Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Программы расчета трансформаторов и дросселей
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
Страницы: 1, 2, 3, 4
Evgenius_Alex
Уважаемый Владимир! Доброго времени суток!

Считаю по Вашей программе трансформатор для Push Pull конвертера, и столкнулся с такой проблемой.

Посчитав Push Pull трансформатор для Dmax=0,36, получил следующее:
Кол-во витков в первичке : 14+14
Кол-во витков во вторичке: 38+38
Индуктивность первички: 1,524 мГн

для Dmax=0,45, получил следующее:
Кол-во витков в первичке : 14+14
Кол-во витков во вторичке: 30+30
Индуктивность первички: 1,524 мГн

Правильно ли это? По какой формуле Вы считаете кол-во витков в первичке?

Я считал по формуле N1 = Vin min * Dmax * T *10000/(delta B * Ac).

Получается, что количество витков в первичке прямопропорционально Dmax,
у Вас же количество витков первичной обмотки не меняется при изменении Dmax.

_gari
Цитата(Evgenius_Alex @ Dec 15 2015, 01:36) *
у Вас же количество витков первичной обмотки не меняется при изменении Dmax.

меняются покатели рабочей индукции

да, и стоит обратить внимание на Dmax, т.к. для двухтакта там по смыслу более подходит 1, как максимальное значение, а не о,5.


Starichok51
для расчета витков первички всегда используется 0,5, независимо от заданной величины. это "защита от дурака".
у двухтакта ВСЕГДА указывается заполнение одного такта, а не двух тактов вместе. поэтому максимум получается 0,5 , а не 1.
для примера, смотрите даташит на TL494. там указано 0,45 для двухтактного режима и 0,9 - для однотактного.
ADOWWW
Starichok51, приветствую !
Попробовал с помощью Вашей программы посчитать трансформатор
для прямохода. Нашёл небольшой баг, недостаточный размер полей в
таблице "Выходные характеристики преобразователя" .
По правильности расчёта пока ничего не скажу, надо вручную пересчитать ))

Да, и где у Вас главная "площадка" ? Чтоб отслеживать обновления.
Starichok51
а не надо задавать такой нереально маленький минимальный ток.
во-первых, такой дроссель, чтобы он начинал работать от 0,01 Ампера и работал до 2 Ампер без насыщения, сделать практически не реально.
во-вторых, чтобы значение индуктивности дросселя помещалось в отведенном размере поля, задайте минимальный ток, хотя бы, 0,1 Ампера.
правда, у вас задано весьма большое выходное напряжение (800 Вольт) и индуктивность поэтому получится все равно большая.
но еще можно сделать "гибкий" вывод числа - при большом значении индуктивности не выводить после запятой два десятичных знака, а показывать только целое число.

у меня две основные площадки - Паяльник и Радиокот.
а на Радиокоте, насколько я знаю, можно скачивать файлы без регистрации на форуме.
ADOWWW
Цитата(Starichok51 @ Dec 19 2015, 11:10) *
а не надо задавать такой нереально маленький минимальный ток.

Так хоть 1 А задайте, всё равно для вывода результата требуется больше места.
Starichok51
ну, теперь-то число не обрезано слева.
ADOWWW
Цитата(Starichok51 @ Dec 20 2015, 05:50) *
ну, теперь-то число не обрезано слева.

А что означает точка перед числом ?
Starichok51
я нигде не вижу точку ПЕРЕД числом.
ADOWWW
Цитата(Starichok51 @ Dec 20 2015, 12:29) *
я нигде не вижу точку ПЕРЕД числом.

Ну как же, .604.3 .782.9 .961.4



да, и если не отображает некоторые числа, правильны ли остальные расчёты, по поводу первички ?
Имею в виду если Вы писали программу для ограниченных параметров, при выходе за их границы нет
искажений расчётов ?
Starichok51
мелкая картинка, не разглядел сразу.
да, пропала еще цифра тысячи Вольт.
это не точки, это кусочек цифры 1
при проектировании я даже предполагал, что могут понадобиться столь большие напряжения...
здесь тоже можно сделать "гибкую" разрядность, выводить целые числа, без десятичной дроби.
хорошо, в самое ближайшее время доработаю программу на предмет управления разрядностью выводимых чисел.

искажений в расчетах нет.
есть только вылезание чисел за пределы отведенного поля.
ADOWWW
Сейчас настолько большой выбор готовых низковольтных источников, что делать самому питательна 12-24-48В просто безсмысленно. sm.gif
Ваша програма как раз конкретная помощь при проектировании чего то неординарного. Но есть ограничения по частоте, напряжению ключа и т.д.
хотя формулы расчёта ведь не меняются. Возможно ли расширить рамки допустимых исходных данных ?
Starichok51
по частоте - ограничение только самим ферритом, я принудительно никак не ограничивал частоту.
по напряжению ключа - вообще в программе нет никаких ограничений, и даже не упоминается напряжение ключа.
ну, и про "и т. д." тоже ничего не понятно.
уточните, пожалуйста, в чем выражаются упомянутые ограничения и по каким данным нужно расширять рамки?
я уже начал работать по выводу "больших" чисел.


да и версия программы у вас уже довольно "старая (5.0).
в пакете All_In_One_2.01 уже давненько выложена версия Forward_6.1.
ADOWWW
Starichok51 я по нескольким програмам в купе писАл. В какой то из, не давал больше 1000В задать.
Про частоту стало понятно, сейчас посмотрел, на некоторых ферритах ограничивается на 500кГц, на некотрорых на 1000.
Вобщем разбераюсь
Цитата
я уже начал работать по выводу "больших" чисел.

Хорошая новость !
Цитата
All_In_One_2.01 уже давненько выложена версия Forward_6.1.
на Коте в ПЕРВОМ сообщении Вы обновляете пакеты ?
Сейчас буду пару трансформаторов и дросселей расчитывать, попробую так сказать в реале. Если появятся вопросы, задам ))

Starichok51
даю новую версию Forward_6.11.
следует заменить файл в последнем пакете All_In_One_2.01.
по напряжению удалось увеличить размер полей.
по индуктивности дросселей - сделал переменную размерность.
на Коте и Паяльнике я имею возможность редактировать первый пост. здесь я такой возможности не имею.
здесь я тоже давал последний пакет, после чего вы подкинули мне благодарность на пейпал...
там вопросов по большим числам пока не возникало, поэтому на других форумах пока обновление этой программы выкладывать не буду.

на сколько я помню, я ни в одной программе не ограничивал принудительно напряжение.
а перепроверять все программы у меня нет желания...
ADOWWW
Starichok51, окно сердечников пустое.
Starichok51
а вы точно последним пакетом пользуетесь?
попробуйте удалить файл Forward.ini
ADOWWW
Starichok51, Вы правы, я добавил её в старый пакет. Сейчас скачал новый, работает. Отлично, но есть вопрос по результатам расчёта. Какой из вариантов правильнее ?
Starichok51
фактически обе правильные, но есть одно принципиальной отличие, из-за которого в последних версиях получается витков больше, чем получалось раньше.
в старых версиях, в том числе и в 5.0, подразумевалась обязательная стабилизация напряжения.
число витков получалось меньше, и включать без обратной связи категорически было нельзя.
то есть, фактически на полную ширину без обратной связи безопасно было включать только при минимальном заданном питании. а при номинальном, тем более максимальном, питании у сердечника будет "обжорство".
в сварочниках на хх, когда дуги нет, ШИМ выходит на полную ширину, и по старым расчетам сердечник влетит в насыщение.
я потом внес изменения в программу, чтобы витки при максимальном питании считались с полной (заданной) шириной.
ADOWWW
Starichok51, понятно, у меня форвард на ETD59 расчитан в ручную, и получилось 20 витков первички, я намотал её первой в два слоя. Правильно ли это ?
ADOWWW
Понятно, у меня вторичек на данный момент четыре, по 200В. Значит я могу намотать две вторички, первичку и поверх две оставшиеся вторички ?
Starichok51
да, думаю,что можно так.
ADOWWW
Сейчас прикинул вариант, чтоб всё же разделить первичку.
Три выходные обмотки по 300В. Тогда получится вторичка1-первичкаА-вторичка2-первичкаВ-вторичка3 .
Starichok51
так может быть даже лучше всего - с полным чередованием.
ADOWWW
Буду перематывать ))
ADOWWW
Starichok51 , на счёт зазора хочу спросить, число расчитанное в програме это физическое расстояние между плоскостями сердечников ?
Потому как было высказанно утверждение, что зазор надо делить на два .
Starichok51
зазор указывается полный.
если зазор выполняем прокладками под крайние стержни, то прокладка должна быть в 2 раза тоньше, так как магнитная линия пересекает такой зазор дважды.
то есть, по вашему расчету нужна прокладка 0,05 мм.
ADOWWW
Ок, понятненько ))
Herz
Выделил часть сообщений, касающихся обсуждения влияния индуктивности рассеяния, в отдельную тему.
Starichok51
спасибо.
EugeNNe
Цитата(Starichok51 @ Dec 22 2015, 08:04) *
зазор указывается полный.


Хотелось бы уточнить... Имеется трансформатор Epcos E20/10/6 c зазором 0.17 мм на одну половину. В программе расчёта трансформатора необходимо указывать полный зазор 0.17 * 2 = 0.34 мм?
Starichok51
а что такое "c зазором 0.17 мм на одну половину"?
EugeNNe
Цитата(Starichok51 @ Dec 28 2015, 09:49) *
а что такое "c зазором 0.17 мм на одну половину"?


Приложенная выдержка из DS на сердечник показывает что размер зазора g = 0.17мм к примеру для сердечника типа B66311G0170X187. Если сложить вместе две половины то суммарный зазор в центральном стержне будет 0.34мм.
Starichok51
да, если сложить вместе две половины с зазором у каждой половины 0,17 мм, то суммарный зазор в центральном стержне будет 0,34мм.
а если взять одну половину с зазором, а вторую - без зазора, то суммарный зазор так и останется 0,17 мм.
Hexel
Напомните пожалуста, по какой типичной схеме включается трансформатор прямоходовика (forward)? никак не могу взять в толк зачем в трансформаторе зазор? в моем понимании он (транс) служит для передачи энергии, и на выходе ставится дроссель. или тут опять что то интегрировано?
и тоже вот не разобрался, о какой остаточной индукции идет речь?
Starichok51
у всех магнитных материалов есть остаточная индукция.
если убрать намагничивающий ток, индукция не спадает до нуля.
зазор дает эффект размагничивания, остаточная индукция с зазором уменьшается.
например, для феррита N87 по графику из даташита остаточная индукция составляет примерно 0,167 Тесла.
если принять, что амплитуда индукции не должна превышать 0,3 Тесла, то для однотактного прямохода на размах индукции остается всего 0,133 Тесла.
а если ввести такой зазор, при котором остаточная индукция составит, например, 0,03 Тесла, то на размах индукции уже приходится 0,27 Тесла, что в 2 раза больше, чем без зазора.
соответственно, и число витков в обмотках сократится в 2 раза, и мощность трансформатора (на том же самом сердечнике) возрастет в 2 раза.
SM
Подскажите пожалуйста, чем из этого списка рассчитать дроссель для режима DCM?

- Дано, допустим:
- Сердечник RM8 из 3С94 с зазором 1.1 мм
- Индуктивность 330 мкГн
- ключ открывается на 2.9 мкс при частоте 70 кГц, подключая входное напряжение 350 вольт
- выходное напряжение 120 вольт, ключ на выход проводит, пока есть что проводить.

Пытаюсь считать программой "Inductor" - вычисляю номинальный выходной ток для этих параметров, подставляю, она пишет - "Расчет прерван. При заданном номинальном выходном токе получился разрывной ток в дросселе. Номинальный выходной ток будет установлен в граничный режим". Но мне и надо, чтобы был разрывной ток в дросселе! Что я не так делаю?

При этом некие результаты расчета получаются (меня интересует амплитуда индукции и потери)... Вроде похожие на правду...
Starichok51
пока не знаю, как вам помочь. программа сделана для неразрывного тока (режим ССМ).
могу предложить только одно - сделать расчет на ток выше, чем вам нужно, а при вашем токе (меньше номинального в расчете) разрывный режим получится автоматом.
SM
Тогда... Хотя бы... А на каком этапе там происходит этот "расчет прерван"?


То есть, если я ввожу, например, вот такие параметры:

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И получаю некое значение амплитуды индукции в 0.208 Т - то это сколько вольт*секунд программа посчитала?


PS
Если я буду рассчитывать на ток больше, понадобится сердечник больше... Или, хотя бы, зазор больше. Это не выход в данном случае (зазоры выбираю из тех, что готовые есть)...
Starichok51
будьте добры, скачайте последний пакет всех программ.
мне сильно не нравится, когда пользуются устаревшими версиями.
навскидку не могу прикинуть количество вольтсекунд.
по логике, при открытом ключе на дросселе должно быть 350 - 120 Вольт, а не 350 Вольт.
программа рабочее время (и количество вольтсекунд) вычисляет по соотношению напряжений при (ключ открыт)/(ключ закрыт).
если там ток разрывный, программа не в состоянии определить количество вольтсекунд, поэтому программа устанавливает номинальный ток в граничный режим.
а при токе ниже номинального, как я уже сказал, разрывный режим обеспечится автоматически.
если вас не устраивает расчет по программе, то берите формулы и считайте вручную.
SM
Цитата(Starichok51 @ May 16 2016, 22:09) *
мне сильно не нравится, когда пользуются устаревшими версиями.

Так я из этой темы программу взял, из первого поста... Был уверен, что тут самые актуальные! Извините пожалуйста... В таком случае, я не знаю, где взять свежее, чем здесь ( http://electronix.ru/forum/index.php?showt...t&p=1226289 ).

Цитата(Starichok51 @ May 16 2016, 22:09) *
по логике, при открытом ключе на дросселе должно быть 350 - 120 Вольт, а не 350 Вольт.

Программа подразумевает стандартное включение в режиме понижающего преобразователя? В справке я этого не обнаружил, поэтому, "логика" мне подсказала, что это чистые величины приложенных напряжений, при открытом ключе - источника, при закрытом - потребителя. Спасибо за информацию, видимо, был не прав в своих предположениях.


Меня устраивает расчет по программе! Но меня не устраивает завышение тока при расчете, так как это приводит к необходимости выбора зазора (а то и сердечника), не адекватного по своим размерам задаче! Я отлично понимаю, что взяв сердечник с запасом впятеро (что и получится при вводе завышенных токов - они в 4-5 раз выше будут, чем реально рабочие), он совершенно точно будет хорошо работать! Но ведь суть расчета именно в том, чтобы выбрать наименьший сердечник из имеющихся в продаже, подходящий под задачу! В том и дело, что я точно знаю вольт*секунды в схеме (они из другого расчета приходят, это схема стабилизации мощности, где время открытого ключа управляется как функция от входного напряжения), но не имею столь обширных баз данных сердечников и материалов. Поэтому очень хочу понять, как бы мне, используя этот пакет программ, сделать так, чтобы она посчитала мне дроссель для заданных вольт*секунд и заданной частоты, полностью абстрагируясь от топологии преобразователя.
Plain
Цитата(SM @ May 16 2016, 20:55) *
для режима DCM ... RM8 330 мкГн ... 2.9 мкс ... 70 кГц ... 350 в

Перегреется. Здесь главное, что обмотка однослойная, и нужна соответствующая площадь поверхности. А универсально считать ещё можно, например, Epcos MDT.
SM
Цитата(Plain @ May 16 2016, 23:02) *
Перегреется.


Неа sm.gif
Экспериментально - температура растет всего градусов на 20 (феррит N87, зазор 1.5мм). Намотано литцендратом, с заполнением каркаса процентов на 80.
Расчет (Intusoft Magnetic Designer) показывает еще лучший Trise - 12 градусов (я склонен верить - эксперимент не чистый, катушку еще чуток подогревает плата)

А вот в моей версии дизайнера нету 3C94 и 3C96 - поэтому я и пошел в другой софт, смотреть, что будет с доступными материалами и зазорами. Стоит вопрос замены тех сердечников на эти. А тут как-то не очень приветливо встречают....
Plain
Это Вы про какое-то другое "дано, допустим" говорите, потому что если вышеуказанный RM8 просто забить круглой медью на 80% и пустить по ней постоянный ток 1,5 А, то не плата, а оно будет греть её, и вовсе не на чуток.
SM
Цитата(Plain @ May 17 2016, 00:56) *
забить круглой медью на 80% и пустить по ней постоянный ток 1,5 А

Если речь про сопротивление обмотки DC - то там 330 миллиом - это совершенно никакие 240 милливатт. (там 1.2А средний ток в обмотке: увеличение тока от 0 до 3А за 2.9 мкс, затем спад от 3А до 0 за ок. 8.5 мкс, и еще около 3 мкс - пауза, и эти самые 350 вольт (и соответствующие им 1.2А) - это только наверху полуволны сети, а, вообще, они, вольты, синусоидальные, от нуля и до 350, что для сути моего вопроса про ферриты, зазоры и магнитную индукцию не важно, поэтому и умолчал, чтобы не взрывать мозг лишними вопросами, а мощность, в т.ч. потерь, в реальной схеме упополамливают).

Если про медь в зазоре - то литцендрат, однако, зело помогает против этого зла (хотя, также вариант, две секции, но оказалось не надо).

Замер в реальной схеме - "окружающая среда" 51 градус (внутри алюминиевой трубы оно живет), термодатчик, прикрепленный к катушке - 68 градусов. Токи и напряжения в пике соответствуют указанным мной. Времянка тоже. Так что, с расчетами все в полном порядке... Просто, я указал лишь то, что важно по конкретному вопросу, а не все и полностью для таких вот сверхлюбопытных.

PS
Давайте не уходить в сторону, в недра расчетов, не относящихся к сути.... Мне надо рассчитать потери в сердечнике и индукцию на пиковых режимах, для тех ферритов, которых нет в базе той программы, которой считал я, и которые есть в базе программы, о которой тема. И ничего более.
Starichok51
Цитата
Так я из этой темы программу взял, из первого поста
последний файл нужно искать в теме, так как модератор не каждый раз переносил файлы в первый пост.
Цитата
Программа подразумевает стандартное включение в режиме понижающего преобразователя?
да. это левый переключатель - "Выходной дроссель". а вы выбрали "Другое применение".
Цитата
увеличение тока от 0 до 3А за 2.9 мкс, затем спад от 3А до 0 за ок. 8.5 мкс, и еще около 3 мкс - пауза
если у вас, все-таки, схема понижающего преобразователя, то во время паузы за счет чего будут поддерживаться требуемые 120 Вольт на выходе?
и проведем простые расчеты.
при включенном ключе на дросселе имеем 230 Вольт.
за 2,9 мкс при индуктивности 330 мкГн ток возрастет всего до 2 Ампер, а не до 3.
далее посчитаем вольтсекунды.
ключ включен:
230 * 2,9 = 667
ключ выключен, и время отдачи тока дросселем по вашим словам должно составлять 8,5 мкс:
120 * 8,5 = 1020
что-то баланса вольтсекунд в ваших словах нет вообще.
из первого числа время отдачи тока составит
667 / 120 = 5,56 мкс.
а время паузы, соответственно, составит около 6 мкс.
откуда я делаю вывод, что вы даете заведомо ложную информацию о своем устройстве.
SM
Цитата(Starichok51 @ May 17 2016, 09:43) *
если у вас, все-таки, схема понижающего преобразователя, то во время паузы за счет чего будут поддерживаться требуемые 120 Вольт на выходе?

У меня схема что-то типа "перевернутого инвертирующего преобразователя", то есть, повышающий преобразователь, в котором нагрузка подключается между + питания и стоком ключа. Когда ключ открыт - катушка подключена непосредственно к входному напряжению. Когда ключ закрыт, открывается диод, через который ток из катушки уходит в нагрузку, которая по своей физической сути представляет стабилитрон на 120 вольт, который надо, по сути, просто нагревать.

итого, без учета округлений и расходов на ключи:

2.90 мкс * 350 вольт = 1015
8.46 мкс * 120 вольт = 1015

(и, вообще, это исходные данные, по которым не следует гадать, что там за схема, и за счет чего она это обеспечивает - дросселю от этого не холодно и не горячо, в отличие от вольт-секунд, от которых реально горячо sm.gif )

---------
при этом, 2.9 мкс, это константа для стабильного режима работы при стабильном входном напряжении, а вот 350 вольт - это пиковое значение выпрямленного синуса, а не реальная постоянка, то есть, дроссель работает в этом режиме далеко не все время. Это для непрошенных считателей температур. То есть, вольт-секунды меняются по синусоидальному закону, доходя в пике до 1.015м(В*с), и, соответственно, время "разряда" также меняется по этому закону вместе с вольт-секундами. Но это мне не надо учитывать на этом этапе расчета дросселя, это я и сам в состоянии учесть, зная результаты расчета для такой "как бы постоянки".

также, для интересующихся - стабилизация мощности достигается за счет изменения этих 2.9 мкс обратно пропорционально входному напряжению. То есть, обратной связи от нагрузки нету никакой (кроме защит), есть только прямая связь, задающая зависимость скважности от входного напряжения.
Starichok51
Цитата
У меня схема что-то типа "перевернутого инвертирующего преобразователя"

наконец-то вы "разродились", какую топологию вы используете.
но замечу, что "перевернутого инвертирующего преобразователя" не бывает, а бывает просто инвертирующий преобразователь.
инвертирующий преобразователь, точнее, его дроссель, считается в программе Booster. но, опять же таки, с неразрывным режимом по току дросселя.

но вы так и не ответили на мой вопрос:
Цитата
во время паузы за счет чего будут поддерживаться требуемые 120 Вольт на выходе?

ведь дроссель уже отдаст весь ток, и "кормить" выход будет не чем...
SM
Цитата(Starichok51 @ May 17 2016, 13:28) *
но вы так и не ответили на мой вопрос:


Я, просто, не понимаю, зачем это все, не имеющее отношения к делу... А дело - расчет дросселя в чистом его виде без привязки к топологии по заданным параметрам "для других применений".

Ничем не поддерживается. Ток прекращается, все ключи закрыты, остаются лишь паразитные колебания.
Starichok51
ну ладно, не хотите удовлетворить мое любопытство - не надо.
Цитата
Ничем не поддерживается.
в таком случае у меня нет уверенности, что после закрытия ключа на дросселе (на выходе) будет поддерживаться ровно 120 Вольт.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.