Спасибо.
Да, при входном выше среднего намерял 93% КПД. Может не точно, лабораторное оборудование позволяет желать лучшего.

Хорошо бы сдуть, основное требование - отсутствие вентиляторов.

Алюминиевый односторонний ребристый радиатор, общей площадью около 3500 кв. см., на гладкой стороне смонтирована схема. За час работы на нарузку в 700 Ватт радиатор нагрелся до температуры 60 градусов. А вот с трансформатором беда, темпратура достигла 100 градусов. Оно бы и не беда, но заказчик говорит: "Вай-вай, как такую печку внутри прибора держать!?"
Трансформатор: ETD 54, материал 3c96, первичная 31 Виток 0.42х13, вторичная - 63 витка 0.63х3. Вторичка между половинками первичной. Выбор на первый взгляд странноватый, но это результат нескольких проб и ошибок. Частота 55 килоГерц.


Тройной запас по максимальному входному, а на 900 Вольт сейчас редкость. Да и купили незадорого. Отлично работал 600 Вольтовый, но я забоялся, что нет запаса по напряжению.
Если можно посоветуйте, как поборться за снижение температуры трансформтора?

Да если это само по себе, то трансформатор 100С - не так уж и страшно, это для большинства ферритов комфортная температура.
Все остальное - достаточно "правдоподобно", т.е вроде классическая конструкция.
Да, радиатор в 3500 квадратов может и достаточен пассивный. Но вот вставить это в прибор, в замкнутый объем - придется урезать радиатор и сделать обдув.
Снизить нагрев трансформатора - ну а как его особо снизить? Только потери в меди - жил побольше и общее сечение больше. Потери в ферромагнетике - больше магнитопровод, больше витков-индуктивность больше, ток намагничивания уменьшить.
Вытягиваем медь - сталь ухудшается, тянем сталь - медь ухудшается. Есть какой-то оптимум, но 3-4 ватта потерь никак не получить. Есть конечный КПД трансформатора..
93% - хороший КПД, но на 800ватт куда-то ватт 50 тепла сбрасывать нужно, как ни старайся.

Наверное, радиатор - конструктивно часть внешней стенки прибора. Только так я понимаю его габариты. Можно трансформатор на этот же радиатор прикрутить. Я когда-то так делал. Но нужно осторожно, чтобы при сборке феррит не расколоть.

вот пример фсу ZVS мост вход 100-200В выход 100В, 500Вт
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

ещё посмотрите an1660 у ST, они получают 94% даже для 24В выхода
теперь вам есть на что равняться

Спасибо всем. Да, радиатор " на улице", с него ещё и на корпус прибора какая то часть тепла перейдёт. А вот с трансформатором.. Насчёт чисто активных потерь в меди - пробовал соединить последовательно первичную и вторичную и пропускать постоянный ток 6 ампер - нагрев почти не заметен. А при работе, обмотка греется сильнее феррита.

Скин-эффект...

Скорее, эффект близости - обмотки не в один слой, наверно...

Скорее эффект близости. А вторичная многослойная?
Вообще создаётся впечатление, что трансформатор "недосчитан":
1 Рабочая индукция (амплитуда) В~0,095 Тл. По ДШ на этот тип сердечника из N87, при В=0,1 Тл и 100кГц, потери в "железе" 3,2 Вт на (55кГц будет значительно меньше). Допустимые суммарные потери при перегреве 40° - около 6,7 Вт. Т.е. потери в "железе" меньше половины допустимых (если их поделить пополам с медью).
2 "Чистые" (чисто омические), расчётные потери в меди превышают половину допустимого, а ведь ещё есть скин-эффект и ... (Поэтому и не греется на постоянном токе).
3 Коэффициент трансформации N=63/31= 2,03, если исходить из минимального входного напряжения 180 В, достаточно 1,6 (примерно). Большой N приводит к увеличению тока первичной обмотки и скважности, что также увеличивает потери, как в трансформаторе, так и в преобразователе в целом.
Хорошо бы уменьшить число витков обмоток, что бы оптимизировать рабочую индукцию (перераспределить потери), намотать с послойным чередованием и уменьшить Nс. Плотности тока в обмотках не прикидывал, хорошо бы проверить правильность выбранных сечений проводов обмоток.
Всё что я сказал может быть анализировалось ТС, высказал только собственное мнение.
Удачи в накоплении "проб и ошибок"
Да и ещё бы ввести зазор в сердечник, очень полезно для однотактника.

Хм... если работать в одну сторону с намагничиванием - да. Но малейший зазор сразу же витков добавит уйму. Проиграем в меди.
Стоит ли его вводить? Я так до сих пор однозначного мнения и не смог составить...

Спасибо!

да.

У меня аналогичное впечатление.
Насчёт зазора - я пока против.
Должен признаться, считал, что учитывать скин - эффект на таких частотах несерьёзно, а почитал об эффекте близости - впечатляет.
Нужно всё это дело осознать и перепроектироать. Наверное не один раз.

Да, пожалуй. И самому вытеснение на этой частоте показалось неправдоподобным, но об эффекте близости почему-то не вспомнил...

В страшилке толщина проводника больше толщины скин-слоя и витки вплотную...для устрашения.

Аргументируйте
А чем у вас "прямой диод запирается и как долго? А как размагничивание идёт? может поэтому и N большой сделали? Часто введение зазора - самый простой и дещёвый способ решить кучу проблем (в разных преобразователях, ну кроме флая ), иногда непонятных с первого взгляда.

Ну, как-то ТАК


С какого перепугу? А всякие паразиты? При зазоре они перестают ими быть, намагничивание уходит и в 3-й квадрант. Много раз с этим сталкивался. И чего бояться то? Выделенный фрагмент - не аргумент, а только "детский страх" без объяснения ? Надо только норму знать.

Хм.. не совсем понимаю как зазор в сердечнике может изменить паразитные параметры обмоток. Да еще и в лучшую сторону.
Третий квадрант? Хорошо бы, конечно, но квадранты меняются вроде не от зазора а от способа размагничивания. Пассивное - первый, резонансное - третий.
Страх у меня не детский, вполне устоявшийся. Очень малый зазор технологически трудно выполнить, повторяемость плохая. Более-менее приемлемый сразу уменьшает начальную индуктивность. Это либо рост тока намагничивания, либо доматывание лишних витков для получения такой же индуктивности. И витков достаточно много. Я стараюсь не увеличивать ток намагничивания более 10-12% от рабочего.
А норма, мера-то какая и в чем она?
Вопрос интересный, потому что в прямоходе - каков трансформатор - такова и схема в целом. Узел, определяющий многое.
Коллега упорно зазоры ставит, но единственное его толкование - меньше риск насыщения магнитопровода. Я как-то привык бороться с риском если его явно вижу.

небольшой зазор в сердечнике резко снижает остаточную индукцию. поэтому маленький зазор применяют в прямоходах.
это позволяет увеличить размах индукции примерно вдвое и вдвое сократить число витков, а не увеличить число витков.
соответственно, вдвое увеличить передаваемую мощность.
но еще есть статьи Александра Гончарова НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА ПОСТРОЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, где он показывает, что в однотактном прямоходе, вопреки сложившемуся мнению, перемагничивание идет по симметричному циклу, а не до остаточной индукции.

а тут картинки про близость
http://orbit.dtu.dk/fedora/objects/orbit:8...4650370/content

Да, в третьем предложении перед запятой мне надо было бы поставить смайлик чтоб не воспринималось очень резко.
И речь идёт не столько о паразитах обмоток, сколько о паразитах элементов преобразователя: ёмкостти транзистора, размагничивающего диода, его времени запирания, ну и ещё чего-нибудь. Вот часть этих паразитов и приводит к тому, что сердечник трансформатора при перемагничивании переходит в третий квадрант (не только при резонансном пермагничивании), и поскольку энергия намагничивания без зазора мала, то уходит очень глубоко в 3-й квадрант, получается, что при окончании рабочего хода ток намагничивания очень мал. "Прямой" диод выходного выпрямителя запирается исключительно током намагничивания, а поскольку он в первом квадранте становится очень мал, то диод запирается практически пассивно и долго ( в напряжении на обмотке видна полка). Если работать на низких частотах то на это можно наплевать, на высоких приходится делать максимальный Кзап. ШИМ сильно меньше 50%, чтоб хватило времени на размагничивание. Введение зазора в этой части ситуацию исправляет, уменьшая влияние паразитов. И это не мало! Не верите? Пощупайте.
В идеализированном представлении прочессов намагничивания и размагничивания сердечника (без учёта паразитов) зазор уменьшает влияние остаточной индукции. Хотя бы Это, видимо, относится к

Именно "детские страхи", особенно выделяют внушённые
Давно не сталкивался с такой манерой проектирования трансформаторов . Количество витков первичной обмотки зависит только от входного напряжения, длительности импульса, величины допустимой индукции для данного сердечника на заданной частоте и площади его сечения. Так? Ну а доматывать-отматывать нужно только по результатам проверки готового трансформатора. При проектировании величиной индуктивности в трансформаторе не задаюсь.
Ну если взять за норму эти 10-12% (часто именно так), то можно сказать, что такая добавка незначительно увеличит действующее значение тока первичной обмотки и соответственно её потери.

многослойная обмотка - попробуйте уйти от этого, это даёт увеличение потерь от эффекта близости. посчитать, кстати, можно - в Мелешине есть формулы. ещё посоветую прогу MDT от эпкос - там чёто и по обмоткам есть, но точно не помню, а вот посчитать потери в сердечнике поможет.

Вот так -да, согласен. Часто просто выходной емкости ключа хватает для перемагничивания и именно с заходом в третий квадрант.
Но амплитуда напряжения на ключе побольше двойной и тут нужно предпринимать дополнительные меры, если это недопустимо.
Индукция индукцией, понятно. Но индуктивность первички - ток хх (намагничивания) напрямую. да, если система размагничивания как-то рекуперирует это в первичный источник - хорошо. Но если сеять это в снабберах... лучше не разгонять этот ток.
В итоге, можем сказать что, как и везде, однозначного рецепта нет. Нужно по конкретной схеме, мощности, выходному напряжению смотреть.


Начальную школу я прошел за пару лет до появления этих статей. Читал и их, понимаю о чем Вы.

А, ещё про обмотки. В давние времена занимался исследованием зависимости кпд ИП с разными трансами, и лучший вариант давало такое секционирование PSPSP, но есть большой минус - увеличивается межобмоточная ёмкость. Вначале мы такой вариант заложили в прибор, но потом поменяли на PSP из-за возросшего уровня помех на выходе. А вообще есть что-то типа texas magnetics design handbook. Там советуют типа PSSPPSSP или SPPSSPPS. каждая буква - один слой.
P.S. тогда мерил ток и реально видел эффект близости, когда в двух слоях одной обмотки, соединённых в параллель, текут разные токи.

PSP, SPS, советы вроде PSSPPSSP - все это частные решения, заточенные под конкретное ТЗ.
Если мне из 20 вольт нужно сделать 160, какое тут слоение первички, если в ней всего-то 5-6 витков? Тут первичную обмотку нужно помещать меж половинами вторичной. А то и вовсе начхать на все слоения и квадратуру круга с квадрантами.
Некий источник в 220 ватт намотан вообще без слоения и против здравого смысла, витков - "сколько влезет". И очень неплохо работает. Это при RCD снаббере вроде обратноходового для размагничивания. Потери в нем чепуховые посколько ток намагничивания таков же при индуктивности в 10мГн.
Работает хорошо и один резонансник, где первичка урезана до "за минимум допустимого" по виткам. Массовым тиражом, поэтому медь и витки хотелось сэкономить, насколько возможно.
Рассчитано было на 33 витка, минимум-минимум 26, не поленился виток за витком отматывать и смотреть что же будет. До 18 практически ни КПД ни температуры, ни токи нигде за допустимое не вылезли. Это мотать почти вдвое меньше чем если исходить из расчетных 0.1-0.12 Т рекомендованных в однотактах.
Казалось бы, в обратноходовиках слоение - отдай и не греши! Да вот пошел источник 200 ватт без слоения (просто ради хохмы попробовал, сравнить) и индуктивность рассеивания удивительно мала. Сердечник, правда, с большим запасом по размеру, другие были недоступны. И , на счастье, коэффициент трансформации 1к1.
Короче, учись, учись, а дураком помрешь. Хотя, учиться в любом случае просто необходимо, тыкать вслепую - стоять на месте.

не соглашусь полностью. дайте данные любого транса и я вам покажу как сделать в нём слоение по этим схемам.

например такое - намотать два слоя по 5-6 витков и соединить их в параллель.
а что касается "неплохо работает" и "хорошо работает" это весьма субъективные оценки я же говорю о увеличении КПД трансформатора.
понимаете, природа эффекта близости довольно проста - вытеснение тока магнитным полем соседней обмотки/слоя, ток в котором течет в том же направлении...

Хм, так ведь эффект по логике должен получиться прямо противоположный, если по параллельным слоям будет течь ток в том же направлении.

вот именно, в многослойной обмотке ток в каждом слое совпадает по направлению - имеем эффект близости, вытеснение тока.
при чередовании слоев первички и вторички - имеем слои с разным направлением тока.
Егоров, плюсы от введения мальнького зазора преобладают на минусами увеличения тока намагничивания.
тем более, что нагрузка на демпфер (клампер) в прямоходе главным образом создается индуктивностью рассеяния, а не током намагничивания.
ведь, через индуктивность рассеяния течет рабочий ток первичной обмотки, который гораздо больше тока намагничивания.

Все это - общие соображения. Домашние правильные мысли, которые не во всякую дорогу годятся. Формально - правильные, кто ж спорит.
Да, хорошо бы прослоить раз пять, намотать литцендратом в 500жил на сердечнике с нулевой длиной магнитной линии, работать по полной петле и т.д.
Если взять реальные индуктивности рассеивания и реальное соотношение тока намагничивания и рабочего тока, то результаты могут принципиально отличаться. может преобладать тот или иной вид потерь.
Нет единого универсального рецепта.
Можно сделать дорогой, почти идеальный, трансформатор и весьма посредственный источник на нем. Разработка - искусство компромисса и использования доступных технологических возможностей.

Очевидно, автор реально потратил больше времени на одно только плетение кос, не говоря про последующую возню с их результатом, чем мотал бы слоями.

Да если сварочник один для души год выпиливать в гараже, то можно и 60 жил любовно заплести, почистить, залудить.. Денег-то немеряно, рабсила дармовая.
А в серийном производстве нужно искать что-то попроще, поудобнее, требующее меньших затрат времени, квалификации, внимания.
При попытке технологически упростить этот же сварочник намотали просто 2мм проводом. И что?
Потери в меди, конечно выросли, но не катастрофически. Общий КПД изменился в пределах погрешности измерения. А вот температура трансформатора ...упала. Плотная намотка и хорошая теплопередача в обдувающий поток. Рыхлый полувоздушный литцендрат занимал все окно и охлаждался хуже.
Конечно, все теоретические посылки нужно знать, учитывать, но в реальности - "возможны варианты". Даже несколько неожиданные.
Ну и 96% КПД или 93% - какая разница принипиально для широкого применения? В использовании почти никакой, а в цене - резко ощутимо.

так я разве говорил, что эти слои нужно располагать рядом? написано ведь "соединить в параллель". конечно, между ними нужен слой первички. просто Егоров предположил, что слоение с таким количеством витков в принципе не возможно, я же ему возразил и предложил вариант.


всё правильно, согласен

вдогонку =>
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ
http://www.mmp-irbis.ru/content/files/elmag1.pdf

http://ecee.colorado.edu/~ecen5797/course_.../Ch13slides.pdf

Добавлю. Лавирование в море стандартов.
Без знания стандартов разработчик - всего лишь, любитель.

Тоесть, нужно понимать, что если я мотаю обмотку жгутиком, свитым из полутора десятков проводов, ток в них идёт в одном направлении и эффект близости работает в полную силу?
Наверное следует взять провод потолще а жил поменьше, кто победит: скин эффект или эффект близости?

А зачем делают чередование во флайбеках?

Какой величины зазор имеется в виду?
Правда ли, что приближении к порогу насыщения резко возрастают потери в магнитопроводе?

Да уж. Это самое вроде нудное, но без этого - никуда. К сожалению, понимаешь это только через время.


там это имеет первостепенное значение. Энергия на прямом ходе полностью запасается в первичке (ну, не будем уточнять где точно) и только во время обратного хода передается во вторичку. Если нет слоения - плохая связь между обмотками и остаток, не переданный во вторичку, приходится сеять в тепло.
В прямоходе эта проблема смягчена. Энергия на прямом ходе передается во вторичку непосредственно. А все что осталось в первичке - частично или почти полностью рекуперируется (возвращается) в первичный источник. Это и общий КПД выше, и общая мощность не так сильно ограничена.

Вы прочитали рекомендованную статью Герасимова и Кастрова? Там Вы должны получить ответ. То что вы сделали это не литцендрат, в нем слои (повивы) пересекаются.
И всегда когда я читаю статьи по эффекту близости, для меня остаётся непонятным один момент. Почему в качестве источника поля создающего это явление берут полный ток протекающий по проводнику? Хотя большая часть поля каждого проводника сосредототачивается в сердечнике и его линии не пересекает соседние проводники. Или... как?

Часто так и делают, поступая по принципу:"Пусть трансформатор будет чуть больше, чем он будет перегреваться". И мотают в 1 провод Или "лапшой" в несколько проводов, чтобы сохраняя общее сечение распределить на ровное число слоёв. Порой это оказывается важнее.

Это же не Ваш случай.
Тут мнения форумчан разделились. И после Вашего вопроса, мне кажется предстоит новая волна дискуссии.
Запасайтесь попкорном

Да, и в обмотках тоже. Но что делать? Если например порошковый сердечник (типа Мо-пермаллой) нелинеен при любой индукции.

Прочитал, получил, вопрос задал от отчаяния.

лучше уточнить, а то будет думать, что в проводе запасается))
вообще то энергия запасается в магнитном поле сердечника.

В каком сердечнике? Есть мнение, что поля внутри проводника совсем нет. Есть только снаружи.

Господа, Герц и Майк, вы просто запутались в полях)
в сердечнике сосредоточено магнитное поле, а в проводнике - электрическое поле, которое создаётся изменяющимся магнитным полем.

ку-ку => поле в зазоре...

тоже мне, нашелся умник)))

Ну, умник- не умник, это кому как покажется. А энергия сосредоточена вроде действительно в зазоре.

Если сердечник без зазора, то поле в сердечнике. Материал сердечника выполнен с микроскопическими зазорами. Иначе это "кусок" магнита.

Почему-то в обратноходовиках торы не применяют.
Разговор ведь не о поле, а о запасаемой энергии. Тор из классического феррита ее практически не запасает, нужен зазор.
Прессованые опилки с зазорами - пародия на феррит в конструктивном смысле. Во всяком случае, сетевой источник на распыленном железе и прочих разновсяких сендастах не сделать. Если и сделать, то рядом с ферритом он будет очень уныло выглядеть.

Делают и на торах. МО пермаллой. Дорого только получается.

делают, и во всю делают, обратноходовые на кольцах, только применяют кольца из порошковых маиериалов.
но тут важна одна особенность - делать на таких материалах приходится с большой неразрывностью тока, чтобы потери в материале были на разумном уровне.

При этом, в непрерывном режиме, потери в ключах и диодах вполне заменяют потери в порошковом сердечнике. Даже превосходят.
Ладно, дело вкуса. Делает кто-то "на колечках от сгоревшего компа"- пусть делает.
Тема опять перескакивает куда-то в сторону.


Если поставить задачу "чтобы дорого и плохо", то можно и на гайке шестигранной как-то сделать. Торы-то на 50гц все еще мотают. Получается.

На гайке, ну это слишком. Если получится можно подавать на Нобелевскую премию.

Спасибо разъяснили А то мне всё понятно, только не пойму как керосин по проводам течёт
Так у Вас есть ответ на поставленный вопрос? или так, по... в общем поговорить?


Вы бы хоть как то аргументировали свои заявления. А то это очень похоже на "охоту на ведьм", типа : кто не с нами - тот против нас
Делают ВСЁ в соответствии с теми технологиями, которыми владеют. И на кольцах тоже делают, и как Викор то же делают, и как Интерпоинт, у всех разные цели и технологии. Не пугайте людей

Если очень хочется испугаться - пугаются. Кому-то вечно чудится охота. Тут уже на "поверхность" немедля возразят " плоскость" и пошло-поехало.
Я сказал уже: нравится пермаллой или еще что - делайте. Заявления в ЗАГС и отдел кадров подают, я их тут не делал, тут свободный обмен мнениями. Переубеждать не буду но и сам сюда не зачет сдавать пришел. Нельзя цепляться к любому утверждению, отыскивая там потаенный смысл.
Дайте не общие возражения, а ссылку на VICOR или что-нибудь еще , на сетевой источник на колечке. Инженерный отчет или хоть какие-то подробные параметры.
Посмотрим вместе что с этого можно поиметь хорошего. Для меня пока нерациональность такого решения очевидна. Технологические трудности явные, а выгоды, хоть какой-то, - не вижу.

Интересно, а кто-нибудь проверял экспериментально, что сердечник уходит в третий квадрант?
Потому что в одной из базовых статей, которую все цитируют "там", про индукцию ничего не сказано:
http://www.dianyuan.com/bbs/u/41/1149043507.pdf
Мы видим отрицательный ток намагничивания, но это вовсе не означает, что индукция тоже отрицательна.
Если предположить, что индукция отрицательна, то непонятен механизм, который определяет именно такую несимметричную петлю гистерезиса - ведь их можно нарисовать из третьего в первый квадранты бесконечно много.

в прошлом году - http://electronix.ru/forum/index.php?showt...p;#entry1079270