Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Импульсный трансформатор
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
eleco
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 sad.gif

Мощность небольшая 150Вт, входное напряжение 185-265VAC, выходное 24V help.gif
yura-rf
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.htm

Довольно много готовых программ расчета по такой методике, например:
http://www.radioradar.net/soft/download.php?id=63

Для 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.
mov
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
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! biggrin.gif
eleco
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
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
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
Какая рабочая частота? и какой сердечник использовался?
eleco
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
wim
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
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
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.
eleco
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"
wim
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
Можно воспользоваться програмой расчета от EPCOS: http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sec...,locale=en.html
Скачиваем (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]
eleco
При отключенной обратной связи ничего не трещит, форма тока на резисторе (3 резистора парралельно по 1Ом):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Значит возбуждается обратная связь?

sup-sup
А данные расчеты справедливы для полумоста?
TAPAKAN
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.
eleco
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
не правильно думаете... индукция определяется тока напряжением
eleco
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 sad.gif Если кто подскажет как смоделировать переходной процесс блока питания на компутере буду очень благодарен smile.gif
wim
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 sad.gif Если кто подскажет как смоделировать переходной процесс блока питания на компутере буду очень благодарен smile.gif

Если знакомы с PSpice в каких-либо реинкарнациях, то вот здесь http://perso.orange.fr/cbasso/Spice.htm можно скачать импульсные и усредненные модели.
eleco
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 sad.gif Если кто подскажет как смоделировать переходной процесс блока питания на компутере буду очень благодарен smile.gif

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 glare.gif
wim
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 glare.gif

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.
eleco
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
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
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
eleco
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 файла

КEA - 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...
wim
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 файла

КEA - 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.pdf
Есть 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
Johny
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
wim
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.asp


Цитата(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
Johny
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.asp


Цитата(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


По первой ссылке какой-то пароль спрашивают.
wim
Цитата(Johny @ Sep 22 2006, 21:13) *
Исходник статьи Ридли находится здесь:
http://www.switchingpowermagazine.com/magnetics_design.asp

По первой ссылке какой-то пароль спрашивают.


Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.
Myron
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.asp

По 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.asp

По 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.asp

По 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.asp

По первой ссылке какой-то пароль спрашивают.


Там надо зарегистрироваться. Ничего сложного.


Держите Ридли почищенного от рекламы.

snevok
Трансформаторы обещают делать на сайтах

http://pspicelib.narod.ru
http://pspice.comtv.ru
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.