Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: почему греются и лопаются феритовые кольца?
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
shtopor
вообщем исория такаяЖ поьребовался импульсный БП со стабильным негулируемым напряжением 8-16v и током до 30A в единичном экземпляре.
по сему пошел по пути наименьшего сопративления и был модернизирован компьютерный БП на tl494
все бы хорошо, но исходный трансформатор намотан жутко тонким проводом а следовательно тока ждать от него не приходилось да и количиство витков на вторичной обмотке недостаточно было принято решение намотать свой трансформатор какой надо а не какой есть.
и вот тут как раз и возникли вопросы в итоге экземпляр 1 был на мотан на кольце 45х25х11 2000НМ и обмотки были 45 витков проводом 1 мм и 2 по 7 вторичные жгутом тогоже провода количеством 7 шт.
после смерть наступила через 2 часа работы под нагрузкой 16v 15a с запахом изоляции
после разборки трансформатора на органы ферит рассыпался на несколько кусков.
частота преобразователя ~42 Kгц
грелся ли он без нагрузки не знаю не проверял

что быо раньше был уронен и разбит ферит или нагрелся и потому раскололся я не знаю .

последний образец намотан на 2х кольцах 45х25х11 первичная обмотка 35 витков провода 1мм вторичная 2х 4витка тремя проводами 1.75 итог без нагрузки минут через 15 тор греется, трещит от изоляции начинает попахивать...
частота преобразования поднята до 75 кгц силовые транзисторы мгновенно остыли до температуры окружающей среды а вот тор греется и трещит.

внимание вопрос что сделано не так !?
как правильно его посчитать?
в интернете куча методик все дают разные результаты?
vlvl@ukr.net
Я так думаю, или материал не подходит для этих частот, или сердечник в насыщении., скорее второе.
shtopor
спасибо про насыщение я подумал в первую очередь, но вопрос как

посчитать так чтоб работало? по тому как либоя посчитал неправильно либо в опубликованых методиках опечатка.... результат тресчит и пахнет. angry.gif
rod
Цитата(shtopor @ Mar 13 2006, 17:06) *
.... что сделано не так !? ....

И в первом сл. и во втором вроде все правильно. Во втором сл. запас по сердечнику минимум в 2 раза превышен. По меди надо исходить из плотности тока 3..5А/мм2. Похоже, материал кольца не подходит. Желательно убедиться - индукция насыщения Вашего материала не менее 0,25Тл, рекомендуемый диапазон частот > 100 кГц. Из отечественных М2500НМС1, НМС2 - подойдут. А на кольце маркировка есть? Цвет случайно не черный? Низкочастотные ферриты - черные, поверхность гладкая блестящая. ( Правда, не уверен, что они должны настолько сильно греться. )
shtopor
обмотки не греются!!! греется ферит пленым пахнет от слоя изоляции между первичной обмоткой и кольцом.
кольца по маркировке 2000НМ свет серый металлический на сколах еще более серый
с плотностью тока тоже вроде бы все впорядке.
частоту менял от 46 до 75 кгц силовые транзисторы греться стали меньше в смысле вообще холодные.
кстати как поведет себя колцо если его обратно склеить клеем на что это повлияет?
artga
А еще дело может быть в поразитной емкости.
Хорошо бы посмотреть осциллографом на вторичной обмотке на предмет паразитных колебаний.
AML
По-моему, все так, как должно быть.

Удельные потери материала М2000НМ1 на частоте 40кГц и перепаде индукции 0,2Тл составляют 59 Вт/кг. Кольцо этого типоразмера весит 62 г. Два кольца - 124 г Соответственно, потери в таком сердечнике- 7,2 Вт. Поскольку он должен быть хорошо заизолирован (иначе милиметровый провод не намотаешь, не продавив изоляцию), то теплоотвод не может быть хорошим. В результате - закономерный перегрев.

При повышении частоты ситуация усугубляется. Удельные потери растут как минимум пропорционально частоте (реально - еще быстрее). Перегрев, соответственно, тоже. Единственный путь - уменьшать амплитуду индукции. (на частоте 40кГц - не более 0,1 Тл. При этом удельные потери для этого материала будут на уровне 11 вт/кг - в 5 раз меньше)

Меня удивляет другое - при нагреве до точки Кюри феррит должен потерять магнитные свойства, а силовые транзисторы при этом - приказать долго жить... Однако, этого почему-то не происходит.

Еще банальная причина перегрева - коротышка витков на сердечник (продавлена изоляция).

Откровенно говоря, с разрушением колец по перегреву не сталкивался ни разу. Но коллеги расказывали, как кольца на определенной частоте разлетались на мелкие кусочки и без особого перегрева (кстати, именно K45) - магнитострикция плюс резонанс. Пришлось на 5 килогерц тактовую частоту изменить
artga
С разрушением колец по перегреву тоже не сталкивался,
но нагрев кольца из-за неаккуратого монтажа -было.
Паразитные емкости и индуктивности при таких токах сильно мешают. Возникают вч колебания, которые греют сердечник.

Иногда помагает небольой резистор (1-10 ком) параллельно первичной обмотке, но лучше упорядочить монтаж.
shtopor
спасибо всем кто откликнулся
резюме такое в расчетах трансформатора принять Вмах = 0.1тесла
ну и соответственно намотать больше витков в обмотки

заменить кольца НМ на НМС

снизить частоту преобразования (очень не хочется)

праралельно обмоткам уже стоят RC цепочки

остался последний вопрос что будет если расколотое пополам кольцо склеить обратно?
как это повлияет на его магнитные свойства?


Цитата(artga @ Mar 13 2006, 21:52) *
А еще дело может быть в поразитной емкости.
Хорошо бы посмотреть осциллографом на вторичной обмотке на предмет паразитных колебаний.


и на первичной и на вторичной обмотках есть затухающие колебания примерно на порядок выше почастоте в момент отпирания транзисторов 4-5 колебаний на фронте
затухают примерно в первой трети импульса линейно во времени. я грешил на управляющую микросхему
такиеже но меньшей амплитуды есть на согласующем тр-ре между мс и силовыми транзисторами как с ними бороться пока не думал
AML
Если кольцо склеить, полагаю, все будет работать нормально.
Теоретически - это должно привести к небольшому снижению магнитной проницаемости (появился немагнитный зазор) и росту тока намагничивания. Но, поскольку, длина средней линии 45-го кольца достаточно большая, появление даже нескольких клеевых зазоров не должно существенно сказаться на магнитных свойствах (магнитная проницаемость зависит от отношения толщины немагнитного зазора к длине средней линии). По крайней мере, сталкивался на практике с тем, что для упрошения намотки кольца ломали пополам, наматывали на половинках полуобмотки, потом коцьца склеивали, а полуобмотки соединяли (и чего только не приходилось вытворять в социалистические времена, когда не было нормальных сердечников)

Еще совет. Трансформатор считается более-менее оптимальным, когда потери в обмотках равны потерям в сердечнике. Так что вам, похоже, можно существенно уменьшить диаметр провода и за счет этого увеличить число витков. Частоту ниже 40кГц, на мой взгляд, опускать нецелесообразно.
Танцующий
Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.
shtopor
Цитата(AML @ Mar 14 2006, 13:44) *
Если кольцо склеить, полагаю, все будет работать нормально.
Теоретически - это должно привести к небольшому снижению магнитной проницаемости (появился немагнитный зазор) и росту тока намагничивания. Но, поскольку, длина средней линии 45-го кольца достаточно большая, появление даже нескольких клеевых зазоров не должно существенно сказаться на магнитных свойствах (магнитная проницаемость зависит от отношения толщины немагнитного зазора к длине средней линии). По крайней мере, сталкивался на практике с тем, что для упрошения намотки кольца ломали пополам, наматывали на половинках полуобмотки, потом коцьца склеивали, а полуобмотки соединяли (и чего только не приходилось вытворять в социалистические времена, когда не было нормальных сердечников)

Еще совет. Трансформатор считается более-менее оптимальным, когда потери в обмотках равны потерям в сердечнике. Так что вам, похоже, можно существенно уменьшить диаметр провода и за счет этого увеличить число витков. Частоту ниже 40кГц, на мой взгляд, опускать нецелесообразно.

с первым все понятно и принято как есть
со вторым уменьшить толщину провода значит увеличить плотность тока в меди значит опять тепло
частоту не хочется уменьшать даже до 40 опятьже тепло не только от трансформатора но и оттранзисторов
если принять значение Вмах =0.1 частоту =75Кгц 2 кольца 40х25х11 то по моим расчетам получается обмотка 28.86 витка сейчас обмотка собрана 31+4+5 витков пробовал в вариациях трансформатор греется аж дым валит от изоляции колца полопались это я скажу точно и без разбора конструкции, щелчки были отчетливые.
иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)


Цитата(Танцующий @ Mar 14 2006, 14:00) *
Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.


конечно можно. но ведь у китайца работало без дросселя! я думаю всетаки косяк в формулах по которым считаю...
shtopor
гадание на кофейной гуще не помогло так что рисую как умею
вот что видно на вторичной обмотке

пока это выглядит во так тор не греется
как только увеличивается горизонтальная полка у импульсов вот так

начинает дурно пахнуть
уж простите фотоаппарата нет так что нарисовал как смог
импульсы симметричные (это я косо изобразил а вот спад действительно преходит через 0)
rod
Кромки у кольца завалены? ( Напильник, шарошка... )
Может, стоит посмотреть на входной ток?
Должна присутствовать исключительно реактивная составляющая. ( В течение полупериода напряжения ток симметрично +/- должен менять знак. )
Датчик тока- между средней точкой конденсаторов и первичной обмоткой.
Корпус, землю осциллографа - не заземлять, 220В вх. лучше подавать от развязывающего трансформатора ( хотя при определенной осторожности можно и напрямую от сети.. )
Более тонкие провода - да, кличество - сколько нужно для сохранения исходного сечения.
Lonesome Wolf
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 13:46) *
...иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)...



Э-э-э... А как у вас стабилизация осуществляется - без нагрузки то? Где кондер стоит - сразу после диодов?
shtopor
Цитата(rod @ Mar 14 2006, 16:06) *
Кромки у кольца завалены? ( Напильник, шарошка... )
Может, стоит посмотреть на входной ток?
Должна присутствовать исключительно реактивная составляющая. ( В течение полупериода напряжения ток симметрично +/- должен менять знак. )
Датчик тока- между средней точкой конденсаторов и первичной обмоткой.
Корпус, землю осциллографа - не заземлять, 220В вх. лучше подавать от развязывающего трансформатора ( хотя при определенной осторожности можно и напрямую от сети.. )
Более тонкие провода - да, кличество - сколько нужно для сохранения исходного сечения.

кромки у кольца немного с ракавинамино других нет

последовательно первичной обмотке трансформатора стоит емкость 0.1 МкФ
на такие пируэты с осцилографом я ни морально, ни материально не готов
делителя напряжения тоже нет.
более тонких проводов к сожалению нетнамотано тем, что наиболее подходяще по сечению.



Цитата(Lonesome Wolf @ Mar 14 2006, 16:08) *
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 13:46) *

...иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)...



Э-э-э... А как у вас стабилизация осуществляется - без нагрузки то? Где кондер стоит - сразу после диодов?

обратная связь через резисторный делитель, на 1 ногу TL494 если пмять не изменяет то мс при напряжении маньше 3 в увеличивает ширину импульсов и соответственно напряжение нна выходе
при уровне меньше 3 в уменьшает.
AML
По одному напряжению ничего не скажу - нужен еще и ток ключа.

Еще такая вешь... Потери в транзисторах (в общем случае) растут с ростом частоты. Если они уменьшаются - явно что-то не в режиме. Как предположение - на низкой частоте сердечник может насыщаться и ток ключа резко возрастать. Отсюда и нагрев.
Или связь обмоток слишком хорошая получилась и идет токовый выброс при включении (совет поставить дросселек по входу был не просто так)

Если сильно на холостом ходу греется - очень похоже на насыщение. Хотя, странно, как-то...
rod
Цитата(AML @ Mar 13 2006, 23:47) *
Еще банальная причина перегрева - коротышка витков на сердечник (продавлена изоляция).
Цитата(rod @ Mar 14 2006, 16:06) *
..Кромки у кольца завалены? ...
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 16:17) *
..кромки у кольца немного с ракавинамино других нет...
Раковины - не проблема. Важно сохранить изоляцию провода. Исходно у кольца острейшие кромки. Их надо скруглить. Кстати, попробуйте замерить сопротивление м/у обмотками и кольцом. Желательно, высооковольтным мегаометром, но может и обычный покажет.
AML
Цитата
кромки у кольца немного с ракавинамино других нет

Вопрос немного не про то был. Вообще-то кольца перед намоткой обрабарывают - скругляют кромки на наждачном круге или алмазным надфилем. Нужно для того, чтобы на углах не продавливаласи изоляция сердечника и не лопалась эмаль проводов (они, ведь, толстые и изгиб по малому радиусу для них крайне нежелателен)

Цитата
на такие пируэты с осцилографом я ни морально, ни материально не готов


Сделать индуктивный датчик тока вроде бы проблем не представляет.
Танцующий
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 14:46) *
Цитата(Танцующий @ Mar 14 2006, 14:00) *

Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.


конечно можно. но ведь у китайца работало без дросселя! я думаю всетаки косяк в формулах по которым считаю...


см. выше:
"все бы хорошо, но исходный трансформатор намотан жутко тонким проводом а следовательно тока ждать от него не приходилось да и количиство витков на вторичной обмотке недостаточно было принято решение намотать свой трансформатор какой надо а не какой есть.
и вот тут как раз и возникли вопросы в итоге экземпляр 1 был на мотан на кольце 45х25х11 2000НМ и ..."

мне кажется причина именно в том, что исходный трансформатор по-другому себя ведёт, нежели кольцо, в особенности по отношению к высокочастотным гармоникам, которые на порядок - два выше, чем частота ШИМа. Если грубо, то в кольце получается а-ля СВЧ-печка. Способ борьбы тривиален как мир - последовательно поставить простейший заградительный ФНЧ == дроссель :-).
shtopor
Цитата(rod @ Mar 14 2006, 16:31) *
Цитата(AML @ Mar 13 2006, 23:47) *
Еще банальная причина перегрева - коротышка витков на сердечник (продавлена изоляция).
Цитата(rod @ Mar 14 2006, 16:06) *
..Кромки у кольца завалены? ...
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 16:17) *
..кромки у кольца немного с ракавинамино других нет...
Раковины - не проблема. Важно сохранить изоляцию провода. Исходно у кольца острейшие кромки. Их надо скруглить. Кстати, попробуйте замерить сопротивление м/у обмотками и кольцом. Желательно, высооковольтным мегаометром, но может и обычный покажет.

боюсь что в случае пробоя витка на железа будет хлопок и выбитый автомат tort.gif как вот этот пирожок и пара сгоревших транзисторов уже проходили.
кольцо от обмотки изолировано хб изолентой(она-то и пахнет) .

Цитата(Танцующий @ Mar 14 2006, 16:53) *
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 14:46) *

Цитата(Танцующий @ Mar 14 2006, 14:00) *

Попробуй последовательно с первичной обмоткой дроссель поставить.


конечно можно. но ведь у китайца работало без дросселя! я думаю всетаки косяк в формулах по которым считаю...


см. выше:
"все бы хорошо, но исходный трансформатор намотан жутко тонким проводом а следовательно тока ждать от него не приходилось да и количиство витков на вторичной обмотке недостаточно было принято решение намотать свой трансформатор какой надо а не какой есть.
и вот тут как раз и возникли вопросы в итоге экземпляр 1 был на мотан на кольце 45х25х11 2000НМ и ..."

мне кажется причина именно в том, что исходный трансформатор по-другому себя ведёт, нежели кольцо, в особенности по отношению к высокочастотным гармоникам, которые на порядок - два выше, чем частота ШИМа. Если грубо, то в кольце получается а-ля СВЧ-печка. Способ борьбы тривиален как мир - последовательно поставить простейший заградительный ФНЧ == дроссель :-).

токда помогите с расчетом этого самого дросселя на столе из быстро доступного пара колец 22х14х9 из неизвестного ферита раньше были дросселями в импульснике .
из эл стали сердечников прям счас нет если только из лампы дневного света дроссель оторвать.
Танцующий
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 17:10) *
пара колец 22х14х9 из неизвестного ферита раньше были дросселями в импульснике .
из эл стали сердечников прям счас нет если только из лампы дневного света дроссель оторвать.


Из лампы точно не подойдёт. Кольца - не знаю. Я бы попробовал что-нибудь с разомкнутым сердечником. Из доступного - что-нибудь типа гвоздя - сотки и витков <сколько не жалко и не утомительно> миллимиетровой проволки. Хуже точно не станет, а вот помочь может.
AML
Ну, во первых, ПВХ-изоленту тут применять категорически нельзя - она продавливается. Штатно - лакоткань, как вариант - "черная" изолента (тканевая, прорезиненная).

Насчет хлопка и выбитых автоматов - как повезет. Если закототится одним или двумя витками - будет локально греться и в этом месте лопнет.

Хотя сомневаюсь, что причина в этом. Уж больно стабильный результат.

Попробовал посчитать максимально возможный перепад индукции при 75кГц, 2-х кольцах К40х25х11 и 30 витках первички. Получается 0,18 Тл. Если учесть, что для этого материала частота уже запредельная, число витков рекомендую увеличить как минимум вдвое. Учитывайте, что у современных магнитных материалов потери существенно ниже.

Хотя, все равно странно. На холостом ходу греться не должно. Проблема где-то еще...
shtopor
Цитата(Танцующий @ Mar 14 2006, 17:36) *
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 17:10) *

пара колец 22х14х9 из неизвестного ферита раньше были дросселями в импульснике .
из эл стали сердечников прям счас нет если только из лампы дневного света дроссель оторвать.


Из лампы точно не подойдёт. Кольца - не знаю. Я бы попробовал что-нибудь с разомкнутым сердечником. Из доступного - что-нибудь типа гвоздя - сотки и витков <сколько не жалко и не утомительно> миллимиетровой проволки. Хуже точно не станет, а вот помочь может.

Gавно вопрос счас намотаем и сразу расскажем что получилось tongue.gif
Lonesome Wolf
Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 15:22) *
...последовательно первичной обмотке трансформатора стоит емкость 0.1 МкФ
на такие пируэты с осцилографом я ни морально, ни материально не готов
делителя напряжения тоже нет.
более тонких проводов к сожалению нетнамотано тем, что наиболее подходяще по сечению.



Цитата(Lonesome Wolf @ Mar 14 2006, 16:08) *

Цитата(shtopor @ Mar 14 2006, 13:46) *

...иэто БЕЗ НАКРУЗКИ На холостом ходу!!! из нагрузки 2 диода, конденсатор, дроссель и вольтметр (даже несмешно)...



Э-э-э... А как у вас стабилизация осуществляется - без нагрузки то? Где кондер стоит - сразу после диодов?

обратная связь через резисторный делитель, на 1 ногу TL494 если пмять не изменяет то мс при напряжении маньше 3 в увеличивает ширину импульсов и соответственно напряжение нна выходе
при уровне меньше 3 в уменьшает.


Я имел в виду, что стабилизация осуществляется с помощью ШИМ-а, но для этого реакция нагрузки должна быть индуктивной. Без нагрузки этого не будет в любом случае, скорее всего БП будет работать "пачками", возможно что режимы могут быть весьма далеки от предполагаемых.

Не понял немного насчет емкости последовательного конденсатора - 0.1 мкф имеет реактивное сопротивление на частоте 75 кГц 21 Ом. Слов нет... И это при мощности пол киловатта? Возможно, именно из-за и есть стабилизация...

Насчет нагрева ВЧ полями - не морочьте себе голову... Из реальных причин- КЗ весьма вероятна, померяйте индуктивность Вашего трансформатора после намотки.

P.S. Вот даже прикинул мощность потерь в феррите - ватта 3, не больше, на 75 кГц.
shtopor
Цитата(AML @ Mar 14 2006, 17:39) *
Ну, во первых, ПВХ-изоленту тут применять категорически нельзя - она продавливается. Штатно - лакоткань, как вариант - "черная" изолента (тканевая, прорезиненная).

Насчет хлопка и выбитых автоматов - как повезет. Если закототится одним или двумя витками - будет локально греться и в этом месте лопнет.

Хотя сомневаюсь, что причина в этом. Уж больно стабильный результат.

Попробовал посчитать максимально возможный перепад индукции при 75кГц, 2-х кольцах К40х25х11 и 30 витках первички. Получается 0,18 Тл. Если учесть, что для этого материала частота уже запредельная, число витков рекомендую увеличить как минимум вдвое. Учитывайте, что у современных магнитных материалов потери существенно ниже.

Хотя, все равно странно. На холостом ходу греться не должно. Проблема где-то еще...


1111493779.gif laugh.gif домотал обмотку сечас в районе 62-65 витков вторичная 2х 4 витка на выходе 9.5v прямоугольник без скосов!!!
трансформатор холодный как труп
я кончно извиняюсь но я писал хб изолента(хлопчатобумажная), а не пвх ее и мотал ну неполныйже я кретин... прям обидно.
вопрос в другом почему по расчетам получается 30 витков, а мотать надо 60 и где еще ждать подвох.
AML
Цитата
я кончно извиняюсь но я писал хб изолента(хлопчатобумажная), а не пвх ее и мотал ну неполныйже я кретин... прям обидно.

Прошу прощения! Что-то у меня глюки пошли...

Цитата
вопрос в другом почему по расчетам получается 30 витков, а мотать надо 60 и где еще ждать подвох.


Вроде как подвоха нет. Еще в институте меня учили, что для подобного материала на частотах свыше 50кГц перепад индукции не должен быть больше 0,1 Тл. А при увеличении числа витков вдвое потери в сердечнике уменьшаются в 5 раз.

На нормальных современных сердечниках проблем быть не должно и все должно соответствовать расчету.
shtopor
спасибо всем откликнувшимся и особенно AML отдельный поклон до земли
фириты трещать перестали!!! cheers.gif
в итоге получился страшный зверь 2 расколотых кольца 40х25х11 M2000НМ 65 витков в первичной обмотке 2х по 9.5 вовторичной первичная обмотка проводом 1 мм вторичная 2х1.75 на выходе диодов отслеживаются красивые прямоугольники нужной амлитуды но с тычками по фронтам измерения при накрузке 5А (автомобильная лампа) через пол часа работы по тактильным ощущениям тор градусов 50 радиатор транзисторов холодный, радиатор диода градусов 35-40
после дросселя теже импульсы но амплитудой в 0.5v дроссель 10 витков провода примеро 2х1.5 мм намотано неизвестным китайцем на неизвестном ферите.

при добавлении в нагрузку еще одной лампочки на выходе появляется жуткий шум амплитудой от 0.7 до 2 вольт такой что на сцилографе лучей 2 разрисовано, на полках импульсов тотже шум. полка начинает плавно скругляться к спаду еще с середины импульса, тычки по фронтам не увеличиваются трансфоматор минут через 5-10 начал отчетливо пованивать изолентой тактильно очень горячий радиаторы диода и транзисторов по прежнему холодные

сделайте пожалста выводы и расскажите их, а то он меня доканает.

зы по поводу емкости последовательно первичной обмотке натрендел стоит там аж 1.5 мкф на 100 вольт.
artga
Есть подозрение, что от перегрева феррит потерял свои свойства -например микротрещины.
Хорошо бы поменять феррит.
AML
Вряд ли бы феррит из-за микротрещин стал греться.

Итак, имеем:
1. При увеличении числа витков вдвое феррит греться перестал.
2. При увеличении тока вдвое стал греться опять.

Можно предположить, что вновь возрасла амплитуда индукции. А она напрямую зависит от длительности открытого состояния ключа. С ростом нагрузки длительность открытого состояния ключа растет, амплитуда индукции - тоже. Поэтому самое банальное предложение - еще увеличить число витков.

Но мне это кажется страным. В полумостовом преобразователе длительность открытого состояния ключа от нагрузки зависит не очень сильно. Должно быть что-то еще. Надо смотреть ток ключа. Не поленитесь, сделайте токовый трансформатор. Не знаю, знакомо ли вам это устройство, поэтому вкратце поясню, о чем идет речь.
Надо взять какое-нибудь ферритовое кольцо (я обычно брал К20х12х6), намотать 20 витков провода и нагрузить его на 10 ом. А первичкой будет один виток с выведенными в разные стороны концами (в это схеме он работает как ДВА витка). Получился гальванически развязанный преобразователь тока в напряжение с коэффициентом преобразования 1 А/В.
Выводы витка первички надо делать как можно короче (лишняя индуктивность) и включить последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора - посмотреть ток. Виток первички лучше делать не моточным проводом (с эмалевой изоляцией), а монтажным, с хорошей изоляцией - пероятность попасть под сеть сведется к минимуму. А еще лучше сделать несколько витков и соединить их параллельно - индуктивность рассеяния будет меньше.
В общих чертах выглядит это так
Herz
Наткнулся на ветку. Гопода, по-моему, проблема лежит на поверхности. Так и должен себя вести трансфотматор, сердечник которого входит в насыщение. По всем приведенным данным это так.
Цитата
вопрос в другом почему по расчетам получается 30 витков, а мотать надо 60 и где еще ждать подвох.

Для полумоста это больше 5 вольт на виток! Помилуйте, что-то с рассчётами у Вас неладно. Даже для двух колец это слишком. Сколько витков было, кстати, на оригинальном трансе? И каково соотношение сечений магнитопровода? (да и китайский феррит, полагаю, всё же получше). Кроме того, снижение частоты и должно давать усиление нагрева - ведь габаритная мощность с ростом частоты увеличивается. Да и отечественным сердечникаам 2000НМ доверять опасно - я бы рекомендовал запас по допустимой индукции для них раза в 1,5. Не забывайте - они очень нестабильны по температуре и при нагреве быстро теряют свойства - получается лавинообразный процесс. Ну, и изоляция сердечника хб изолентой - это уж слишком sad.gif
vlvl@ukr.net
Вы немогли бы привести формулы для вычисления числа витков?
shtopor
про трансформатор тока. спасибо, все сделаю промерию и отпишу и нарисую но ближе к вечеру сейчас много работы непосредственной

про расчеты я пользовался в ручном режиме вот такой методикой
http://evtrans.chat.ru/manual/2/raschet.htm
справочные данные по материалу брал отсюда
http://www.qrz.ru/reference/ferro/ferro.shtml
в автоматическом режиме ползовался
Transformer 2.0.0.0
Программа расчета трансформатора ИБП v1.03
но им я отчего-то не поверил.

оригинальный транс на ш ферите и ломать его не хочется .

по собственным наблюдениям феритовые кольца больше всего греются именно на сколах
я покрасилодин цапонлаком так вот вокруг трещин лак выгорел.

про хб изоленту скажу дешево доступно и пока не подвела опятьже при перегреве вонять начинает паленым что тоже хорошо.

про фериты мотал на тех что были в магазине, но ведь никто не запрещает заказать .... порекомендуйте.
artga
А почему бы все-таки не разобрать оригинальный транс ?
В его магнитных свойствах можно не сомневаться.
Мне неоднократно приходилось перематывать " родные " трансформаторы. Все это затем успешно работало.
Можно аккуратно расколоть , а потом также аккуратно склеить.
Можно положить его в ацетон на насколько дней ( в ацетоне эпокидка размягчается). Важно проверить материал каркаса , чтобы он не растворился.
Herz
Цитата(vlvl@ukr.net @ Mar 15 2006, 09:05) *
Вы немогли бы привести формулы для вычисления числа витков?

Не хочется, конечно, выглядеть голословным, но... В своё время, в Союзе, было у меня пару хороших книжек, справочников по рассчёту ИБП. Но вывозить их считалось почему-то преступлением, так что пришлось оставить. Сейчас, уверен, всё это можно найти в интернете, вопрос лишь времени и желания.
Цитата
А почему бы все-таки не разобрать оригинальный транс ?
В его магнитных свойствах можно не сомневаться.
Мне неоднократно приходилось перематывать " родные " трансформаторы. Все это затем успешно работало.
Можно аккуратно расколоть , а потом также аккуратно склеить.
Можно положить его в ацетон на насколько дней ( в ацетоне эпокидка размягчается). Важно проверить материал каркаса , чтобы он не растворился.

Есть хороший проверенный способ - завернуть в фольгу и минут на 10 в духовку (или ростер). После этого половинки сердечника разнимаются легко. Температура, кажется, 160-180 С. Я так не один уже разобрал. Этот же феррит и могу порекомендовать. Можно сложить 2 сердечника, если необходимо.
shtopor
разбирать старый всеже не буду.
причин 2.
1 как было сказано раньще трансформатор от БП компьютерного. иногда они горят а поменять нечем.
2 хочется всетаки иметь некий backup лучше в магазине новых колец куплю в 2 раза больше
тут уже и гордость за отечественно го разработчика должна взыграть. неужели единичнай считаный пересчитаный трансформатор не может работать как минимум нехуже серийного китайского.

да и потом как говорит один мой хопроший приятель "нам главное не результат, главное зае..атья".

думаете компьютер не будет работать с куллером за 600р, будет.
а как насчет блока питания для куллера мощностью в полкиловата?!
Herz
Тогда прошу извинить меня за ненужные советы sad.gif
shtopor
Цитата(Herz @ Mar 15 2006, 15:32) *
Тогда прошу извинить меня за ненужные советы sad.gif

за советы я всем писал огромное спасибо !!!
Вы я думал поже попали под всеобемлющий ALL.
советы умных и опытных людей всегда ценны даже если не подошли лично Вам.
shtopor
вот нарисовал осцилограмы тока в первичной обмотке уж простите как смог.

соответственно сняты при значениях тока нагрузки 0, 5, и 10 A

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
AML
Мда, странные осциллограммы.
Если это снято трансформатором тока, который я рисовал, то, похоже, я крепко накосячил - он сильно искажает импульсы (бросается в глаза спад вершины). Витков надо побольше...
Вот что значит отсутствие практики - тривиальные вещи стал забывать...

Но, правда, там и в самом преобразователе творится что-то странное.
shtopor
Цитата(AML @ Mar 16 2006, 02:45) *
Мда, странные осциллограммы.
Если это снято трансформатором тока, который я рисовал, то, похоже, я крепко накосячил - он сильно искажает импульсы (бросается в глаза спад вершины). Витков надо побольше...
Вот что значит отсутствие практики - тривиальные вещи стал забывать...

Но, правда, там и в самом преобразователе творится что-то странное.


трансформатор как Вы и писаль 1 виток в 2 провода монтажным , 10 витков обмоточнам нагружено на 10 ом намотано на неизвестном китайском кольце
качество рисунков полный пипец вечером сниму фотоаппарвтом и положу.
однако даже на этих рисунках видно пакость. какието колебания на чатоте в 10-20 раз выше частоты преобразованя объясните мне что это за гадость и почему такие высокие по амплитуде тычки в начале импульсов?
теже колебания и тычки видны и при измерении формы напряжения.
и еще у меня такое ощущение что ферит на котором я мотал отмаркирован как бог на душу положил. а не как есть. скажите какие кольца лучше использовать?
AML
Сегодня проверил - ошибся я с параметрами датчика тока для К20х12х6. На такой частоте он стал работать как диференцирующая цепочка (постоянная времени RL оказалась очень маленькая). Нужно увеличить число витков во вторичке до 100.

По этой причине ток имеет выброс на переднем фронте и спад вершины - классическая дифцепочка.

По поводу выбора колец - магнитная проницаемость должна быть максимальна, чтобы иметь максимальную индуктивность. Общий критерий выбора - постоянная времени RL должна быть существенно (как минимум в 10 раз) больше длительности исследуемых импульсов.

Еще раз приношу извинения за неверную информацию - давно не занимался этим (10 лет уже прошло). А последние работы, для которых делал датчик тока, были связаны с исследованием преобразователей на тактовых частотах около 1 МГц. Поэтому и запомнились неверные значения.

Чтобы не сомневаться в работе датчика, лучше его сначала проверить - подать прямоугольные токовые импульсы не той же частоте (например, коммутировать 10 Ом на 10В) и посмотреть, что на выходе. Если нормальные прямоугольники, то можно пользоваться.
shtopor
перемотал измерительный трансформатор 1 первичной 100 вторичной нагружен на 10 ом
снято 0.1 V , 2 мкс на деление сответственно в нагрузке 16v 0.1А 5А и 10 А
амплитуда тычков по фронтам импульсов 0.28V , 0.37 и 043 .
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
AML
Ну вот, совсем другое дело. Теперь имеем классическую картинку тока. Во всех умных книжках его так и рисуют. С уверенностью можно сказать, что сердечник силового трансформатора не насыщается.
shtopor
Цитата(AML @ Mar 17 2006, 16:37) *
Ну вот, совсем другое дело. Теперь имеем классическую картинку тока. Во всех умных книжках его так и рисуют. С уверенностью можно сказать, что сердечник силового трансформатора не насыщается.

1 спасибо.
2 что будет видно в случае насыщения сердечника?
3 что за колебания на полке импульсов и почему толко в нижнем полупериоде?
4 как и возможно ли с ними бороться?
5 почему по фронтам кратковременные выбросы ?
6 как и возможно ли с ними бороться?
AML
Цитата
что будет видно в случае насыщения сердечника?

В случае насыщения сердечника "полка" тока не будет линейной. Будет явный загиб вверх в конце.

Цитата
что за колебания на полке импульсов и почему толко в нижнем полупериоде?

Колебания есть по обоим фронтам. Обусловлены паразитными индуктивностями и емкостями контура протекания тока. На нижнем полупериоде они явно больше. Наиболее вероятная причина - неравномерная намотка трансформатора (по хорошему, надо мотать в два провода, тогда параметры полупериодов будут одинаковыми.
Цитата
как и возможно ли с ними бороться?

Бороться можно аккуратным изготовлением трансформатора. Однако, их величина в верхнем полупериоде вполне приемлема. Стоит сделать такую же в нижнем - и больше не думать над этим вопросом.
Цитата
почему по фронтам кратковременные выбросы ?

Кратковременный выброс при открытии ключа - это ток перезаряда паразитных емкостей и емкости демпфирующей цепочки.
Цитата
как и возможно ли с ними бороться?

Бороться с ним проблематично. Более того, он не кажется мне неприемлемо большим.
shtopor
[quote name='AML' date='Mar 17 2006, 18:44' post='96110']

[quote]
что за колебания на полке импульсов и почему толко в нижнем полупериоде?

Колебания есть по обоим фронтам. Обусловлены паразитными индуктивностями и емкостями контура протекания тока. На нижнем полупериоде они явно больше. Наиболее вероятная причина - неравномерная намотка трансформатора (по хорошему, надо мотать в два провода, тогда параметры полупериодов будут одинаковыми.
[/quote]

поскольку у трансформатора только одна первичная обмотка надо ли понимать ответ так что берутся они из промежуточного между шим и силовым ключем?
AML
Цитата
поскольку у трансформатора только одна первичная обмотка надо ли понимать ответ так что берутся они из промежуточного между шим и силовым ключем?

Первичная обмотка одна, а вторичных -две (если я правильно понял). Во премя одного полупериода ток течет через одну, а во время другого - через другую. С одний из них магнитная связь хуже (по каким-то причинам). Соответственно, индуктивность рассеяния выше, а колебания больше. Не забывайте, что индуктивность рассеяния пропорциональна магнитной связи между обмотками. Поэтому и получилось, что ваш трансформатор имеет разную индуктивность рассеяния в разных полупериодах.
shtopor
извините что не отвечал раньше, привезли торы M2500НМС1 45х28х8 получал не забываемые минуты от укладки на них сначала лака потом изоляции следом проволоки.... w00t.gif
на текущия момент на столе рабочая конструкция выдает 14м 4А намотано проволкой 1 мм но зато не дымит, не пенится, не пригорает cheers.gif
замечено вредное явление: при увеличении ширины импульсов больше 5 мкс а паузы между ними соответственно меньше 2 под нагрузкой явно просаживается напряжение на 1.5 -2 V это вопрос.
кстати паузы в верхнем и нижнем полупериоде отличаются на пол микросекунды. тоже вопрос, но познавательного характера мне это жить не мешает.

так я и не понял почему вместо расчетных 45-50 витков в первичной обмотке надо мотать 150
ну да и фиг с ними, я уже зае... ,а что до теоретических обоснований - это к местным Гуру.
у них головы большие, мыслей в них много вот пусть и раскажут неграмотному народанаселению в чем подвох.

спасибо. ответ ясен выводы сделаны только пока не понятно как намотать в 4 провода обмотку проволокой 1.7мм но это поправимо.
похоже придется мотать штук 12 по 1мм
но для начала ее надо добыть.
AML
Цитата
замечено вредное явление: при увеличении ширины импульсов больше 5 мкс а паузы между ними соответственно меньше 2 под нагрузкой явно просаживается напряжение на 1.5 -2 V это вопрос.

Учточните вопрос: за счет чего происходит это увеличение? Если принудительно, то непонятно. Если это происходит при увеличении тока нагрузки под воздействием цепи обратной связи - то надо смотреть цепь ОС.
Цитата
кстати паузы в верхнем и нижнем полупериоде отличаются на пол микросекунды. тоже вопрос, но познавательного характера мне это жить не мешает.

Если сохранена стандартная схемотехника источника компьютера, то там последовательно с первичной обмоткой болжен стоять конденсатор, поэтому замагничивания не будет. Этот факт, действительно, не должен мешать жить.
Цитата
так я и не понял почему вместо расчетных 45-50 витков в первичной обмотке надо мотать 150

Полагаю, что это было справедливо только для 2000НМ. Этот феррит не предназначен для работы на такой частоте, поэтому для обеспечения приемлемых потерь амплитуду индукции пришлось значительно умешьшить. М2500НМС1 в плане потерь существенно лучше. Поэтому весьма вероятно, что для него число витков можно и уменьшить.
Думаю, что для проверки даже не обязательно мотать толстый провод в первичку. А вторичку не делать вообще. Микросхему упрвления при этом нужно запитать от внешнего источника. Цепь ОС в этом случае, по идее, должна выставить максимально возможную ширину импульсов - это и нужно для проверки феррита на перегрев. Ведь потери в сердечнике зависят только от перепада индукции (ширины импульса). И никак не зависят от передаваемого в нагрузку тока.
Цитата
спасибо. ответ ясен выводы сделаны только пока не понятно как намотать в 4 провода обмотку проволокой 1.7мм но это поправимо.
похоже придется мотать штук 12 по 1мм
но для начала ее надо добыть.

Толстым проводом мотать на кольце - занятие малоприятное. Можно и кольцо сломать (видел такое smile.gif ) Поэтому лучше 12х1. Да и потери меньше (эффект вытеснения). Но перед этим все же рекомендую определиться с оптимальным числом витков, чтоб не делать лишнего smile.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.