самый раз, потому что при 300В по входному току источник будет потреблять 100мА, и более слабых транзисторов нету. Демпферы в данном блоке питания у меня стоят в виде ограничительных диодов с диодами SUF4007. В основном все выбросы идут на силовой ключ и эти ограничительные диоды не работают. А выброс на силовом ключе около 200В при входном напряжении 1000В.
Starichok51
Jul 21 2013, 12:15
меньше бы упирались в своих заблуждениях, а больше бы слушали, что вам говорят, то и нормальное обсуждение могло бы начаться гораздо раньше 8 страницы...
Фролов Максим
Jul 22 2013, 12:10
Всем привет. Посмотрел, в плате у меня впаян силовой транзистор IXBH2N250 (BIMOSFET), по характеристикам сопоставим с IXGH2N250.
Фролов Максим
Jul 22 2013, 20:21
Для того, чтобы снизить частоту до 50 кГц, попробовал просчитать величину индукции в сердечнике одного трансформатора POL-24020. Расчет в прикрепленной картинке. Величина 4,28 мкс взята из книги Макашова, в его примере тоже частота ШИМа 100 кГц. Коэф. 2 - это снижение частоты в 2 раза. Величина 400 нГн/N2 - из справочника TDK на сердечник EE30. То есть при 50 кГц величина индукции составит 0,2Т. В принципе это допустимо, и Макашов даже утверждает, что при такой индукции есть приличный запас. Хотя я бы принял индукцию насыщения на уровне 0,3Т для ферритов.
Starichok51
Jul 23 2013, 03:46
если вы не в курсе, то в феррите еще существуют частотные потери от перемагничивания. и на частоте 100 кГц при индукции 0,3 Тесла потери будут такие, что трансформатор превратится в печку.
Макашов в своей статье показывает, что 250 нГ/Виток² - уже лишнего. а вы наобум берете 400 нГ/Виток².
и не понятно, как вы получили 0,203 Т.
при ваших данных имеем:
(200 Вольт) * (2 * 4,28 мкс) / (109 мм2) / (44 витка) = 0,357 Тесла.
и вообще, какой смысл тогда во всех этих расчетах, если вы решили (упрямо) применять готовые POL-24020? ни витков в нем, ни величину зазора вам изменить не удастся...
Фролов Максим
Jul 23 2013, 12:49
В примере Макашова взят каркас и сердечник EFD-25, в моем случае каркас и феррит EE30. Для EFD-25 величина Ve=3.31см3 а для EE-30 величина Ve=6.29см3. То есть объемы отличаются в 2 раза. В спецификации на сердечник указаны две величины:200 нгн/n2 и 400нГн/n2. При расчете я взял 400нГн/n2 для уменьшения витков, так образом индукция увеличилась. Далее, в формуле, 100В - это напряжение на одном трансформаторе (300В входного напряжения/3). 44 витка - это просто опытный набросок. На самом деле нужно смотреть на величину N1=38.73, то есть 39 витков. В этом случае получается 0,203Т. А смысл именно в этом расчете есть, так как нужно определить, не войдут ли трансы в насыщение при снижении частоты ШИМ. Пользователь Starichok51, Вы уже прикинули, но через энергию. Расчеты в принципе сошлись. То есть можно снизить до 50кГц. Относительно потерь в сердечнике: для материала N87 величина Pv=130мВт/см3 при 100кГц и B=100мТ. Предполагаю, что при снижении частоты в 2 раза и увеличении индукции в 2 раза потери не изменятся. Тогда 130мВт/см3 * 6.29см3 = 817мВт. В частности, в даташите на сердечник приведена величина потерь на сердечник при 100кГц, 200мТ и 100*С и равна она 2,03Вт.
Starichok51
Jul 23 2013, 13:51
прошу прощения, я ошибочно взял 200 Вольт вместо 100 Вольт.
и откуда я должен знать, куда смотреть? и зачем было писать про 44 витка?
потери изменятся. зависимость от частоты и от индукции - разная. от индукции потери зависят гораздо сильнее. в 2 раза не удастся увеличить индукцию.
и из своих расчетов вы ничего не узнаете про насыщение, так как не знаете число витков в этом трансформаторе и не знаете, какой там зазор.
хотя, по коэф-ту трансформации (4,625) можно сказать, что число витков там или 37 и 8, или 74 и 16. но про зазор все равно ничего не известно.
Фролов Максим
Jul 24 2013, 18:15
Посчитал зазор, получилось 2 значения: или 0,3 мм или 0,6 мм при 200нГн и 400нГн. Только что дает величина зазора? Понятно, что с зазором индукция насыщения будет выше.
Starichok51
Jul 24 2013, 18:59
индукция насыщения - это свойство феррита, и зазор к ней отношения не имеет. зазор определяет рабочую индукцию.
зазор в флайбэке пребназначен, чтобы феррит не приближался к насыщению.
да уж... во истину страшный инженер...
Егоров
Jul 24 2013, 22:20
Ага, попался, Старичок! Терпите, я сразу сдался.
(ехидный смайлик)
Starichok51
Jul 25 2013, 02:15
ничего я не попался. все было понятно сразу, с первого взгляда.
А мне тема понравилась. В том числе и способ который выбрал автор, чтобы расшевелить стариков (я имею в виду не Starichok51 конкретно, а всех знатоков) на выдачу полноценной информации, чтоб не цедили через губу в час по чайной ложке

Ну а то что большинство современных
страшных инженеров именно такие - так это не в них проблема.
Да какой такой способ? Девять страниц бороться с невежеством не у каждого терпения хватит. А у страшных инженеров проблема в том, что они уже страшные и потому с претензиями.
Цитата
Я работаю 5 лет в должности старшего инженера, поэтому просьба давать только конструктивные советы.
А были бы чуть менее ленивы и чуть более внимательны - полноценную информацию получили бы гораздо раньше.
Наблюдаю, что зачастую вопрошающие просто к ней не готовы. Им хочется прочесть что-то совсем другое...
HardEgor
Jul 25 2013, 08:00
Цитата(Nixon @ Jul 25 2013, 11:46)

В том числе и способ который выбрал автор, чтобы расшевелить стариков .....
Не стоит заниматься самообманом

, как не печально это не способ такой - это позиция такая, он хочет услышать ответ на свой вопрос, а не "размышления на тему". Но если конкретного ответа не видит(а его и не будет при таких вопросах), придумывает новый вопрос и так далее.
Так методом перебора он и решает свои задачи. Причина - отсутствие понимания, т.е. знания есть, но чисто механические. Вообщем-то это те кто должен в техникумы идти, а не в институты.
Егоров
Jul 25 2013, 08:10
Нет чувства юмора - не иди в разработчики.
20-ваттный источник, собранный из трех 50-ваттных стандартных трансформаторов смотрится как корова под седлом на лыжах, неужели с первого взгляда не ощущается?
Так нет, пошла дискуссия с доказательствами, будто такое решение имеет ряд преимуществ.
Никак не поймем, что собрать плохой рояль из 20 хороших стандартных трехструнных балалаек не получится. А раз это в принципе не доходит, то нужно искать место на другой фабрике.
Либо таки сесть и выучить гамму до мажор.
Цитата(HardEgor @ Jul 25 2013, 11:00)

Не стоит заниматься самообманом

, как не печально это не способ такой - это позиция такая, он хочет услышать ответ на свой вопрос, а не "размышления на тему". Но если конкретного ответа не видит(а его и не будет при таких вопросах), придумывает новый вопрос и так далее.
Так методом перебора он и решает свои задачи. Причина - отсутствие понимания, т.е. знания есть, но чисто механические. Вообщем-то это те кто должен в техникумы идти, а не в институты.
Да я ж шучу. Просто тема действительно может быть полезна многим начинающим. То что автор темы только к шестой странице стал слушать специалистов ей пошло только на пользу - уж разжевали многие вопросы до состояния манной каши, усвояемость должна быть отличная
Фролов Максим
Jul 25 2013, 09:52
Мужики, молодцы, тема настоялась за несколько дней, и опять пошла в гору :-) Пока руки не дошли на практике снизить частоту до 50кГц. Так что пока обсуждаем теоретические аспекты. У меня нету сгоревших трансов POL-24020 чтобы его размотать и разломать - посмотреть зазор и витки. Но теория и даташиты нам в помощь :-)
Егоров
Jul 25 2013, 09:57
Цитата(Фролов Максим @ Jul 25 2013, 12:52)

Мужики, молодцы, У меня нету сгоревших трансов POL-24020 чтобы его размотать и разломать - посмотреть зазор и витки.
Максим, а не приходило в голову, что самый первый трансформатор сделали таки по расчету и пониманию как он должен работать? Просто нечего было ломать и списывать витки.
Цитата(Фролов Максим @ Jul 25 2013, 13:52)

У меня нету сгоревших трансов POL-24020 чтобы его размотать и разломать - посмотреть зазор и витки.
Ломать не нужно. Очевидно же, что
Цитата(Starichok51 @ Jul 23 2013, 17:51)

по коэф-ту трансформации (4,625) можно сказать, что число витков там или 37 и 8, или 74 и 16.
Имея в наличии POL-24020, можно аккуратно надрезать изоляцию сверху и убедиться, что витков во вторичной обмотке таки 16. Значит, в первичной - 74. Зная индуктивность, число витков, конструктивные параметры сердечника Ae и le можно вычислить относительную магнитную проницаемость. Ну и собс-но это плюс пиковое значение тока - все, что нужно для расчета индукции.
Starichok51
Jul 25 2013, 12:50
так не получится. первичная обмотка делится на две части, внутри которых намотаны все вторичные обмотки.
Егоров
Jul 25 2013, 13:42
Цитата(Starichok51 @ Jul 25 2013, 15:50)

так не получится. первичная обмотка делится на две части, внутри которых намотаны все вторичные обмотки.
Вообще-то не все и не всегда так добросовестно делают. Половина POL и TSD намотаны без слоения обмоток.
Но это так, мелочи в грандиозной теме.
Куда важнее другое. Одни берут в руки ТЗ и проектируют источник. Другие, полистав то же ТЗ, настойчиво копируют POL-24020, как будто это и есть основная цель разработки. Причем, копируют как туземцы телевизор - главное- тщательно отполированный ящик, внутренности непонятны и опускаются как нечто несущественное.
Цитата(Starichok51 @ Jul 25 2013, 16:50)

первичная обмотка делится на две части, внутри которых намотаны все вторичные обмотки.
У POL-24020 разделена вторичная обмотка.
ПМСМ такой реверс-инжиниринг вообще полезен для изучения того, какую максимальную индукцию закладывают профессиональные производители трансформаторов.
Егоров
Jul 25 2013, 15:51
Цитата(wim @ Jul 25 2013, 18:45)

изучения того, какую максимальную индукцию закладывают профессиональные производители трансформаторов.
Да нечего тут изучать таким способом. Ее не заложишь больше чем материал позволяет. И меньше не заложишь при определенных удельных габаритах.
Материалы нужно изучать и не те, которые "квадратные" или "из БП компа", а те что есть под рукой для разработки трансформатора по даташиту изготовителя сердечника.
Цитата(Егоров @ Jul 25 2013, 19:51)

не заложишь больше чем материал позволяет
А сколько он у Вас "позволяет"?

Попробую угадать - Вы берете индукцию насыщения, отнимаете от нее какое-нибудь магическое число (30%, а?) и получаете некое значение, которое для Вас является предельным. А у других разработчиков, а тем паче производителей оно может другим. Но у производтелей есть неоспоримый плюс - значение индукции, которое они "позволяют", является коммерчески оправданным, т.е. их трансформаторы в подавляющем большинстве случаев не будут из-за насыщения сердечника выпаливать источник питания, в котором установлены.
Starichok51
Jul 25 2013, 16:59
ни при чем здесь коммерция и ни при чем здесь 30%, а предельное значение индукции определяется частотными потерями.
и увеличить это предельное значение можно только в конкретном изделии, где предусмотрено принудительное охлаждение.
Егоров
Jul 25 2013, 17:51
Ну, не без "магии". Технологические запасы иметь нужно обязательно.
Но в общем соглашусь со Старичком. Коммерция во что бы то ни стало бывает у торгашей, а разработчику нужно руководствоваться чисто техническими соображениями.
Цитата(Starichok51 @ Jul 25 2013, 20:59)

предельное значение индукции определяется частотными потерями.
Не имею возражений. Остается только сущий пустяк -
придумать определить допустимую температуру трансформатора. К примеру, широко рекламируемый Марти Браун называет магическое число 60С. Т.е. выше нельзя - Браун не разрешает. Ну а реально - у Вас сколько? А у Егорова? А вот примеры из архива PI - они явно Брауна не читали, даже в первоисточнике.
.
Цитата(Егоров @ Jul 25 2013, 21:51)

Технологические запасы иметь нужно обязательно.
А кто ж спорит? Вопрос в том, сколько этих запасов закладывать. Вот к примеру Марти Браун рекомендует напряженность поля в дросселе не больше 20 Э. Я охотно верю, что в мире, где живет Браун, это действительно так. У них там вообще каждый второй инженер обладает кучей экспириенсов и хотя бы раз участвовал в разработке чего-то полетевшего на Луну или на Марс. Но в нашем мире я как-то ради интереса посчитал какая же напряженность получается в дросселях серийных источников питания, продаваемых на коммерческом рынке. Оказалось, от 40 Э до 80 Э.
И значит мы опять возвращаемся к тому, что
Цитата(Егоров @ Jul 25 2013, 21:51)

разработчику нужно руководствоваться чисто техническими соображениями
а также
магией личным опытом, ну и на чужой опыт посмотреть тоже не помешает.
Егоров
Jul 25 2013, 19:45
Цитата(wim @ Jul 25 2013, 21:50)

Не имею возражений. Остается только сущий пустяк - придумать определить допустимую температуру трансформатора. К примеру, широко рекламируемый Марти Браун называет магическое число 60С. Т.е. выше нельзя - Браун не разрешает. Ну а реально - у Вас сколько? А у Егорова? А вот примеры из архива PI - они явно Брауна не читали, даже в первоисточнике.
Тут назвать другое магическое число или подтвердить категорически брауновское достаточно сложно.
Действительно, исследования ресурсов и надежности аппаратуры показывают 60С как некоторую величину, выше которой интенсивность отказов начинает быстро расти. Если проектируется очень ответственная аппаратура с большим гарантированым ресурсом, то лучше за 60С не выходить.
PI явно Брауна или не читали, или он им просто ни к чему. У них совершенно другие конечные цели - впарить свои ТОРы. Потому там в инженерных отчетах можно встретить и 110-115С на активном компоненте при 25С окружающей. Какое-то время (до конца презентации) работать оно будет.
Трансформатору же комфортная температура (материалу сердечника) 90-105С. Это область наименьших потерь. Железяке сердечника ничего страшного не будет, но нужно думать о старении изоляции и росте потерь в меди.
Короче, сколько существует теток, столько и борщей. Многие из них достаточно хороши, хоть готовились по заметно разным технологиям.
Сколько у Егорова? Я в среднем придерживаюсь перегрева в 30С относительно окружающей. Для той аппаратуры которой я сейчас занимаюсь, это вроде оптимально.
Фролов Максим
Jul 25 2013, 20:24
Могу сказать, что при работе данного источника питания на 3 трансах POL-24020 силовой транзистор греется очень сильно (около 4Вт на радиаторе HS314) при мощности 12Вт (24В 0,5А), а трансы при этом холодные, как обмотки, так и сердечники. И это при частоте 100кГц и какой-то индукции внутри сердечника. Но этот блок питания при таком напряжении (1000В) работает нормально (за исключенением перегрева силового ключа) и уж больно не охота с ним экспериментировать, пыхнет еще. Вот думаю, может все-таки просто радиатор побольше приколхозить или попробовать все-таки снизить частоту до 50кГц? По идее ШИМ-контроллер с токовым управлением должен укорачивать импульсы ШИМа при насыщении транса, ведь ток при этом начинает быстро нарастать и если RC-цепочка не сгладит сильно мгновенный пик тока насыщения трансформатора, то пыхнуть не должно. Хотя по-грамотному правильнее ступеньками по 10 кГц снижать частоту ШИМа и смотреть осциллограмму на токовом шунте. В принципе, чтобы определить насыщение транса, это можно сделать и на 300В, так как ШИМ-контроллер поддерживает значение Вольт-секунд на постоянном уровне.
Егоров
Jul 25 2013, 22:23
Какой-то разобраный пазл из трех апнотов... набор слов из газетных вырезок.
Максим, если это источник с 1000В входного, то топологию нужно искать не первую попавшуюся или единственно знакомую по названию.
А "грамотно" менять частоту обратнохода через 10кГц до "какая получится" - не путь к решению задачи.
Индукция не зависит от частоты, только от ампервитков и зазора. Причем, зазор мало меняется от размеров и формы сердечника, как ни странно. С ростом размеров сердечника витки уменьшаются, а зазор практически постоянный при заданной индуктивности и амплитуде тока.
Если и дальше будет про три здоровенных трансформатора там где одного, вдвое меньшего, достаточно - флуд это похоже.
Решения крайне неудачные. Понятно, что люди поулыбались, но ведь попытались Вам помочь. Вы в упор желания Вам помочь не замечаете, ни на миллиметр не продвинулись в понимании ошибок.
Стоит дальше эту тему развивать? Похоже, через еще 10 страниц все упрется в изоленту того же цвета, что на POL- 30030, а не в общий анализ схемы.
Фролов Максим
Jul 26 2013, 17:59
Всем привет. Чтобы топик не застаивался, предлагаю на обсуждение новое направление :-) Блок питания 110В-24В на заказном трансформаторе. Интересует не расчет трансформатора, а мнение о том, как можно запитать микросхему ШИМ-контроллера при двухобмоточном трансформаторе. Привожу две схемы возможной реализации запитки. И еще вопрос - какая обратная связь лучше - с 1 ножки ШИМ-контроллера на GND или 5V через оптрон на усилитель ошибки?
Starichok51
Jul 26 2013, 18:30
при использовании для стабилизации тл431 - только на 1 ногу.
Фролов Максим
Jul 26 2013, 18:41
А в чем принципиальное отличие включения оптрона между 1 ногой - GND и 8 ножка - 1,2 ножка? Просто в одном случае внутренний усилитель используется, в другом не используется. При установке TL431 и так очень хороший коэф. стабилизации получается. По сути источник тока в ШИМ-контроллере в одном случае просаживается к GND через нижний транзистор усилителя ошибки (SINK), в другом случае через транзистор оптрона.
Цитата(Фролов Максим @ Jul 26 2013, 22:41)

При установке TL431 и так очень хороший коэф. стабилизации получается
Вы же сами ответили... Зачем
ещё увеличивать усиление в петле ОС дополнительным усилителем? Понятие
устойчивость Вам же известно?
Starichok51
Jul 27 2013, 15:25
Цитата
Понятие устойчивость Вам же известно?
очень в этом сомневаюсь...
Фролов Максим
Jul 28 2013, 12:32
Понятие устойчивость известно, при большом коэф. усиления система станет нестабильной, тем более интегрирующего звена нету, только пропорциональное.
Но с другой стороны, в статье Макашова, он использует и TL431 и внутренний усилитель ошибки в UC2845, другое дело, что при этом коэф. усиления усилителя ошибки внутри UC2845 надо делать ниже, чем при отсутствии TL431.
Starichok51
Jul 28 2013, 12:43
вот тут Макашов весьма не прав...
orbita
Jul 28 2013, 14:39
Цитата(Фролов Максим @ Jul 28 2013, 15:32)

Понятие устойчивость известно, при большом коэф. усиления система станет нестабильной
Почему-же при большом, при КУ > 1 (или 0 дБ) если набег фазы система+петля ОС будет более 180 градусов.
Bludger
Jul 28 2013, 16:39
Цитата(Фролов Максим @ Jul 26 2013, 21:41)

А в чем принципиальное отличие включения оптрона между 1 ногой - GND и 8 ножка - 1,2 ножка? Просто в одном случае внутренний усилитель используется, в другом не используется. При установке TL431 и так очень хороший коэф. стабилизации получается. По сути источник тока в ШИМ-контроллере в одном случае просаживается к GND через нижний транзистор усилителя ошибки (SINK), в другом случае через транзистор оптрона.
Отличие в том, что если первую ногу на землю тянуть, то оптрон работает на предлагаемом юсишкой токе в 1мА (что, собственно, чаще всего всех устраивает), а если тянуть втурую ногу к референцу - то здесь ток можем задать как нам нравится. Усиление лишнее здесь никакое, усилитель ошибки охвачен мощной ООС через R5 на третей схеме...
втурую ногу к референцу = Второй вывод к опорному (напряжению)
Прим. переводчика.
Фролов Максим
Jul 28 2013, 21:52
Спасибо пользователю Bludger за ответ.
Народ, появилось желание заюзать NCP1219, кто с ней работал, есть два вопроса: 1. Для чего нужна первая ножка (режим пропуска импульсов) и как она действует. 2. При напряжении питания до 400В на выводе HV она точно не будет греться? А то по расчету при линейном стабилизаторе получается 1,35Вт потерь (при 14В и 3,5мА собственного потребления микросхемы): (400-14)*0,0035=1,351Вт
Цитата(Bludger @ Jul 28 2013, 20:39)

ток можем задать как нам нравится
Ток через фототранзистор оптрона равен току через светодиод, помноженному на коэффицинт передачи по току оптрона. Т.е. оптрон это источник тока, управляемый током со стороны TL431. Кроме того, замкнутая петля ООС имеет своей целью стабилизацию выходного напряжения, несмотря на вариацию параметров схемы. Поэтому попытки манипулировать током оптрона петля ООС придушит точно так же, как к примеру изменение CTR оптрона в зависимости от температуры или рабочего тока.