День добрый, подскажите плз, в чем может быть дело. Собираю Dc-dc преобразователь, входное DC 300V, выходное регулируемое 600-1000V, 0.2A, 200Вт, частота коммутации 50кГц.
Выбрал полумостовую схему, рассчитал трансформатор для нее на сердечнике ETD49. Собрал макет. Проблема в том, что первичная обмотка ощутимо греется даже на нагрузке в 10Вт, хотя транзисторы холодные, сердечник тоже. Первичная обмотка намотана поверх втиоричной. Трансформатор рассчитывался на естественное охлаждение. Считал тремя разными методиками, ни одна из них не показала перегрева трансформатра. Число витков в первичке и вторичке при расчете тремя методиками совпадает +-2 витка. Т.е. можно предположить, что расчет более-менее достоверный. Усредненные данные расчетов такие: 19 витков первичка и 130 вторичка, 3х0.51мм проводом первичка и 0.51мм проводом вторичка.
Обмотка греется до температуры свыше 65 градусов уже при нагрузке в 50Вт с естественным охлаждением, и до 43 градусов с большим вентилятором. При нагрузке свыше 130Вт в трансформаторе появляется звон.



Ума не приложу в чем может быть дело. Я уже и с первичкой экспериментировал, менял число витков в большую и меньшую сторону, менял число жил первички. Проверил три раза выходные цепи - все в порядке, подозреваю, что где-то накосячил, но не пойму где.

На хх тоже греется?
Какая ширина рабочего импульса при этом?
Мне кажется витков маловато, индукция 0.75Тл ! при максимальном К заполнения

Постоянки там нет на первичной?
Я понимаю, по схеме быть не должно, но может, где в монтаже ошибка?

1. Индукция великовата, выберите оптимальную по графикам для материала.
2. 3х0.51мм - так наверное делать не следует, возможно увеличенные потери по переменке. Попробуйте замените на литцендрат, или свивку.
3. В повышающем трансе и емкость поболее будет, попробуйте для начала сделать 1:1, если тоже будет греться, тогда 1 и 2 пункты по любому нужно оптимизировать.

На ХХ еще не проверял, прловерю отпишу. А как Вы так быстро посчитали индукцию? И по какой методике определили число витков?





Не затруднит ли Вас указать по каким именно графикам? Я для расчетов брал 0.2Тл
3х0.51 это повитые 3 жилы в один провод.

Прошу прощения, в схеме были неточности, сегодня обновил. В частности конденсатор С1 1мкФ уже присутсвовал (100нФ указано по ошибке).
Небольшие изменения

вот осциллограммы, может так будет яснее.
Пожалуйста. приведите рисунки в gif или jpeg. Формат bmp занимает слишком много места и недавно запрещен на форуме

На конкретный феррит, зависимости потерь от частоты и индукции.

dB=(t*u/2)/S*F*w=0.75 Тл, по Вашим данным.

Витков надо поболее - около 30 на первичке. Складывние провода 3x0.51 при fраб=50кГц на практике ничего не дает, убедился тоже. В моем случае при таких же условиях но 100Вт в обратноходовой схеме после долгого шаманства удалось получить температуру трансфрматора t=54-58C без принудительного охлаждения. Если посмотреть на зарубежные dc-dc то там температура трансформатора в 85-90С считается нормальной.

Vlvl выше уже привёл формулу.
dB=(t*u/2)/S*F*w=0.75 Тл,
Т.е. по 0.375 Тл в каждую сторону по симметричной петле.
А витки вы сами написали, 19. Площадь сердечника из даташита на него.

Единственное что, этот размах индукции вполучается при напряжении в 300В и максимальном коэфф заполнения, который в установившемся режиме и при 300В наверняка меньше 0.5

Да, 3 провода по 0.5мм на частоте 50 кГц это замечательно. На такой частоте скин эффект составит около 0.3 мм

Да и ток намагничивания на ХХ при индуктивности порядка 1,37 мГн (N87) - порядка 2 А (300В, D=0.5), даже без учета подмагничивания сердечника при высокой индукции.

тогда диамерт мах. 0,6мм, здесь все в порядке, а вот свивка такого диаметра штука смутная наверно...

достаточно запомнить одну формулу, очень простую:
U = dФ/dt.
э.д.с. в контуре (одном витке) равна производной от магнитного потока через площадь контура.

Для w витков это превращается в U = w·S·dB/dt ≈ w·S·∆B/∆t
В полумостовой схеме напряжение на первичной обмотке равно половине питания, а B меняется от -Bmax до +Bmax за половину периода (∆t=1/(2·F)).
Подставляете, считаете. Получится немного меньше 0.2 Тл, так что всё нормально с витками.

dB=150Vx20uS/(211mm2x19)=0.748 Тл.
Или я не тот ETD49\25\16 взял?

Погодите плз, я что-то запутался в Вашей полемике, 3х0,51 это нормально, но можно взять 0,6 провод?
Число витков нормальное или нет?

ЗЫ Я пробовал увеличивать число витков, брал и 30 и 45, все равно грелся на ХХ. Подозреваю, что намоткой что-то не то. Транс намотан так: сначала вторичка, потом первичка 3х0.51.





ЗЗЫ не затруднит ли Вас указать источник формулы и дать расшифровку подставленных значений? dB=(t*u/2)/S*F*w=0.75 Тл
ЗЗЗЫ я считал так же по формуле из Ferroxcube Soft Ferrites Design Tool software Soft Ferrites Design Tool 2010
В хелпе к проге есть формула, если брать u=150V, f=50000, n=19, то выходит B=187mT

20us это весь период, индукция за это время успевает изменится от -B до +B за время одного полупериода, а потом опять от +B до -B за второй полупериод.
В результате Ваши 0.748 Тл в 4 раза больше чем амплитуда индукции в сердечнике.

Вот голова дырявая! Я вместо времени рабочего импульса (10uS) подставил период 20uS.
Тогда всё сходится, амплитуда индукции 0.187Тл, а размах 0.374 Тл
А в этой формуле, где фигурирует частота, в знаменателе не хватает четвёрки. И это часто сбивает с толку, поэтому лучше оперировать временем рабочего импульса а не частотой.

Сколько раз уже перетирали эту формулу и методику вывода её...
N = Umax/ (4fBS). В случае полумоста Umax = половине амплитудного входного. B - не Bsat, а допустимое значение индукции в применённом сердечнике при данной частоте (обычно на 50 кГц 0.18 - 0.2).

Как видите я человек новый, иначе бы не спрашивал. Не затруднит ли Вас указать где конкретно обсуждалась эта формула, откуда она? По ней тоже выходит 19 витков для U-150, B-0.18, S-211

Сомнительно заверение, что опыт с холостым ходом был честный.

V000va, Вы замеряли этот мистический нагрев при полном отсутствии проводов вторички на сердечнике?

так вот я о том же, под первичкой была вторичка, ИМХО в ней дело.

Топикстартеру. Эта формула выводится из закона Фарадея E=dФ/dt

Но вместо N = Umax/ (4fBS) советую пользоваться N = Umax*t /BS
где t максимальная ширина импульса.
В- индукция в сердечнике. Д.б. не более Bsat при 100гр.
Umax максимальное напряжение, подаваемое на обмотку трансформатора
S площадь сердечника.

Нужно ещё учесть потери в сердечнике от частоты и В. При 100 кГц (50 кГц в двухтактере) и В = 0.2 они уже очень ощутимы.

Конечно! Поэтому я и сказал, не более Bsat. Всё остальное касается оптимизации потерь в трансформаторе

Да, я тоже подставил 20мкс, абшибся, с кем не бывает.


Может осциллограмки приведете на ключах.
В повышающем трансе повышенная емкость, поэтому вторичку стараются разбивать на секции ( для флая я делал 1 секция - это один слой, а далее коммутировал через диоды, с мостами не работал, но скорее всего теже грабли), попробуте всетаки транс 1:1 и каждую обмотку в один слой. Если есть литцендрат, воспользуйтесь. Конце в концов, сделайте не свивку на первичке а поставте 0,51+0.51, от щечки до щечки.