Полная версия этой страницы:
Импульсный трансформатор
Доброе время суток!
Есть много методик расчета импульсных трансформаторов, но результаты расчетов различаются на порядок... Возникает вопрос как правильно расчитывается трансформатор, какие допущения можно делать, а на что надо обратить особое внимание. Уже не знаю что делать... работу надо уже сдавать, а сдавать нечего
Мощность небольшая 150Вт, входное напряжение 185-265VAC, выходное 24V
yura-rf
Aug 30 2006, 05:56
Цитата(eleco @ Aug 30 2006, 09:10)

Доброе время суток!
Есть много методик расчета импульсных трансформаторов, но результаты расчетов различаются на порядок... Возникает вопрос как правильно расчитывается трансформатор, какие допущения можно делать, а на что надо обратить особое внимание. Уже не знаю что делать... работу надо уже сдавать, а сдавать нечего :(
Мощность небольшая 150Вт, входное напряжение 185-265VAC, выходное 24V :help:
Хорошо совпадают расчетные параметры и реально полученные для трансформаторов, расчитанных по такой методике:
http://evtrans.chat.ru/manual/2/raschet.htmДовольно много готовых программ расчета по такой методике, например:
http://www.radioradar.net/soft/download.php?id=63Для ферритовых колец получается точно, для Ш- образных нужно пересчитывать на площадь сечения центрального керна и площадь окна. До 50-80кГц нормально работают обмотки из одножильного провода.
Типы имп. источников питания есть разные : flyback, push-pull, (half)bridge и т.д. . И результаты расчёта имп. трансф-ра для для разных видов ИИП тоже естественно различны.
TAPAKAN
Aug 30 2006, 07:06
Цитата(mov @ Aug 30 2006, 10:36)

Типы имп. источников питания есть разные : flyback, push-pull, (half)bridge и т.д. . И результаты расчёта имп. трансф-ра для для разных видов ИИП тоже естественно различны.
Во-Во!
Да извините забыл... тип полумост
А программой "Трансформатор" считал, только третьей версией: когда блок начинает входить в регулирование трансформатор начинает трещать и выходное напряжение просаживается
Dmitron
Aug 30 2006, 09:07
может обратная связь криво работает али транс перемагничивается али нессиметрично работает али дроссель перемагничивается али ограничение по току подрабатывает(если оно есть) или всё это одновременно заодно с перегревом?
Ты в маткаде посчитай....чудесная прога - считает не точно но надёжно. заодно разберёшься с принципом работы схемы....
к стати что вы имеете ввиду под различием результатов на порядок? Методика вообщем то одна - вытекает из законов физики. Индукция в трансе считаеться и всё, по единственно возможной формуле. коэффициент трансформации - по другой.
с различием характеристик в зависимости от типа магнитопровода тоже никогда не сталкивался... по крайней мере они меня никогда не волновали.
Turnaev Sergey
Aug 30 2006, 09:15
Цитата(eleco @ Aug 30 2006, 14:14)

когда блок начинает входить в регулирование трансформатор начинает трещать и выходное напряжение просаживается
Я думаю это скорее из-за неустойчивости обратной связи.
По расчётам довольно доступно всё описано
тут.
Блин, опередили...
TAPAKAN
Aug 30 2006, 10:00
Какая рабочая частота? и какой сердечник использовался?
Рабочая частота 63 кГц, сердечник ETD 34 материал феррита неизвестен(предположительно 3С85, взят от ATX блока питания InWin), проверялось также на кольце 48*25*11 с индуктивностями первичной обмотки от 2мГн до 8мГн.
Схема части управления:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Цитата(eleco @ Aug 30 2006, 14:30)

Рабочая частота 63 кГц, сердечник ETD 34 материал феррита неизвестен(предположительно 3С85, взят от ATX блока питания InWin), проверялось также на кольце 48*25*11 с индуктивностями первичной обмотки от 2мГн до 8мГн.
А почему бы не использовать однотактную схему - "косой полумост"? Преимущества - нет проблем с ассиметрией полуволн, как в двухтактных схем, в режиме управления по току (UC3845) обратная связь проще. Трансформатор только будет побольше размером. На такую мощность у Юнитрод, Моторолы и иже с ними есть готовые описания, вот это, например:
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1108-D.PDF
TAPAKAN
Aug 30 2006, 13:33
Согласен, косой, хорошая, предсказуемая штука.
Если у Вас полумост, пуш-пул, то на ETD34 витков 130 первички намотать. Как ограничение по току организованно?
Сергей Б
Aug 30 2006, 14:06
Цитата(TAPAKAN @ Aug 30 2006, 17:33)

Согласен, косой, хорошая, предсказуемая штука.
Если у Вас полумост, пуш-пул, то на ETD34 витков 130 первички намотать. Как ограничение по току организованно?
Зачем вам пуш-пул или полумост. Если габариты источника не сильно маленькие выжмать надо, то делайте лучше флай-бэк на UC3845. Я транс ставил ETD29, при правильном расчете он был холодный. Обратная связь с обмотки подхвата, если надо лучше то через оптопару со вторичной цепи.
Хорошие примеры расчетов трансов есть у Power Integration
http://www.powerint.com/ в апликейшен нотах. Есть программа хорошая могу выложить.
Токовый датчик - резистор включенный последовательно с нижним транзистором полумоста далее на TL494 (на время отладки обратной связи по напряжению отключен).
Насчет "косого полумоста" предложение интересное... я подумаю, но не хотелось бы бросать полумост не разобравшись в причинах неработоспособности
TAPAKAN
Почему на ETD34 надо 130 витков первички мотать, важна ведь индуктивность, а не количество витков? Можно обосновать?
Флай-бэк делать не хочется, потому что если будет нужна большая мощность (300, 500, 700 Вт) флай-бек уже не поможет и все равно придется возвращаться к полумосту или "косому полумосту"
Цитата(eleco @ Aug 30 2006, 11:14)

... когда блок начинает входить в регулирование трансформатор начинает трещать и выходное напряжение просаживается
Трансформатор может трещать если он входит в насыщение или если обратная связь возбуждается на низкой частоте. Разорвите обратную связь и подайте на вход TL494 фиксированное напряжение. А дальше смотрите осциллографом форму сигнала на обмотке трансформатора - нет ли там асимметрии, линейно ли нарастает ток намагничивания. Убедившись, что с силовой частью все ок, можно заняться обратной связью.
sup-sup
Aug 31 2006, 06:43
Можно воспользоваться програмой расчета от EPCOS:
http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sec...,locale=en.htmlСкачиваем (12 MB), устанавливаем, запускаем. Выбираем раздел 'Core Calculation'. Например, для сердечника ETD29 и феррита N87 максимальная мощность в косом полумосте (Single-Ended) при некоторых условиях (частота, тепловое сопротивление, перегрев меди, коэффициент заполнения) может быть не более 150-300 Вт. Хорошая программка, там есть и другие расчеты.
По конкретной мощности 150 Вт, лучше всего несимметричный мост и подходит. Берем ETD34 N87 (сечение 97 кв мм) без зазора, частоту 65 кГц, допускаем индукцию 0.2 Тесла, считаем витки. Берем напряжение 310 В, максимальную длительность импульса 7.5 мкс - получаем вольт-секундную площадь 2325 В*мкс. Делим ее на площадь сечения и на допущенную индукцию - получаем минимальное число витков. 2325 / (0.2*97) = 120 [витков]
При отключенной обратной связи ничего не трещит, форма тока на резисторе (3 резистора парралельно по 1Ом):
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаЗначит возбуждается обратная связь?
sup-sup
А данные расчеты справедливы для полумоста?
TAPAKAN
Aug 31 2006, 07:39
Собственно sup-sup написал расчет, просто я брал индукцию поменьше. Витков получилось примерно 130. ETD34 оптимальный выбор для такой схемы. После того, как настроите все, прогоните, залейте трансформатор каким-нибыдь таплостойким лаком, дайте хорошо высохнуть, пару дней.
А почему потребляемая мощность не берется в расчет трансформатора? Насколько я понимаю нужно создать электромагнитное поле которое передаст мощность от первичной обмотки к вторичной... или я не правильно думаю?
Dmitron
Aug 31 2006, 08:17
не правильно думаете... индукция определяется тока напряжением
Да че то меня заклинило....
Пересчитал трансформатор: оказывается все правильно расчитано, разве что индукция взята 0,12 Тл от этого число витков получилось побольше. Не там искал причину...
Придется вспоминать ТАУ... правда нас учили только теории, а как это применить на практике не показали

Если кто подскажет как смоделировать переходной процесс блока питания на компутере буду очень благодарен
Цитата(eleco @ Aug 31 2006, 13:28)

Да че то меня заклинило....
Пересчитал трансформатор: оказывается все правильно расчитано, разве что индукция взята 0,12 Тл от этого число витков получилось побольше. Не там искал причину...
Придется вспоминать ТАУ... правда нас учили только теории, а как это применить на практике не показали

Если кто подскажет как смоделировать переходной процесс блока питания на компутере буду очень благодарен

Если знакомы с PSpice в каких-либо реинкарнациях, то вот здесь
http://perso.orange.fr/cbasso/Spice.htm можно скачать импульсные и усредненные модели.
Цитата(wim @ Aug 31 2006, 13:47)

Цитата(eleco @ Aug 31 2006, 13:28)

Да че то меня заклинило....
Пересчитал трансформатор: оказывается все правильно расчитано, разве что индукция взята 0,12 Тл от этого число витков получилось побольше. Не там искал причину...
Придется вспоминать ТАУ... правда нас учили только теории, а как это применить на практике не показали

Если кто подскажет как смоделировать переходной процесс блока питания на компутере буду очень благодарен

Если знакомы с PSpice в каких-либо реинкарнациях, то вот здесь
http://perso.orange.fr/cbasso/Spice.htm можно скачать импульсные и усредненные модели.
Слышал звон, да не знаю где он... Ниразу не сталкивался
Цитата(eleco @ Aug 31 2006, 13:57)

Цитата(wim @ Aug 31 2006, 13:47)

Если знакомы с PSpice в каких-либо реинкарнациях, то вот здесь
http://perso.orange.fr/cbasso/Spice.htm можно скачать импульсные и усредненные модели.
Слышал звон, да не знаю где он... Ниразу не сталкивался

Тогда лучше по-старинке, как в Юнитродовских семинарах описано - строите на бумаге диаграмму Боде силовой части, задаете частоту единичного усиления, запас устойчивости по фазе и усилению и т.д. Если изучали ТАУ, то все это должно быть знакомо.
У меня нет опыта применения знаний ТАУ на практике, сижу читаю книжку вроде все знакомо, а как применить к реальности т.е. разложить на звенья, правильно задать параметры, задать возмущающие воздействия незнаю...
Dmitron
Aug 31 2006, 11:05
возмущающее воздействие - шим, после фильтрации LC получаеться постоянка из шима. Это твоё "входное напряжение." пропускаешь через энтот LC, цепь ООС и подводишь к трансу - цепь замкнулась.
Сергей Б
Aug 31 2006, 11:15
Попробуйте эту программу для расчета трансформатора. Когда я начинал, по удачному стечению обстаятельств, мне довелось работать с коллегой (профессионалом в силовой технике), он мне дал эту программу, написанную местным программистом и проверенную им не однократно.
В ней есть база, к ней удобно добавлять новые типоразмеры сердечников трансформаторов
За программу спасибо, я с ней уже сталкивался, но расчеты не проверял буду знать что ей можно пользоваться. Но сейчас другая проблема: правильно расчитать обратную связь.
имеется замкнутая САУ:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаКEA - усилитель ошибки
KMOD - ШИМ модулятор
KPWR - преобразователь
KLC - выходной фильтр
KFB - обратная связь
Какой тип имеет звено KMOD? И как преобразовать звенья в уравнения, до сих пор понять не могу...
Цитата(eleco @ Aug 31 2006, 23:47)

За программу спасибо, я с ней уже сталкивался, но расчеты не проверял буду знать что ей можно пользоваться. Но сейчас другая проблема: правильно расчитать обратную связь.
имеется замкнутая САУ:
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаКEA - усилитель ошибки
KMOD - ШИМ модулятор
KPWR - преобразователь
KLC - выходной фильтр
KFB - обратная связь
Какой тип имеет звено KMOD? И как преобразовать звенья в уравнения, до сих пор понять не могу...
Вот здесь можно глянуть:
http://focus.ti.com/lit/ml/slup113a/slup113a.pdfЕсть еще книга Мартина Брауна на русском языке
http://www.ozon.ru/context/detail/id/2459900/Тут главное не запутаться в единицах измерений. KMOD - это коэффициент передачи ШИМ-модулятора, на один вход ему подается "пила" амплитудой Vs, на другой - управляющее напряжение Vea с выхода усилителя ошибки. Выход модулятора - коэффициент заполнения D, безразмерная величина в диапазоне 0...1. Поскольку D=Vea/Vs --> KMOD=1/Vs, размерность 1/В
Не стал открывать новый топик, думаю это по теме.
Кто может подсказать аналитическую формулу рассчета Rac/Rdc (отношение активного сопротивления обмотки на некоторой частоте к сопротивлению на постоянном токе) в зависимости от числа слоев и отношения диаметра провода к глубине скин-слоя?
Попытался вывести из уравнения Доуэлла, приведенного в статье Рэй Ридли "Потери в обмотках вследствие эффекта близости" СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6 2005 - нашет там кучу опечаток, и все равно ерунда какая-то получается. Здесь
Потери на вихревые токи в обмотках трансформаторов только графики, весьма неточные - ошибка до 40%!!!
Может кто кинет ссылочку, где почитать про уравнение Доуэлла и рассчет потерь в обмотках
Цитата(Johny @ Sep 13 2006, 13:34)

Не стал открывать новый топик, думаю это по теме.
Кто может подсказать аналитическую формулу рассчета Rac/Rdc (отношение активного сопротивления обмотки на некоторой частоте к сопротивлению на постоянном токе) в зависимости от числа слоев и отношения диаметра провода к глубине скин-слоя?
Попытался вывести из уравнения Доуэлла, приведенного в статье Рэй Ридли "Потери в обмотках вследствие эффекта близости" СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6 2005 - нашет там кучу опечаток, и все равно ерунда какая-то получается. Здесь
Потери на вихревые токи в обмотках трансформаторов только графики, весьма неточные - ошибка до 40%!!!
Может кто кинет ссылочку, где почитать про уравнение Доуэлла и рассчет потерь в обмотках
Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspЦитата(Johny @ Sep 13 2006, 13:34)

Может кто кинет ссылочку, где почитать про уравнение Доуэлла и рассчет потерь в обмотках
http://focus.ti.com/docs/training/catalog/...l?sku=SEM401014
Цитата(wim @ Sep 13 2006, 14:32)

Цитата(Johny @ Sep 13 2006, 13:34)

Может кто кинет ссылочку, где почитать про уравнение Доуэлла и рассчет потерь в обмотках
Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspЦитата(Johny @ Sep 13 2006, 13:34)

Может кто кинет ссылочку, где почитать про уравнение Доуэлла и рассчет потерь в обмотках
http://focus.ti.com/docs/training/catalog/...l?sku=SEM401014По первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
Цитата(Johny @ Sep 22 2006, 21:13)

Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspПо первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.
Цитата(wim @ Sep 22 2006, 14:06)

Цитата(Johny @ Sep 22 2006, 21:13)

Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspПо первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.
Держите Ридли почищенного от рекламы.
Цитата(Myron @ Sep 22 2006, 22:07)

Цитата(wim @ Sep 22 2006, 14:06)

Цитата(Johny @ Sep 22 2006, 21:13)

Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspПо первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.
Держите Ридли почищенного от рекламы.
Цитата(Myron @ Sep 22 2006, 22:16)

Цитата(wim @ Sep 22 2006, 14:06)

Цитата(Johny @ Sep 22 2006, 21:13)

Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspПо первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.
Держите Ридли почищенного от рекламы.
Цитата(Myron @ Sep 22 2006, 22:07)

Цитата(wim @ Sep 22 2006, 14:06)

Цитата(Johny @ Sep 22 2006, 21:13)

Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.aspПо первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.
Держите Ридли почищенного от рекламы.
snevok
Jan 14 2007, 22:58
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.