Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Fly & распределенный магнитный зазор
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
vlvl@ukr.net
Вопрос в следующем - во флаевском трансе необходимо вводить немагнитный зазор, что приводит к увеличению индуктивности рассеяния и как следствие паразитным иголкам по питанию. Если заменить феррит на материал с распределенным магнитным зазором (кул мю, порошковое железо...) как в этом случае проявляется паразитная индуктивность???
И второй вопрос - я видел только кольца, а если Ш образные, хочу заменить ETD29?
wim
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 8 2008, 15:26) *
Вопрос в следующем - во флаевском трансе необходимо вводить немагнитный зазор, что приводит к увеличению индуктивности рассеяния и как следствие паразитным иголкам по питанию. Если заменить феррит на материал с распределенным магнитным зазором (кул мю, порошковое железо...) как в этом случае проявляется паразитная индуктивность???
И второй вопрос - я видел только кольца, а если Ш образные, хочу заменить ETD29?

На кольце индуктивность рассеяния будет гораздо меньше. Проблема тока, в случае сетевого флая, обеспечить изоляцию между первичкой и вторичкой.
vlvl@ukr.net
Цитата(wim @ Jan 8 2008, 14:35) *
На кольце индуктивность рассеяния будет гораздо меньше. Проблема тока, в случае сетевого флая, обеспечить изоляцию между первичкой и вторичкой.

Про кольцо -это и ежу понятно. Вопрос совсем в другом, как изменится рассеяние в случае применения такого материала?
wim
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 8 2008, 16:16) *
Про кольцо -это и ежу понятно. Вопрос совсем в другом, как изменится рассеяние в случае применения такого материала?

Надеюсь, ёж не обидится, если я скажу, что от материала поле рассеяния почти не зависит? Оно потому и называется "рассеяния", что находится не внутри сердечника, а как бы даже вне его. Тут ключевым моментом является не материал, а длина намотки - кольцо эквивалентно Ш-образному сердечнику с очень длинным центральным керном. Кстати, флай можно мотать и на ферритовом кольце, если сподобитесь пропилить в нем зазор.
vlvl@ukr.net
Цитата(wim @ Jan 8 2008, 15:27) *
Надеюсь, ёж не обидится, если я скажу, что от материала поле рассеяния почти не зависит? Оно потому и называется "рассеяния", что находится не внутри сердечника, а как бы даже вне его. Тут ключевым моментом является не материал, а длина намотки - кольцо эквивалентно Ш-образному сердечнику с очень длинным центральным керном. Кстати, флай можно мотать и на ферритовом кольце, если сподобитесь пропилить в нем зазор.

Но ведь физически поле зависит от зазора и чем он больше тем больше рассеяние. А в материалах с распределенным зазором картина может обстоять совсем иначе, ибо физический зазор отсутствует???
Правда в данном случае за счет большей В может уменьшится геометрия обмотки и как следствие рассеяние.
Bludger
Сердечники конфигураций Е из материалов с распределенным зазором делает, например, хорошо известный майкрометалс. Только Вы уверены что это хорошая идея? Потери в сердечнике не смущают? Для материала 26 на частоте 100кил - 5000mW/cm^3 (http://www.micrometals.com/images/curves/26CL.html)
У феррита N87 - чуть больше 100kW/m^3 (убивать за такие единицы - вроде как один чорт что mW/cm^3) smile.gif
У магнетикса потери в их кул-мю поменьше, но все равно порядка 1000mW/cm^3
Если используете кольцо, то можно если не выиграть, то облегчить ситуацию за счет гораздо меньшего объема сердечника, а Е-образник по потерям вообще очень и очень сильно будет проигрывать...
На счет конфигурации - действительно рассеяние получается намного меньше - но также намного больше паразитная емкость, что дает дополнительные потери на перезаряд этой самой паразитной емкости плюс проблемы с EMI. Контур же из этой емкости и паразитных индуктивностей монтажа звенит очень славно...
В-общем, по ощущениям, кольцо из мю-пермаллоя не имеет выигрыша в электрическом плане по сравнению с ферритовым Е-образником, и по технологичности вообще тихий ужас...
Прохожий
Цитата(Bludger @ Jan 8 2008, 19:03) *
В-общем, по ощущениям, кольцо из мю-пермаллоя не имеет выигрыша в электрическом плане по сравнению с ферритовым Е-образником, и по технологичности вообще тихий ужас...

Выигрыш у кольца в индуктивности рассеяния, по сравнению с Е образным сердечником, значительный. Емкость имеет один и тот же порядок (у кольца она, естесственно, больше, но несущественно). Что касается технологичности, то вопрос упирается в количество трансформаторов. Е образник лучше при массовом производстве, а при ручной сборке, кольцо, как ни странно - значительно технологичнее.
Существенным недостатком Mo-пермаллоевых колец является их несуразная стоимость.
И последнее. Трансформаторы, намотанные на кольце из Mo-пермаллоя, сопоставимые по габаритам с трансформаторами с сердечниками из феррита работают на более низких частотах, что позволяет снизить динамические потери и увеличить глубину модуляции ШИМ. А это явное преимущество.
Lonesome Wolf
Цитата(Прохожий @ Jan 8 2008, 18:21) *
Выигрыш у кольца в индуктивности рассеяния, по сравнению с Е образным сердечником, значительный. Емкость имеет один и тот же порядок (у кольца она, естесственно, больше, но несущественно). Что касается технологичности, то вопрос упирается в количество трансформаторов. Е образник лучше при массовом производстве, а при ручной сборке, кольцо, как ни странно - значительно технологичнее.
Существенным недостатком Mo-пермаллоевых колец является их несуразная стоимость.
И последнее. Трансформаторы, намотанные на кольце из Mo-пермаллоя, сопоставимые по габаритам с трансформаторами с сердечниками из феррита работают на более низких частотах, что позволяет снизить динамические потери и увеличить глубину модуляции ШИМ. А это явное преимущество.


Вообще говоря, индуктивность рассеяния определяется исключительно геометрией - и количеством витков, ессно.

Насчет стоимости - для единичных экземпляров - она несущественна. Если мне не изменяет память, кольцо из MPP125 от Arnold Magnetics массой smile.gif ~100 грамм стоило что-то около 6 Евро пару лет назад.

Да, потери на перемегничивание в таком кольце много больше таковых в ферритах, поэтому имеет смысл применять их в режиме непрерывного тока с малым размахом индукции.
Bludger
Цитата
Существенным недостатком Mo-пермаллоевых колец является их несуразная стоимость.


Для единичных образцов стоимость вообще может быть равной нулю, поскольку они благополучно добываются из горелых компутерных питателей - там обычно хорошие залежи колец от Майкрометалс типа 26 (бело-желтые такие) с мю равным 75 - как правило, то, что и надо для флая.

Кстати - а про какие "иголки по питанию" Вы говорите? Если про те, что на выходе, на выходном напряжении, то рассеяние тут вообще говоря не особо то и виновато...
Прохожий
Цитата(Lonesome Wolf @ Jan 8 2008, 20:06) *
Вообще говоря, индуктивность рассеяния определяется исключительно геометрией - и количеством витков, ессно.

Поддержу. Тем более, что есть способы получения минимальных индуктивностей рассеяния и на Е образных сердечниках. Больше, чем на кольцах, но вполне приемлемых.

Цитата(Lonesome Wolf @ Jan 8 2008, 20:06) *
Насчет стоимости - для единичных экземпляров - она несущественна. Если мне не изменяет память, кольцо из MPP125 от Arnold Magnetics массой smile.gif ~100 грамм стоило что-то около 6 Евро пару лет назад.

Про импортные кольца ничего не знаю, а наши из МП100 или МП140 уж очень дорогие.

Цитата(Lonesome Wolf @ Jan 8 2008, 20:06) *
Да, потери на перемегничивание в таком кольце много больше таковых в ферритах, поэтому имеет смысл применять их в режиме непрерывного тока с малым размахом индукции.

Я применяю кольца из вышеназванных материалов в обратноходовых преобразователях в режиме ПТ. Последнее изделие: Viper100A, 3 кольца из МП140 КП20х12х6.5 и 5 выходных гальванически развязанных обмоток. Стабилизация по самой нагруженной 12 - вольтовой обмотке. Режим ПТ в диапазоне 160 - 370 Вольт DC. Частота 30 кГц. Суммарная мощность 50 Ватт. Перегрев трансформатора несущественный - порядка 5 ... 7 градусов относительно окр. среды.
Про технологичность. Попытки сделать тоже самое на EFD к успеху не привели. Намотчица тратила очень много времени на разделывание концов. Да и число обмоток превышало число доступных пинов на каркасе.

Цитата(Bludger @ Jan 8 2008, 20:31) *
Для единичных образцов стоимость вообще может быть равной нулю, поскольку они благополучно добываются из горелых компутерных питателей - там обычно хорошие залежи колец от Майкрометалс типа 26 (бело-желтые такие) с мю равным 75 - как правило, то, что и надо для флая.

Речь не идет о единичных образцах, хотя мысль здравая. Скоро можно будет добывать кольца в промышленных объемах из компьютерного лома - питателей и матерей smile.gif .

Цитата(Bludger @ Jan 8 2008, 20:31) *
Кстати - а про какие "иголки по питанию" Вы говорите? Если про те, что на выходе, на выходном напряжении, то рассеяние тут вообще говоря не особо то и виновато...

Заранее извиняюсь, поскольку вопрос может быть не ко мне. О чем речь? Напомните, если не затруднит.
Bludger
Цитата
Заранее извиняюсь, поскольку вопрос может быть не ко мне. О чем речь? Напомните, если не затруднит.


Изначально - в самом вопросе фраза: "во флаевском трансе необходимо вводить немагнитный зазор, что приводит к увеличению индуктивности рассеяния и как следствие паразитным иголкам по питанию."
Может, рассеяние тут вовсе не при чем? Какие иголки имеются в виду?
Прохожий
Цитата(Bludger @ Jan 8 2008, 22:23) *
Изначально - в самом вопросе фраза: "во флаевском трансе необходимо вводить немагнитный зазор, что приводит к увеличению индуктивности рассеяния и как следствие паразитным иголкам по питанию."
Может, рассеяние тут вовсе не при чем? Какие иголки имеются в виду?

Действительно, вопрос не ко мне. Я тему не начинал... Но поддержу Вас уважаемый Bludger. Рассеяние и "иголки" вещи несколько разные, на мой взгляд. Самые противные из них связаны как раз с паразитными емкостями. И как зазор может повлиять на индуктивность рассеяния отдельно от общей индуктивности тоже не ясно...
Будем ждать автора...
Kostolomus
2 Прохожий, Bludger:
Люди, вы чё, не пугайте!!!!! Как будто во флай ни разу осцилом не тыкались... Имеются ввиду иголки на отраженном напряжении на первичке, когда в такте накачки энергия набирается и в индуктивности намагничивания, и в индуктивности рассеивания, но из индуктивности намагничивания энергия потом сливается куда надо (во вторичку), а из индуктивности рассеивания - куда получится. Так что рассеяние и иголки - вещи непосредственно связанные.

По сути вопроса - на кольце рассеяние имхо хуже точно не будет, но потери в таких материалах действительно придется оптимизировать, да и с технологичностью вопрос.
vlvl@ukr.net
Цитата(Bludger @ Jan 8 2008, 19:31) *
Кстати - а про какие "иголки по питанию" Вы говорите? Если про те, что на выходе, на выходном напряжении, то рассеяние тут вообще говоря не особо то и виновато...

Про них родимых smile.gif Тогда где же собака зарыта ( влиять в ТОРе на длительность фронтов нет возможности, только наверное если не снизить частоту в 2раза)?

Цитата(Прохожий @ Jan 8 2008, 21:38) *
Рассеяние и "иголки" вещи несколько разные, на мой взгляд. Самые противные из них связаны как раз с паразитными емкостями. И как зазор может повлиять на индуктивность рассеяния отдельно от общей индуктивности тоже не ясно...
Будем ждать автора...

Я тута smile.gif На с.к. японимаю так называемые иголки в первичке есть следствие индуктивного выброса обусловленного именно энергией накопленной в индуктивности рассеяния. Индуктивность рассеяния есть величина образованная паразитным потоком, каторый замыкается вне основного контура, а это не что иное как наш любимый немагнитный зазор. Как связано рассеяние и зазор, на прямую. Возьмите транс, не меняя геомерии обмоток измените величину зазора и посмотрите что произойдет с индуктивностью рассеяния. Теперь вернемся к иголкам, иглы образованные в первичке, хотите Вы этого, или нет попадут во вторичку.
Bludger
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 9 2008, 09:58) *
Про них родимых smile.gif Тогда где же собака зарыта ( влиять в ТОРе на длительность фронтов нет возможности, только наверное если не снизить частоту в 2раза)?
Я тута smile.gif На с.к. японимаю так называемые иголки в первичке есть следствие индуктивного выброса обусловленного именно энергией накопленной в индуктивности рассеяния. Индуктивность рассеяния есть величина образованная паразитным потоком, каторый замыкается вне основного контура, а это не что иное как наш любимый немагнитный зазор. Как связано рассеяние и зазор, на прямую. Возьмите транс, не меняя геомерии обмоток измените величину зазора и посмотрите что произойдет с индуктивностью рассеяния. Теперь вернемся к иголкам, иглы образованные в первичке, хотите Вы этого, или нет попадут во вторичку.


Зазор тут вовсе не при чем... Возьмите кольцо с распределенным зазором - рассеяние стало поменьше, но никуда не ушло. Та иголка, что возникает от рассеяния - относительно безвредная, ее спектр достаточно низкочастотен что бы успешно пролезать на выход. Основной же вред - от паразитной емкости транса - мы эту емкость пытаемся очень быстро перезаряжать, и ток перезаряда прекрасно возбуждает паразитные контура из этой емкости, индуктивностей монтажа и, частично, индуктивности рассеяния. И вот здесь колебания очень неприятные - высокочастотные, и непосредственно связанные с выходом. Ну, и куча других контуров - типа как емкость диода плюс рассеяние вторички...
Поэтому в плане борьбы с помехами способ номер один - грамотный, продуманный лайаут! EMI - кондер - как можно ближе к трансу, на хороших полигонах. На выходе - все полигонами с продуманной топологией - дабы минимизовать паразитную индуктивность. Ток не должен "обходить" выходные кондеры - в полигонах вырезы до самых ножек кондеров. Ну, и максимально компактный дизайн - выходные диоды и кондеры как можно ближе к трансу на большой меди.
vlvl@ukr.net
Цитата(Bludger @ Jan 9 2008, 09:23) *
в полигонах вырезы до самых ножек кондеров.

Вот здесь не совсем понятно.
Bludger
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 9 2008, 10:29) *
Вот здесь не совсем понятно.


ну, что то подобное: Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На самом деле это все ОЧЕНЬ существенно! Например варианты первый и третий на картинке отличаются по иголкам на выходе кардинально, в большие разы! Оптимальный вариант конфигурации выхода следующий: с одной стороны большой земляной полигон - идет от транса (и лежит под выходным диодом и цепями диода), проходит под кондерами (вырезы до ножек) - и только после кондеров идет на выход. Другого пути для тока от транса до выхода, кроме как через выводы кондеров, быть не должно! С другой стороны - полигон от транса к диоду, от диода полигон под кондерами (с вырезами до выводов) - и после последнего кондера - к выходному дросселю. Точно так же - через выводы кондеров - единственный путь для тока. EMI кондер - припаян к земляному полигону ДО кондеров, т.е. емкостной ток замыкается на вход непосредственно от транса.
Kostolomus
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 9 2008, 09:58) *
Индуктивность рассеяния есть величина образованная паразитным потоком, каторый замыкается вне основного контура, а это не что иное как наш любимый немагнитный зазор.

Не согласен! Поток рассеяния - это то, что идет по воздуху, не попадая в сердечник. То есть зазор тут ни при чем. И вообще, рассеяние больше зависит от формы, качества, изоляции обмоток, и в гораздо меньшей степени от зазора (если он, конечно, не раздут до сопоставимого с сечением размера и не торчит сбоку от обмотки).
Цитата
Как связано рассеяние и зазор, на прямую.

Неа! Очень слабо они связаны.
Цитата
Возьмите транс, не меняя геомерии обмоток измените величину зазора и посмотрите что произойдет с индуктивностью рассеяния.

Если зазор много меньше размеров сердечника, то ничего не будет!
Цитата
Теперь вернемся к иголкам, иглы образованные в первичке, хотите Вы этого, или нет попадут во вторичку.

Поскольку иглы образуются на рассеянии, то и во вторичку они не попадут, соответственно. Патамушта рассеяние. Другое дело, что и у вторички есть рассеяние, и там тоже будут свои иголки.
Цитата
Основной же вред - от паразитной емкости транса - мы эту емкость пытаемся очень быстро перезаряжать, и ток перезаряда прекрасно возбуждает паразитные контура из этой емкости, индуктивностей монтажа и, частично, индуктивности рассеяния.

Ну, имхо, не частично, а очень даже в основном. Потому как индуктивность дорожки - это одно, а индуктивность катушки в энцать витков на воздухе (это наше рассеяние в виде первички) - это другое. А частотой и амплитудой выбросов можно управлять снаббером.
Lenel
Цитата(Kostolomus @ Jan 10 2008, 16:04) *
Не согласен! Поток рассеяния - это то, что идет по воздуху, не попадая в сердечник. То есть зазор тут ни при чем. И вообще, рассеяние больше зависит от формы, качества, изоляции обмоток, и в гораздо меньшей степени от зазора (если он, конечно, не раздут до сопоставимого с сечением размера и не торчит сбоку от обмотки).

Неа! Очень слабо они связаны.

Если зазор много меньше размеров сердечника, то ничего не будет!

Поскольку иглы образуются на рассеянии, то и во вторичку они не попадут, соответственно. Патамушта рассеяние. Другое дело, что и у вторички есть рассеяние, и там тоже будут свои иголки.

Ну, имхо, не частично, а очень даже в основном. Потому как индуктивность дорожки - это одно, а индуктивность катушки в энцать витков на воздухе (это наше рассеяние в виде первички) - это другое. А частотой и амплитудой выбросов можно управлять снаббером.


Добрый день!
И потерять в снаббере много энергии.
vlvl@ukr.net
Цитата(Kostolomus @ Jan 10 2008, 15:04) *
Если зазор много меньше размеров сердечника, то ничего не будет!

ETD29 w1=82t, w2=24t:
g1=0,31mm, Ls=34uH, L1=1,93mH;
g2=0,58mm, Ls=48uH, L1=1,16mH.
Всетаки изменяется.
Kostolomus
Цитата(Lenel @ Jan 10 2008, 16:38) *
И потерять в снаббере много энергии.

Лучше погреть маленько резистор, чем перепаивать вынесенный транзистор. Имхо. Не знаю, как Вам.
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 10 2008, 17:34) *
ETD29 w1=82t, w2=24t:
g1=0,31mm, Ls=34uH, L1=1,93mH;
g2=0,58mm, Ls=48uH, L1=1,16mH.
Всетаки изменяется.

Ок, если рассеяние - это поток, который не попадает во вторичку, то да, меняется индуктивность. Но я настаиваю на том, что качество намотки и форма обмоток влияет гораздо сильнее. Если касаемо темы беседы - имхо, на пермаллоевом кольце рассеяние будет меньше, чем на етдшке, но не потому, что разрезной-не разрезной, а потому, что форма обмотки тороидальная.
vlvl@ukr.net
Цитата(Kostolomus @ Jan 11 2008, 15:36) *
...Но я настаиваю на том, что качество намотки и форма обмоток влияет гораздо сильнее.

Конечно, но изначально было интересно узнать где больше индуктивность рассеяния, предположим что первичка и вторичка имеют одно и тоже число витков и намотана вдоль всего каркаса/кольца, в феррите с зазором g1, или в распыленном железе, т.е. какой материал эффективнее для флая с точки зрения суммарных потерь?
Kostolomus
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 11 2008, 16:52) *
Конечно, но изначально было интересно узнать где больше индуктивность рассеяния, предположим что первичка и вторичка имеют одно и тоже число витков и намотана вдоль всего каркаса/кольца, в феррите с зазором g1, или в распыленном железе, т.е. какой материал эффективнее для флая с точки зрения суммарных потерь?

Имхо, с точки зрения технологии, потерь на тепло, цены и прочего, лучше хорошо намотанный (с чередованием слоев) ш феррит, чем всякие там кольцы.
vlvl@ukr.net
Цитата(Kostolomus @ Jan 11 2008, 15:57) *
Имхо, с точки зрения технологии, потерь на тепло, цены и прочего, лучше хорошо намотанный (с чередованием слоев) ш феррит, чем всякие там кольцы.

Да, уже изучил доку, потери неахти, большое число витков здесь не прокатит.
Итого, применение во флае не имеет смысла из за больших потерь.
wim
Цитата(vlvl@ukr.net @ Jan 11 2008, 16:52) *
Конечно, но изначально было интересно узнать где больше индуктивность рассеяния, предположим что первичка и вторичка имеют одно и тоже число витков и намотана вдоль всего каркаса/кольца, в феррите с зазором g1, или в распыленном железе, т.е. какой материал эффективнее для флая с точки зрения суммарных потерь?

В зазоре поле выпучивается наружу. Полагаю, что увеличение индуктивности рассеяния с увеличенеим ширина зазора связано с воздействием поля в зазоре на обмотку. Для проверки можно попробовать намотать обмотку из двух частей так, чтобы витки не пересекали зазор.
sup-sup
У PI нашелся http://www.powerint.com/PDFFiles/di141.pdf из которого следует, что рассеяние у порошка больше, чем у феррита (в примере - 12.5% от -индуктивности намагничивания, а в феррите 5%). Там он применен по необходимости работать в сильных магнитных полях.
wim
Цитата(sup-sup @ Jan 11 2008, 18:44) *
У PI нашелся http://www.powerint.com/PDFFiles/di141.pdf из которого следует, что рассеяние у порошка больше, чем у феррита (в примере - 12.5% от -индуктивности намагничивания, а в феррите 5%). Там он применен по необходимости работать в сильных магнитных полях.

Таки не увидел - где там про 5% в феррите?
sup-sup
Цитата(wim @ Jan 11 2008, 20:05) *
Таки не увидел - где там про 5% в феррите?

Там только про 12.5% в порошке, а в феррите где-то рядом, например тут http://www.powerint.com/PDFFiles/der135.pdf
Оно и по здравому смыслу получается, что на порошке рассеяние больше, так как, ежели начальная индуктивность при том же самом сечении магнитопровода меньше (а в порошке всегда меньше, чем типовое в феррите с зазором), то для того же режима нужно больше витков, а значит и рассеяние больше.
Вывод - порошок применять только при острой в нем необходимости.
А E Core Iron Powder кроме Micrometal делает еще Shinhom http://www.shinhom.com/pdf3/24.pdf
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.