Для одного блока питания мне хочется сделать некоторые обмотки из фольги. В обмотках будет несколько (3 ... 5) витков, изоляция в виде промежутка между витками ~1мм. Применяется ли такой метод намотки при массовом производстве? Может быть есть специальные "плоские" провода? Как делаются подсоединения фольги к штырям на каркасе?

Метод намотки нескольких витков плоской лентой в одном слое обычно не применяется. Применяется намотка "слоеным пирогом", состоящим из ленты из изоляционного материала и плоской ленты проводника. Ширина "пирога" равна ширине слоя намотки или его половине, причем проводник берут чуть уже, чем изоляционный материал. Вывод делается проводом, который припаивается поперек проводника и выходит наружу.

______________ каркас
хххххххххххх проводник, лента
=========== изолятор, лента
хххххххххххх
===========
хххххххххххх
ооооооооооооооооооооооооооо вывод
===========

Бывают такие.. вообще давно в ходу БП у которого траф выполнен на печатке возможно в десяток слоев
и снаружи только сердечник страшно технологично и заодно отсекает недоразвитых конкурентов...
На фото это еще не многослойная плата..но уже близко к тому...

В промышленном исполнении такого не видел, но сам именно так наматывал первичку транса для DC/DC конвертеров, питавшихся от бортовой сети. Использовал фольгу толщиной 0,1-0,3 мм и в качестве изоляции - фторопластовую ленту. Проводом соответствующего сечения намотать было бы намного сложнее. Недостаток - повышенная витковая ёмкость, но меня устраивало.

Решение неверное, т.к. при такой конфигурации очень сильно выражен скин-эффект в извращенной форме - вытеснение тока на край ленты. Правильное решение - витки в виде колец из фольги. Менее технологично, но зато эффективность использования меди в несколько раз выше уже при частотах в десятки кГц.

Из чего это следует? Если есть какая-либо дока по этому поводу, поделитесь пожалуйста.

из моего опыта: стояла задача рассчитать транс на 60Вт, токи порядка 5А по выходу, при этом требовалось найти решение с минимальными паразитами (рассеяние, емкость), технологичность не рассматривалась.
пробовал мотать лентой - не понравилось, наименьшие паразиты достигаются при использовании печатных трансов, да и по технологичности они весьма и весьма, потому как многослойки - не проблема.
п.с. частота работы была 300кГц

http://www.ferroxcube.com/appl/info/plandesi.pdf
Design of planar power transformers.
Та же фольга, только в профиль.
Что-то на русском. http://www.chip-news.ru/archive/chipnews/2.../Article_11.pdf

Вот видете Евгений, в чем прелесть общения в тематичесских сайтах, узнали о новом семействе
вторичных БП а кстати в своем беспилотнике вы такие же применяете...

У меня только электрика, элекроника не выдерживает ускорения.
А про такие преобразователи я уже давно забыл, лет 10 тому.

Что теща говорит про это...

Спасибо конечно, но вопрос был про распределение тока на широкой ленте вдоль керна трансформатора, к планарным это отношение не имеет, там иначе всё. Спросил, т.к. считал, что плотность д.б. равномерная более-менее по ширине ...

Вот интересно: трансы можно параллельно включать?
Или обязательно симметрировать?
И сколько в таком случае стоит квадратный дециметр десятислойки?
Идея тут бредовая пришла в голову: планарный сварочник размером с ноутбук

Узнаю электронщика в основном только к ним приходят такие идеи..

Ну да, напряженность поля равномерна по ширине, если не считать концентрации около зазора, но в прямоходовых топологиях зазор мал, и поле из него "выпирает" на очень малое расстояние.
Вообще, для снижения эффекта близости надо принимать все усилия, чтобы укладывать обмотки в один слой (чередование еще лучше). Использование фольги на всю ширину окна оказывается неэффективным для нерезонансных топологий. Дело в том, что в этом случае кол-во слоев оказывается равным кол-ву витков, и если для частоты преобразования толщина фольги значительно меньше глубины проникновения и эффект близости мал, то для высокочастотных гармоник фронтов толщина фольги оказывается существенной, и потери на вихревые токи от ВЧ гармоник уничтожают весь эффект. Поэтому же неэффективной оказывается скрутка тонких проводов, каждый провод периодически проходит через поле разной напряженности, и возникает эффект "многослойности". Возможно, хороший литцендрат (с жилами меньше чем 0,05 от глубины проникновения на частоте преобразования) снизит потери на вихревые токи, но не уверен, не проверял. Кол-во жил в нем (а, соответственно, и эффективное кол-во слоев) велико, и потери от еще более ВЧ гармоник могут оказаться существенными.
Наверное, оптимально использование "плоского" провода, т.е. прямоугольника в сечении (марки, к сожалению, не знаю) - такая обмотка имеет минимальную толщину слоя при максимальном заполнении медью окна, и все равно - только один слой!

Да, потери на вихрь на внутренних витках в широкой фольге будут немалые при большом кол-ве слоёв. От этого равномерность плотности тока по ширине суть не страдает. Ув. SIA безаппеляционно заявил об извращённой форме скин-эффекта, обосновать сказанное не потрудился. Кол-во витков (слоёв соответственно) может быть небольшим 1-2, тогда широкая лента это хороший вариант.

Просчитывал (давно) фольговые катушки для линейного электродвигателя.
Получается плохое заполнение окна медью, т. к. нереально намотать фольгу с пленочной изоляцией, равноценной по толщине лаковой изоляции.
В трансформаторе для сварки из многослойной ПП сложно будет осуществить эффективное охлаждение.

Никто не спорит, что транс на планаре обладает весьма и весьма неплохими показателями Но греется то не только транс - так что если хотите впихнуть все в маленький объем, не забудте хорошие вентиляторы Да, и не забудте на планарном трансе обеспечить правильные зазорчики по 6мм между первичкой и вторичкой, и толщину текстолита в правильных слоях не менее 0,4мм. В принципе, все это решаемо, но все таки планары гораздо эффективнее и приятнее для дисишников, для сетевых гимора много, и получается не так дешево и красиво как хотелось бы...

Само собой. Преимущество намотки фольгой лишь в лёгкости укладки по сравнению с круглым проводом соответствующего сечения. Прямоугольная шина в лаке - компромиссный вариант, но я не встречал богатого ассортимента.

Более-менее подробного рассмотрения этого вопроса я сейчас не могу найти, всю библиотеку по силовухе я выбросил, помню точно, что кое-что было в книжке Русин, Гликман, Горский - расчет электромагнитных элементов РЭА. В сети ее скан найти можно. Физика процесса (в первом приближении) проста - поле, создаваемое током в витке, препятствует протеканию тока посередине ленты, вытесняя его на края. Более-менее равномерную плотность тока на ВЧ в ленточном проводнике можно получить, создав из пар ленточных проводников плоские линии с противоположным направлением токов в соседних слоях, тем самым практически убрав магнитное поле между лентами. Применительно к трансформатору это означает построение его на "длинных линиях", когда каждый слой первичной обмотки переложен слоем вторичной и токи в них равны (за вычетом тока намагничивания магнитопровода, который должен быть настолько малым, чтобы им можно было пренебречь). Следует иметь в виду, что такой трансформатор не может иметь произвольный коэффициент трансформации и при этом применим только в прямоходовых преобразователях.


Для того, чтобы было "дешево и красиво", давно пора отменить кучу формальных требований с размерами зазоров и чрезмерно завышенными испытательными напряжениями по электроизоляции.
Смысл в том, что закладывать чрезмерные запасы (не на 10-20%, а на порядок) - в массовой технике нерационально, и ведет лишь к перерасходу материалов/трудоемкости. Если в сети больше 342 В в амплитуде быть по ТУ в принципе не должно (220Вэфф+10%), следовательно, требование по электропрочности изоляции выше 350В пик - не более чем перестраховка/техническая нерациональность. В действующих документах зачем-то написаны от 2500В эфф.
Предвидя возражения "а если в сети будет выброс и пробьет, и не ровен час, убъет кого" - отвечаю: выброс в сети - это проблема электросети, и незачем ее перекладывать на изготовителей электронной техники. Поэтому, "если что" - все вопросы к энергетикам. Факт пробоя испытанной ранее изоляции - доказательство превышения напряжения. Точка. Не могут гарантировать отсутствия выбросов - простите, а кто мешает понаставить варисторов хоть в каждую розетку ? Розеток, чай, меньше, чем электроприборов...

Смело. "все вопросы к энергетикам" - конечно, справедливо, но не ответят ведь они. А возможный ущерб легко способен превысить все перерасходы материалов и трудоёмкости. А варисторы, ИМХО, в розетки не додумались ставить именно из-за непредсказуемости нагрузки. Какой мощности варистор предложили бы вставлять?

SIA, с большим благоговением читаю Ваши посты в области аналоговой техники.

Но тут, пардон, Вы не понимаете. Проблема 2500V@1min... 5000V@1min - не от энергетиков, а от развития электричества в быту и на производстве как такового.

Например, взять кардиограф, который привезла скорая к больному в деревню/на дачу, кумулятор безнадёжно посажен. И гроза. И ВЛ0,4 несколько километров и молния в неё, ВЛ, бьёт.

Или хто разговаривает по мобилке, одновременно её заряжая, и тут гроза?

Не надо плодить сущности, пожалуйста. Иному бы теоретику ПУЭ - только дай переписать....

Посидите, SIA, пока - без Вас скоро будут 10000V@1min UL. И ГОСТ. Вернее, Регламент.

Безопасность пишется кровью и дорога к ней выстлана трупами. Это не в мурзилке писаться, извините...

Ага, это все так, за небольшим "но" - градиент поля в трансформаторе направлен по ТОЛЩИНЕ фольги, а не по ШИРИНЕ. Концентрация поля - МЕЖДУ обмотками, а напряженность поля по ширине практически постоянна. Даже есть такой термин - "толщина слоя".
Вот перевод топика из юнитродовских семинаров, где рассмотрен эффект близости (производная от скин-эффекта) в дросселях и трансформаторах: http://www.bludger.narod.ru/smps/EddyCurrent.pdf

SIA, не идеализируйте варисторы "273" - от их "срабатывания" либо аппарат разносит в хлам, либо пожар, и, в-третих, может сгореть предохранитель. Если будет заземлён ноль на входе в здание как положено.

К моему великому сожалению вынужден вас огорчить.
В обмотках электродвигателей возникают резонансные процессы с амплитудами в тысячи вольт.
Неоднократно получали рекламации на опытные образцы - пробой изоляции.
Рабочее напряжение всего 500В. Испытательное 1500 в.

Я прекрасно понимаю, что в каждом конкретном случае проще и часто дешевле "перебдеть, чем недобдеть" (и сам нередко так и делаю, даже когда это отнюдь не требуется нормативными документами), но в целом, при миллионных тиражах - это ничем не оправданное расточительство.
Никто не против электробезопасности, как таковой - я лишь против попыток под флагом безопасности ввести излишний запас прочности. Вы же не требуете, к примеру, от автомобиля (вещи куда более опасной, чем электроприборы) 15-кратного запаса прочности, верно ? И от самолета (тоже достаточно опасной вещи) - тоже. Так где логика ? Другое дело, что стоит этот запас в деньгах в электротехнике недорого, поэтому с ним проще мириться, чем разбираться по существу.
Но реальной-то безопасности в описанных Вами предельных случаях это все равно не добавляет, ибо перенапряжение при ударе молнии в воздушную линию легко может достигать сотен киловольт, и тут что 2500В, что 10000В - все равно пробьет. Ситуацию более-менее спасет только наличие грозовых разрядников и мощных варисторов в самой электросети. Плюс обязательное хорошее заземление (которое у нас отсутствует минимум в 1/2 розеток).....
Иначе все это напоминает хохмы из разряда "поскольку весной падают сосульки, велеть с... по... по тротуарам ходить только в сертифицированных касках".
Ссылки на практику и на то, что ПУЭ "писаны кровью" - в данном конкретном случае здесь не совсем в тему, ибо, к примеру, в свое время выпускались миллионными тиражами радиоустройства ВООБЩЕ без изоляции от сети (телевизоры "рекорд", например) - и ни к каким массовым катаклизмам это не приводило, отдельные случаи не в счет. Так что статистика есть даже и "против" изоляции вообще.


А чем это противоречит тому, о чем я говорю ? Как раз наоборот, этих резонансных процессов с такой амплитудой быть не должно. И нужно думать, как их подавить, а не тупо пытаться увеличивать пробивное напряжение изоляции. Это неэлегантное решение.


Не идеализирую. Реальную пользу приносит только таблетка миллиметров этак от 50, которая имеет энергоемкость, достаточную для вырубания автомата..

Просьба к участникам не плодить ОФФТОП

В отдельном частном случае - конечно, никакого разговора. Но если взять большую выборку, допустим, миллион устройств. Вероятность нанесения существенного ущерба именно от недостаточности изоляции (а не по тысяче других причин) - все равно ничтожна, единичные случаи, причем их еще нужно доказать.
А расходы на миллионных тиражах - уже вполне себе осязаемые. Конечно, проще все сделать "с запасом", но это просто нерационально.

Только такой, которая достаточна для вырубания автомата. Таких варисторов достаточн по паре за каждым автоматом. Более мелкий - это профанация.


Хорошо, посмотрю подробнее. График очень хорошо врезался в память, и точно помню, что смотрел я его именно в ходе того, как разбирался с результатами вот такой "рационализации" - обмотки из ленты, которая дала огромные потери на ВЧ. После перевода конструкции на обмотку из "дисков" все стало нормально.

SIA, прошу прощения за задержку с ответом - последние праздники опускал дочь в колодец h=-14.000 на даче - чистить надо. Еще денька три надо еще перед заедом на весну-лето-осень.
Поверил на загазованность, свечкой - сам не полез. Колодец узкий, а я довольно широк стал.
Ну да ладно, на чём мы остановились, продолжаем, для исходности про милионные тиражи и "бытовуху"



Есть, для начала, ТПИ (трансформатор питания импульсный) для двух больших классами (и тиражами) устройств - для тр-ров БП с гальванической развязкой и "не особо".

"Не особо" - это стиралки, в паспортах которых написаны требования по правилам монтажа и эксплуатации этих аппаратов.
Там изоляции нет, только для ОХ флайбека на первичке. Попытки применить оттудова трансформаторы (~6 Вт, тинисвич) для, например, оффлине - заканчиваются всегда неудачей при испытательном 1000 В дц. Вашему мнению, SIA, это только трафит Умеют же и, главное, милионными тиражами. Значит, и материалы для изготовления не уникальны, а серийны.

"Первый тип" - бытовые устройства, заведомо расположенные для заноса ВВ потенциала извне - телевизоры и пр., куда можно воткнуть кусок провода в качестве антенны. Изоляция 1,2 - ВСЕГДА на уровне.

"Третий тип" - практически никого кроме "удешевляльщиков" не интресует, но заботит многих - это резонансные (Ройера и не совсем) трансформаторы, питающие CCFL баклайта лцд. Это самое уязвимое в нью-текнолоджи телевизоров. Любых - брендовые в ремонте дороже, только и всего. Рекомендую за эту стоимость купить три заведомо китайских. И собрать из них два - еще и ЗИП останется, в т.ч. матрица.

Где можно "сократить расходы"?

П.С. Про варисторы Вы понимаете. Найду скоро пару фотографий из архива, где они "позащищали". И если бы не металлический корпус устройства (настольная печь c ЧПУ и PID, 15k$ для обжига металлокерамических зубных протезов израильской фирмы) - гореть и гореть. А так же про бытовые телевизоры больших диагоналей подобралась подборка из неплохих фотографий.


Повторяю вопрос на тему



Пусть горят? Пожарные и кладбищенские сотрудники чтоб не спали


Я понимал бы, если сраный ТПИ своей толстой изоляцией воровал бы ракетину БЧ. Дык, там не миллионные тиражи, вроде - столько беспилотников пока нет



А можно пример электрической схемы?




Ничем, кроме как фразой давно выкинувшего книги по ИБП человека.

Мы тут, с Евгением с одной стороны и Максимом - с другой подрядились инверторно питать всякий хлам со встроенными вращающимися частями. Забавная это штука! В силу неидеальности всего остального, да, Евгений ?

Тут в форуме раздел есть про электробезопасность. Туда бы этот разговор перенести. И, maximiz, Вы бы писали по-русски, а то такая каша получается... Извините за замечание.
П.С. Я бы свою дочь в колодец... собственными руками... нет, о какой безопасности после этого рассуждать... А что, тёща не помещалась?

Тёща примерно таких же ттх, но стара, больна, малосгибаема , и в Пензе.

А то бы второй сменой запросто.

На самом деле, это, в колодец, я считаю, по опасности - как утроенная высота башни/мачты. Я был на 253м мачте. Вот там - страшнее страшного при ветре в 20 м/с. Мотается под ногами всё - как говно.

А тут, на даче, в сравнение, просто комфорт и курорт, в колодце - главное, одеть дочь в длинный мамкин свитер (под подвес и прочую экипировку), чтобы не исключила она себя в дальнейшем из дележа "материнского капитала"

Тема закрыта. Награды выписаны.

...

Открыта.

Перспективное направление, оказывается. Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Да уж. Кто бы сомневался.