Jump to content

    
Sign in to follow this  
dan_ko

Выбор тополгии DC-DC

Recommended Posts

Что бы знать к чему стремиться.

Предел известен = 100% :rolleyes:

А "без шуток", не понятно, что нет зависимости КПД от нагрузки. А от входного напряжения?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для человека сделавшего такое и не чувствующего загодя что же сделал - вполне приемлемо.

Нет изменений КПД? Ну в диапазоне 40-100% нагрузки он может меняться незначительно. Больше от изменения входного.

Однако, это сдуть пришлось ватт 120? Чем и как охлаждаете? Чем мотали трансформатор и что за рабочая частота?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо.

Больше от изменения входного.
Да, при входном выше среднего намерял 93% КПД. Может не точно, лабораторное оборудование позволяет желать лучшего.

Однако, это сдуть пришлось ватт 120?

Хорошо бы сдуть, основное требование - отсутствие вентиляторов.

Чем и как охлаждаете?

Алюминиевый односторонний ребристый радиатор, общей площадью около 3500 кв. см., на гладкой стороне смонтирована схема. За час работы на нарузку в 700 Ватт радиатор нагрелся до температуры 60 градусов. А вот с трансформатором беда, темпратура достигла 100 градусов. Оно бы и не беда, но заказчик говорит: "Вай-вай, как такую печку внутри прибора держать!?"

Трансформатор: ETD 54, материал 3c96, первичная 31 Виток 0.42х13, вторичная - 63 витка 0.63х3. Вторичка между половинками первичной. Выбор на первый взгляд странноватый, но это результат нескольких проб и ошибок. Частота 55 килоГерц.

 

зачем использовали IGBT FGA25N120 на 1200 Вольт ?

Тройной запас по максимальному входному, а на 900 Вольт сейчас редкость. Да и купили незадорого. Отлично работал 600 Вольтовый, но я забоялся, что нет запаса по напряжению.

Если можно посоветуйте, как поборться за снижение температуры трансформтора?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да если это само по себе, то трансформатор 100С - не так уж и страшно, это для большинства ферритов комфортная температура.

Все остальное - достаточно "правдоподобно", т.е вроде классическая конструкция.

Да, радиатор в 3500 квадратов может и достаточен пассивный. Но вот вставить это в прибор, в замкнутый объем - придется урезать радиатор и сделать обдув.

Снизить нагрев трансформатора - ну а как его особо снизить? Только потери в меди - жил побольше и общее сечение больше. Потери в ферромагнетике - больше магнитопровод, больше витков-индуктивность больше, ток намагничивания уменьшить.

Вытягиваем медь - сталь ухудшается, тянем сталь - медь ухудшается. Есть какой-то оптимум, но 3-4 ватта потерь никак не получить. Есть конечный КПД трансформатора..

93% - хороший КПД, но на 800ватт куда-то ватт 50 тепла сбрасывать нужно, как ни старайся.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Наверное, радиатор - конструктивно часть внешней стенки прибора. Только так я понимаю его габариты. Можно трансформатор на этот же радиатор прикрутить. Я когда-то так делал. Но нужно осторожно, чтобы при сборке феррит не расколоть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Что бы знать к чему стремиться.

вот пример фсу ZVS мост вход 100-200В выход 100В, 500Вт

post-10030-1385480641_thumb.jpg

 

ещё посмотрите an1660 у ST, они получают 94% даже для 24В выхода

теперь вам есть на что равняться :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо всем. Да, радиатор " на улице", с него ещё и на корпус прибора какая то часть тепла перейдёт. А вот с трансформатором.. Насчёт чисто активных потерь в меди - пробовал соединить последовательно первичную и вторичную и пропускать постоянный ток 6 ампер - нагрев почти не заметен. А при работе, обмотка греется сильнее феррита. :(

Share this post


Link to post
Share on other sites
Скин-эффект... :laughing:

Скорее эффект близости.

Вторичка между половинками первичной
А вторичная многослойная?

Вообще создаётся впечатление, что трансформатор "недосчитан":

1 Рабочая индукция (амплитуда) В~0,095 Тл. По ДШ на этот тип сердечника из N87, при В=0,1 Тл и 100кГц, потери в "железе" 3,2 Вт на (55кГц будет значительно меньше). Допустимые суммарные потери при перегреве 40° - около 6,7 Вт. Т.е. потери в "железе" меньше половины допустимых (если их поделить пополам с медью).

2 "Чистые" (чисто омические), расчётные потери в меди превышают половину допустимого, а ведь ещё есть скин-эффект и ... (Поэтому и не греется на постоянном токе).

3 Коэффициент трансформации N=63/31= 2,03, если исходить из минимального входного напряжения 180 В, достаточно 1,6 (примерно). Большой N приводит к увеличению тока первичной обмотки и скважности, что также увеличивает потери, как в трансформаторе, так и в преобразователе в целом.

Хорошо бы уменьшить число витков обмоток, что бы оптимизировать рабочую индукцию (перераспределить потери), намотать с послойным чередованием и уменьшить Nс. Плотности тока в обмотках не прикидывал, хорошо бы проверить правильность выбранных сечений проводов обмоток.

Всё что я сказал может быть анализировалось ТС, высказал только собственное мнение.

Удачи в накоплении "проб и ошибок" :rolleyes:

Да и ещё бы ввести зазор в сердечник, очень полезно для однотактника.

Edited by MikeSchir

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да и ещё бы ввести зазор в сердечник, очень полезно для однотактника.

Хм... если работать в одну сторону с намагничиванием - да. Но малейший зазор сразу же витков добавит уйму. Проиграем в меди.

Стоит ли его вводить? Я так до сих пор однозначного мнения и не смог составить...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо!

А вторичная многослойная?

да.

создаётся впечатление, что трансформатор "недосчитан":

У меня аналогичное впечатление. ;)

Насчёт зазора - я пока против.

Должен признаться, считал, что учитывать скин - эффект на таких частотах несерьёзно, а почитал об эффекте близости - впечатляет.

Нужно всё это дело осознать и перепроектироать. Наверное не один раз.

 

Edited by dan_ko

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this