Здравствуйте!

Вот. Жизнь столкнула с замечательной штукой, о которой ранее никогда не слышал. По-английски она называется foil winding choke. В моём же вольном переводе: "фольговый дроссель" (если кто знает точный русский перевод, пожалуйста, поправьте!).

Штука архизанимательная и по сути является фильтром низких частот.

По устройству напоминает стержневой трансформатор. Только на стержень намотан не провод, а два слоя фольги (основной и вспомогательный), между которыми проложен слой изоляции. Начало основного слоя подключается, например, к ШИМ-инвертору, а конец - к двигателю.
Начало вспомогательного слоя ни к чему не подключается и таким образом между слоями сформирована ёмкость. Конец же вспомогательной обмотки заземлён.

Буду благодарен за любую ценную информацию, относящуюся к теме. Наиболее же всего меня интересует известны ли какие-либо модели таких вот устройств, потому как чем далее углубляюсь, тем страшнее...

ээээ а что не понятного? транс как транс..... на ВЧ вроде как фольга лучше(скин эффект)

По подключению очень похоже на проходной конденсатор, а по конструкции - на симметричный трансформатор. Как строить модель, мне пока не понятно, хотя с необходимостью строить подобные модели сталкивался уже давно.

З.Ы. Когда ссылаетесь на иностранный термин, конструкцию, то приводите ссылку. Тяжело анализировать компонент в отрыве от устройства.

С уважением.

Действительно интересная штука.
А можно по подробнее: размеры, материал сердечника, индуктивность/емкость или кусок АЧХ, фотопортрет, толщина фольги.

Мне эта конструкция напоминает LC-фильтр с распределёнными параметрами (если так можно выразиться). То есть, ёмкость "подключена" не к выходному концу дросселя, а как бы распределена по всей его длине. Наверное, и модель можно построить исходя из этого. Она будет тем ближе к реальной, чем на большее количество звеньев будет разбита. Для конечного значения точности получим конечное значение звеньев.

Встречал похожее в App Notes Motorola, но это относилось к УМ на `100-500MHz.

Друзья, прошу прощения за долгое отсутствие. Какие-то странные проблемы возникли с доступом к форуму, так что пришлось заново авторизоваться.

Всем спасибо за полезную информацию!

Итак.

Dmitron, про скин-эффект всё ясно. А как его смоделировать? Мне же надо ЛАХи увидеть. А у меня в модели присутствуют частотно-зависимые параметры: индуктивность, сопротивление. Вопрос открыт.

Tiro, увы, я бы с удовольствием сослался на литературу, но только не на что. Ничего соответствующего теме на английском языке не нашёл. Правда, если у Вас есть доступ к соответствующим базам данных IEEE, могу прилать ссылочку на пару приблизительно по этой теме статей. Могу ещё предложить финский диплом, если интересно.

CDT. Постараюсь подробно ответить в ближайшее время, если позволят правообладатели. Увы, к сожалению, тут всё так. Бумага подписана

Herz, совершенно с Вами согласен. Спасибо, за толковый ответ!
Так и хотелось бы сделать. Но модель получается настолько сложная (при всей её простоте и повторяемости), что иногда виснет компьютер. Модель одного витка уже является моделью седьмого(!) порядка! Да ещё и эта непонятная штука с учётом скин-эффекта (меняется частота) портит настроение - ЛАХи специализированными средствами МАТЛАБ, похоже не построишь... Хотел поначалу упростить модель. Но сопротивления и индуктивности витков в зависимости от номера витка не равны. Значит надо моделировать всё.
Может быть есть ещё какие-нибудь полезные мысли?

serges, буду очень благодарен, если выложите ссылочки.

Кстати, может быть такую систему можно смоделировать в чём-то кроме MATLAB?

Motorola AN721. Там это трансфоматор 1:4 и 4:1 в УМ 118-136MHz 30W. Ваш, судя по вашему описанию, тоже самое.

Да это обычный common-mode choke, IMHO. Только исполнение, такое как Вы написали. Производителю виднее. Из приведенного примера применения - это уж точно не ШПЛ

Serges, спасибо, посмотрю.

Lonesome Wolf Спасибо, я посмотрел информацию по common-mode choke. Судя по всему Вы правы.
Может быть Вы можете посоветовать полезную литературу по этой теме? Известны ли Вам модели этих устройств?

Да ведь это же просто две катушки с магнитной связью как можно более близкой к 1, хотя тут возможны и варианты. Емкость учесть тоже можно, при желании. Какой диапазон частот Вас интересует?

Эх. Если б две катушки. Тут, как было справедливо ранее подмечено, чем мельче мы разобьём обмотки при моделировании, тем точнее результат. А модель нужна именно для глубокого исследования.

И тут возникают проблемы:
Во-первых, межвитковая емскость приличная в обеих обмотках.
Во-вторых, между обмотками ёмкость.
В-третьих индуктивность по длине обмоток распределена нераномерно. В середине обмотки L=0,02 Гн, в конце - 0,2 Гн.
В-четвёртых, взаимная индуктивность. Опять же, нелинейная.
В-пятых, скин-эффект и эффект близости.

А диапазон частот от 0 Гц хотя бы до 100 МГц.

Уточните, необходимую глубину исследования и что должно являться результатом этого исследования. Можно ведь и до решений уравнений Максвелла дойти...

Задача такая: нужно выдать оптимальную конструкцию по ЛАХам: размеры, материалы. Фильтрация должна осуществляться в диапазоне выше 20-25 кГц (в принципе, достаточно, наверное, и 5-10 кГц).

эээ а что за шим-инвертор?
вроде вам уже сказали, что это дроссель с большой "паразитной" ёмкостью на землю, фильтрующий EMI. Фольгой эта штука мотана потому что сечение больше, или ёмкость эта "паразитная".
Фильтрация производится отнюдь не на 5-и кГцах. Типичные характеристики таких фильтров имеют максимум подавления в районе 1 Мгц и эффективное удавление EMI в полосе до сотен мегагерц.

Модель же мне представляется предельно простая. разбиваете на погонную индуктивность, погонную ёмкость, индуктивность рассеяния и индуктивность связи обмоток. итого один виток представляется в виде 3 параметров. потом соединяешь витки последовательно.

так что пора почитать о мат. моделях трансформаторов....

Ребята, мы так и будем дальше философствовать и лить воду или наконец уже кто-то кинет мне ссылку на одну из моделей, которую так старательно мне предлагает. Давайте, вперёд.

Судя по реальным ЛАХАм он режет всё выше 50 кГц.

Вы просто невнимательно читали первый пост. Зачем нужно было наматывать вторую обмотку, чтобы создать "паразитную" ёмкость? Очевидно, это не те фильтры, которые Вы имеете в виду.

Верно, через ёмкость и дополнительную обмотку на землю "сливаются" высокие частоты. То есть, в идеале, выбросы на фронтах ШИМ должны сглаживаться.

Какая земля? Это common-mode choke, если конечно фазировка соответствующая. Его задача - "развязывать" земли и давит синфазные помехи.

Читайте первый пост.
Фильтр предназначен для борьбы с common-mode voltage в моторе.
Но давит он не саму помеху, а её причину - в данном случае выбросы на фронтах ШИМ.

Похоже, common-mode choke - это не совсем то, хотя и очень похоже, судя по описаниям в Интернет. Тем не менее я бы и на модельку common-mode choke взглянул, хотя, подозреваю, она не расчитана на двигатель мощностью 22 кВт.

Что-то я не заметил упоминания о common-mode в первом посте, прочитайте внимательно, иначе не было бы идей об RF предназначенности приведенного устройства в превых репликах.

Выброс на фронтах не может быть причиной - это лишь наблюдаемое следствие быстрого изменения тока и напряжения при переключении транзистора

В общем разбирайтесь, что Вам нужно, ну и формулировки будут в этом случае понятнее и Вам, в том числе.

Lonesome Wolf, спасибо за помощь. К сожалению, одним постом всей проблематики не охватишь. Простите, что ввёл в заблуждение.
Но всё-таки Herz сразу охватил проблему и первым же постом выдал разумные идеи.

К сожалению, это пока единственное, что мне реально помогает.

А есть ли мысли, как представить виток такого дросселя электрической схемой? Не поймёшь - что за чем следует - где ёмкость, где индуктивность, где сопротивление....

Зачем Вам это? Ведь разбиение на витки неправомерно - виток взаимодействует со всеми остальными и электрически (емкость) и через магнитное поле (индукция). Вам нужно моделировать в терминах обмоток.

Спасибо. Это действительно очень хорошая идея.
Но, думаю, в качестве варианта интересно и с электрической точки зрения рассмотреть.