Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Выбор ферита для маломощного трансформатора
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Компоненты Силовой Электроники - Parts for Power Supply Design
vm1
Какой феррит предпочтительней для трансформатора на кольце передающего иголки около 0.5мкс?
Оптимизация по минимуму мощности потерь при максимуме амплитуды напряжения в единственном витке.
Достаточно выходной мощности 5 млВт.
Microwatt
Цитата(vm1 @ Jan 23 2009, 18:19) *
Какой феррит предпочтительней для трансформатора на кольце передающего иголки около 0.5мкс?
Оптимизация по минимуму мощности потерь при максимуме амплитуды напряжения в единственном витке.
Достаточно выходной мощности 5 млВт.

Если это трансформатор напряжения, а не тока, то нужно максимально увеличить начальную индуктивность сердечника, чтобы иметь индуктивность на единственном витке. Минимумом потерь мощности тут придется пожертвовать.
Можно смотреть ферриты проницаемостью 6-12 тыс. Смотреть на предмет приемлемого размера сердечника.
Вы не указали амплитуду сигнала. Если это 1 милливольт, то и более высокочастотный феррит пройдет.
vm1
Хотелось бы 5В
Обычно фериты с высокой проницаемостью используются на низких частотах,
до 25-50кгц.
а у меня иголки 500 наносекунд, если эти иголки пустить меандром,
1мегагерц получится.
Vokchap
Цитата(vm1 @ Jan 23 2009, 20:04) *
Хотелось бы 5В
Обычно фериты с высокой проницаемостью используются на низких частотах,
до 25-50кгц.
а у меня иголки 500 наносекун, если эти иголки пустить меандром,
1мегагерц получится.

Большая мю вам и не нужна на таких временах. Из наших возможно подойдут ВН, ВНР (до 50MHz).
vm1
Цитата(Vokchap @ Jan 23 2009, 19:23) *
Большая мю вам и не нужна на таких временах. Из наших возможно подойдут ВН, ВНР (до 50MHz).


А по Филипсу или по Епкосу, это какие марки феррита?

Эксперименты показали что подходят 3F3 и T35,
но требуется кольцо сечением более 15мм2.
Но я пробывал мало марок, наверняка есть что-то более оптимальное.
Vokchap
Цитата(vm1 @ Jan 23 2009, 20:41) *
А по Филипсу или по Епкосу, это какие марки феррита?

Эксперименты показали что подходят 3F3 и T35,
но требуется кольцо сечением более 15мм2.
Но я пробывал мало марок, наверняка есть что-то более оптимальное.

Хорошо, что подходят, но это низкочастотные материалы для 500нс.
Свойства материалов, из которых Эпкос делает торойды.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Microwatt
Цитата(vm1 @ Jan 23 2009, 19:04) *
Хотелось бы 5В
Обычно фериты с высокой проницаемостью используются на низких частотах,
до 25-50кгц.
а у меня иголки 500 наносекунд, если эти иголки пустить меандром,
1мегагерц получится.

Ну, если это действительно меандр и не более 5 вольт, то должно справиться кольцо сечением от 0.1 см кв. Пробуйте N87 заурядное Эпкос. Размер R12. кажется....
Vokchap
Цитата(Microwatt @ Jan 23 2009, 22:11) *
Пробуйте N87 заурядное Эпкос. Размер R12. кажется....

Зачем тут силовой феррит? Требуется воспроизвести приличную полосу, 87 сожрёт её.
blackfin
Вот готовое: ADT1-1WT.
vm1
Цитата(Microwatt @ Jan 23 2009, 21:11) *
Ну, если это действительно меандр и не более 5 вольт, то должно справиться кольцо сечением от 0.1 см кв. Пробуйте N87 заурядное Эпкос. Размер R12. кажется....


Нет это не меандр,
иголки 0.2-0.5uc с частотой порядка 100-200кГц
работало советское кольцо 2000нм 12х6х5,5
Еще лучше два кольца 10х6х4 Эпкоса Т35, суммарная площадь 15мм2
либо 1 кольцо с 2 витками

R12 велико, хотелось бы кольцо одно кольцо 10х6х4,
т.е. ищу материал чтоб 1 кольцо работало.
N49 плохо работал, хотя является высокочастотным "силовым"

Цитата(Vokchap @ Jan 23 2009, 21:17) *
Зачем тут силовой феррит? Требуется воспроизвести приличную полосу, 87 сожрёт её.


Я так думаю чтоб вольт/виток был высокий.
Полоса только формально широкая, а реально узкая, имп. ток в сердечнике существует 0.5uc и спадает к нулю,
затем "постоянный" нулевой ток трансформатора может сохранятся сколь угодно долго.
следующий импульс производится с противоположной полярностью.

Цитата(blackfin @ Jan 23 2009, 21:22) *
Вот готовое: ADT1-1WT.


Забавно но дорого и нет напряжения изоляции.
Я все это горожу для недорогой технологичной малопотребляющей
схемотехники изоляции сигнала на рабочее напряжение 220в
сейчас на двух витках получается 1.3mA

Цитата(Vokchap @ Jan 23 2009, 19:58) *
Хорошо, что подходят, но это низкочастотные материалы для 500нс.
Свойства материалов, из которых Эпкос делает торойды.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла


Есть у меня все эти файлы, по 3 основным фирмам Эпкос Ферокуб и Магнетикс.
Не понятно по каким критериям подбирать.
С одной стороны надо высокую индуктивность, с другой стороны необходимы низкие потери
на частоте 1мГц.

При тестах я практически не нашел большой разницы между марками ферритов.
В основном влияет сечение.
Microwatt
Цитата(vm1 @ Jan 24 2009, 01:47) *
Я так думаю чтоб вольт/виток был высокий.

С одной стороны надо высокую индуктивность, с другой стороны необходимы низкие потери
на частоте 1мГц.

При тестах я практически не нашел большой разницы между марками ферритов.
В основном влияет сечение.

Так оно и есть. У Вас сечение определит количество витков.
А количество... Я так полагаю, что 1 виток - супертехнологично. А где 2, там уже и три-четыре рояли не играют.
Но возьмете тогда R6.3.
vm1
Цитата(Microwatt @ Jan 24 2009, 01:55) *
Но возьмете тогда R6.3.


Не понял, а какой материал?
У этого кольца сечение всего 3мм2,
если это будут те марки феррита что я тестировал,
то точно работать не будет.

Основная проблема, что нет образцов, а марок феррита много,
для тестирования все не закажешь sad.gif
Tiro
По моим прикидкам Вам достаточно 8 мм^2 на 1 виток. (На 2 витка 4 мм^2 и так далее) Свейте первичную и вторичную обмотки с шагом 3 витка / см, обмотайте любой феррит (но лучше с меньшей проницаемостью, вроде нашего 400НН) исходя их допустимого тока ХХ. Рассеяние будет очень низкое, форма импульсов будет передаваться хорошо.
vm1
Цитата(Tiro @ Jan 24 2009, 04:11) *
По моим прикидкам Вам достаточно 8 мм^2 на 1 виток. (На 2 витка 4 мм^2 и так далее) Свейте первичную и вторичную обмотки с шагом 3 витка / см, обмотайте любой феррит (но лучше с меньшей проницаемостью, вроде нашего 400НН) исходя их допустимого тока ХХ. Рассеяние будет очень низкое, форма импульсов будет передаваться хорошо.


Большинство ферритов у Эпкоса имеют проницаемость выше750-1000,
самый близкий к 400НН это М33 проницаемость 750.
При такой проницаемости он очень быстро войдет в насыщение, низкий Al
да и нет его в кольцах.

А как выглядят прикидки?
Я пока кроме требований к индуктивности 1 витка ничего не придумал.
Индуктивности должно хватать для роста тока в течении 0.5uc при напряжении в витке 5В.
В противном случае феррит его укоротит, насыщение, кз и т.д.
А предел по току прямо пропорционален сечению.

Если я закажу R10,0 × 6,00 × 4,00 T46 c Al=6000nH 7.8mm2
(у кольца R10,0 × 6,00 × 4,00 T35 ,было AL=2460nH 7.8mm2 и два кольца работало, т.е L=4920nH 15mm2)
Его одного хватит, или возникнут другие проблемы?
Tiro
Цитата(vm1 @ Jan 24 2009, 16:38) *
А как выглядят прикидки?


Для приложенного в течении времени dT постоянного напряжения V
к катушке с числом витков N и сечением магнитопровода S индукция изменится на dB:

dB = V*dT / (N*S), отсюда S = V*dT / (N*dB) = 5 * 0.5e-6 / (1 * 0.3) = 8.33e-6 м^2

Если нужен строго 1 виток, то лучше взять тонкий коаксиальный провод, согнуть в виде буквы U и на каждую сторону надеть мелкие колечки, чтобы набрать необходимое сечение. Но мне кажется, что лучше сделать несколько витков. Причем для получения минимального рассеяния геометрия первичной и вторичной обмоток должна быть максимально близкой, поэтому и рекомендую намотку свитыми проводами. А вот тип материала в магнитопроводе не является очень значимым (конечно в разумных пределах, без экстремизма biggrin.gif ).
vm1
Цитата(Tiro @ Jan 24 2009, 17:32) *
Для приложенного в течении времени dT постоянного напряжения V
к катушке с числом витков N и сечением магнитопровода S индукция изменится на dB:

dB = V*dT / (N*S), отсюда S = V*dT / (N*dB) = 5 * 0.5e-6 / (1 * 0.3) = 8.33e-6 м^2


Спасибо, все правильно,
но где же проницаемость или индуктивность витка?
Я правильно понимаю что она должна быть достаточно велика чтобы
за время 0.5uc сердечник не достиг максимума B?
dpss
Цитата(Tiro @ Jan 24 2009, 17:32) *
Для приложенного в течении времени dT постоянного напряжения V
к катушке с числом витков N и сечением магнитопровода S индукция изменится на dB:

dB = V*dT / (N*S), отсюда S = V*dT / (N*dB) = 5 * 0.5e-6 / (1 * 0.3) = 8.33e-6 м^2

Если нужен строго 1 виток, то лучше взять тонкий коаксиальный провод, согнуть в виде буквы U и на каждую сторону надеть мелкие колечки, чтобы набрать необходимое сечение. Но мне кажется, что лучше сделать несколько витков. Причем для получения минимального рассеяния геометрия первичной и вторичной обмоток должна быть максимально близкой, поэтому и рекомендую намотку свитыми проводами. А вот тип материала в магнитопроводе не является очень значимым (конечно в разумных пределах, без экстремизма biggrin.gif ).

Когда-то изучал конструкцию развязывающего трансформатора от 100 мегагерцовой сетевой карты. Там использовалось кольцо 5х2 и толщиной 3 миллиметра. Намотан витой парой 15 витков. Обмоточный провод с тройной изоляцией. На испытании держал 5 киловольт между обмотками в долговременном режиме.
vm1
Цитата(dpss @ Jan 25 2009, 14:34) *
Когда-то изучал конструкцию развязывающего трансформатора от 100 мегагерцовой сетевой карты. Там использовалось кольцо 5х2 и толщиной 3 миллиметра. Намотан витой парой 15 витков. Обмоточный провод с тройной изоляцией. На испытании держал 5 киловольт между обмотками в долговременном режиме.


Кто нибудь знает что за материалы в них используются?
Microwatt
Цитата(vm1 @ Jan 24 2009, 23:35) *
Спасибо, все правильно,
но где же проницаемость или индуктивность витка?
Я правильно понимаю что она должна быть достаточно велика чтобы
за время 0.5uc сердечник не достиг максимума B?

Трансформатор считается по единственной формуле w= 10U/4BSF, где
-w- витки, U- напряжение вольты, В -индукция теслы, -S- сечение см кв, F-частота килогерцы.
При этом заданная индукция Вам гарантирована.
А индуктивность определит ток холостого хода. Ее считают из L=w^2 * Li, где
Li - коэффициент начальной индуктивности. У порядочных контор указан на каждый сердечник.
У непорядочных нудно и приближенно считается через среднюю длину магнитной линии либо относительно точно определяется замером индуктивности пробной катушки на 10-20 витков .
Проницаемостью можно голову забивать при расчете дросселей с зазором.
vm1
А как быть с током трансформатора?
не может быть достаточно только формулы для U от Bмакс и S,
ток же не может быть беспредельным.
Должно быть второе ограничение,
ограничение для максимального пикового тока.
Обычно считается что у трансформатора напряжения
индуктивность достаточно велика в сравнении частотой и нагрузкой на которых он работает.
А у меня на одном витке ток растет очень быстро.
Tiro
Цитата(vm1 @ Jan 24 2009, 23:35) *
Спасибо, все правильно,
но где же проницаемость или индуктивность витка?
Я правильно понимаю что она должна быть достаточно велика чтобы
за время 0.5uc сердечник не достиг максимума B?


Не забивайте голову проницаемостью при расчете предельной индукции, поскольку проницаемость входит и в формулу для расчета индуктивности, и в формулу для расчета индукции. Ток растет обратно пропорционально индуктивности, а индукция прямо пропорциональна току. Поэтому при расчете индукции проницаемости быть не должно.

Вы все правильно понимаете, но от проницаемости тут практически ничего не зависит. Если есть требования по индуктивности холостого хода или по индуктивности рассеяния, то тогда да, можно задуматься и о проницаемости.
vm1
Цитата(Tiro @ Jan 26 2009, 00:24) *
Вы все правильно понимаете, но от проницаемости тут практически ничего не зависит. Если есть требования по индуктивности холостого хода или по индуктивности рассеяния, то тогда да, можно задуматься и о проницаемости.


Требования по индуктивности холостого хода это фактически требование
к тому чтоб ток в течении одного полупериода нарастал незначительно.

На холостом ходу можно уменьшить частоту трансформатора настолько, что предел по току,
для данного феррита будет достигнут при той-же неизменной амплитуде напряжения.
Он должен как то вычисляться из длинны кольца.
Tiro
Цитата(vm1 @ Jan 26 2009, 01:11) *
Требования по индуктивности холостого хода это фактически требование
к тому чтоб ток в течении одного полупериода нарастал незначительно.

На холостом ходу можно уменьшить частоту трансформатора настолько, что предел по току,
для данного феррита будет достигнут при той-же неизменной амплитуде напряжения.
Он должен как то вычисляться из длинны кольца.


1) Тогда вы должны задать требование к индуктивности холостого хода. Сейчас все расчеты исходили только из условия ненасыщения магнитопровода.
2) Если длительность импульса, в течении которого действует постоянное напряжение, определена, то и изменение индукции определено. Дальше вы можете как угодно увеличивать период следования импульсов, на индукции это не скажется.

Вот Вам еще прикидки на пару вопросов:

1) Какая будет индукция B в катушке L при заданном токе I?

Воспользуемся соотношениями:
B=u*u0*H (1),
H=I*N/lm (2).
Из (1) и (2) следует B=u*u0*I*N/lm (3).

Зная, что L=u*u0*N^2*s/lm (4),
получим, что B=L*I/(N*s). (5) // через ток и индуктивность, как Вы хотели, но для постоянного тока нагляднее пользоваться соотношением (3)

2) Какие требования нужно предъявить к конструкции кутушки L при заданных V и dT?

Ток при постоянном V за время dT изменится на dI=dT*V/L. (6)
Из (5) и (6) следует dB=dT*V/(N*s). (7)

Вот Вам и витки с сечением сердечника.
vm1
Спасибо,
пошел осмысливать.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.