Jump to content

    
Sign in to follow this  
dan_ko

Выбор тополгии DC-DC

Recommended Posts

Скорее, эффект близости - обмотки не в один слой, наверно...

Скорее эффект близости.

Да, пожалуй. И самому вытеснение на этой частоте показалось неправдоподобным, но об эффекте близости почему-то не вспомнил... :crying:

Share this post


Link to post
Share on other sites
... а почитал об эффекте близости - впечатляет.

В страшилке толщина проводника больше толщины скин-слоя и витки вплотную...для устрашения.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Насчёт зазора - я пока против.

Аргументируйте :rolleyes:

А чем у вас "прямой диод запирается и как долго? А как размагничивание идёт? может поэтому и N большой сделали? Часто введение зазора - самый простой и дещёвый способ решить кучу проблем (в разных преобразователях, ну кроме флая :rolleyes: ), иногда непонятных с первого взгляда.

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

Ну, как-то ТАК :rolleyes:

 

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...

С какого перепугу? :rolleyes: А всякие паразиты? При зазоре они перестают ими быть, намагничивание уходит и в 3-й квадрант. Много раз с этим сталкивался. И чего бояться то? :rolleyes: Выделенный фрагмент - не аргумент, а только "детский страх" без объяснения :rolleyes: ? Надо только норму знать.

Share this post


Link to post
Share on other sites
С какого перепугу? :rolleyes: А всякие паразиты? При зазоре они перестают ими быть, намагничивание уходит и в 3-й квадрант. Много раз с этим сталкивался. И чего бояться то? :rolleyes: Выделенный фрагмент - не аргумент, а только "детский страх" без объяснения :rolleyes: ? Надо только норму знать.

Хм.. не совсем понимаю как зазор в сердечнике может изменить паразитные параметры обмоток. Да еще и в лучшую сторону.

Третий квадрант? Хорошо бы, конечно, но квадранты меняются вроде не от зазора а от способа размагничивания. Пассивное - первый, резонансное - третий.

Страх у меня не детский, вполне устоявшийся. Очень малый зазор технологически трудно выполнить, повторяемость плохая. Более-менее приемлемый сразу уменьшает начальную индуктивность. Это либо рост тока намагничивания, либо доматывание лишних витков для получения такой же индуктивности. И витков достаточно много. Я стараюсь не увеличивать ток намагничивания более 10-12% от рабочего.

А норма, мера-то какая и в чем она?

Вопрос интересный, потому что в прямоходе - каков трансформатор - такова и схема в целом. Узел, определяющий многое.

Коллега упорно зазоры ставит, но единственное его толкование - меньше риск насыщения магнитопровода. Я как-то привык бороться с риском если его явно вижу.

Share this post


Link to post
Share on other sites

небольшой зазор в сердечнике резко снижает остаточную индукцию. поэтому маленький зазор применяют в прямоходах.

это позволяет увеличить размах индукции примерно вдвое и вдвое сократить число витков, а не увеличить число витков.

соответственно, вдвое увеличить передаваемую мощность.

но еще есть статьи Александра Гончарова НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА ПОСТРОЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, где он показывает, что в однотактном прямоходе, вопреки сложившемуся мнению, перемагничивание идет по симметричному циклу, а не до остаточной индукции.

Edited by Starichok51

Share this post


Link to post
Share on other sites
Хм.. не совсем понимаю как зазор в сердечнике может изменить паразитные параметры обмоток. Да еще и в лучшую сторону.

Третий квадрант? Хорошо бы, конечно, но квадранты меняются вроде не от зазора а от способа размагничивания. Пассивное - первый, резонансное - третий.

Да, в третьем предложении перед запятой мне надо было бы поставить смайлик :rolleyes: чтоб не воспринималось очень резко.

И речь идёт не столько о паразитах обмоток, сколько о паразитах элементов преобразователя: ёмкостти транзистора, размагничивающего диода, его времени запирания, ну и ещё чего-нибудь. Вот часть этих паразитов и приводит к тому, что сердечник трансформатора при перемагничивании переходит в третий квадрант (не только при резонансном пермагничивании), и поскольку энергия намагничивания без зазора мала, то уходит очень глубоко в 3-й квадрант, получается, что при окончании рабочего хода ток намагничивания очень мал. "Прямой" диод выходного выпрямителя запирается исключительно током намагничивания, а поскольку он в первом квадранте становится очень мал, то диод запирается практически пассивно и долго ( в напряжении на обмотке видна полка). Если работать на низких частотах то на это можно наплевать, на высоких приходится делать максимальный Кзап. ШИМ сильно меньше 50%, чтоб хватило времени на размагничивание. Введение зазора в этой части ситуацию исправляет, уменьшая влияние паразитов. И это не мало! :rolleyes: Не верите? Пощупайте.

В идеализированном представлении прочессов намагничивания и размагничивания сердечника (без учёта паразитов) зазор уменьшает влияние остаточной индукции. Хотя бы :rolleyes: Это, видимо, относится к

меньше риск насыщения магнитопровода

Страх у меня не детский, вполне устоявшийся. Очень малый зазор технологически трудно выполнить, повторяемость плохая. Более-менее приемлемый сразу уменьшает начальную индуктивность. Это либо рост тока намагничивания, либо доматывание лишних витков для получения такой же индуктивности. И витков достаточно много. Я стараюсь не увеличивать ток намагничивания более 10-12% от рабочего.

А норма, мера-то какая и в чем она?

Именно "детские страхи", особенно выделяют внушённые :rolleyes:

Давно не сталкивался с такой манерой проектирования трансформаторов :rolleyes: . Количество витков первичной обмотки зависит только от входного напряжения, длительности импульса, величины допустимой индукции для данного сердечника на заданной частоте и площади его сечения. Так? Ну а доматывать-отматывать нужно только по результатам проверки готового трансформатора. При проектировании величиной индуктивности в трансформаторе не задаюсь.

Ну если взять за норму эти 10-12% (часто именно так), то можно сказать, что такая добавка незначительно увеличит действующее значение тока первичной обмотки и соответственно её потери.

Edited by MikeSchir

Share this post


Link to post
Share on other sites

многослойная обмотка - попробуйте уйти от этого, это даёт увеличение потерь от эффекта близости. посчитать, кстати, можно - в Мелешине есть формулы. ещё посоветую прогу MDT от эпкос - там чёто и по обмоткам есть, но точно не помню, а вот посчитать потери в сердечнике поможет.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
И речь идёт не столько о паразитах обмоток, сколько о паразитах элементов преобразователя: ёмкостти транзистора, размагничивающего диода, его времени запирания, ну и ещё чего-нибудь. Вот часть этих паразитов и приводит к тому, что сердечник трансформатора при перемагничивании переходит в третий квадрант (не только при резонансном пермагничивании),

Вот так -да, согласен. Часто просто выходной емкости ключа хватает для перемагничивания и именно с заходом в третий квадрант.

Но амплитуда напряжения на ключе побольше двойной и тут нужно предпринимать дополнительные меры, если это недопустимо.

Индукция индукцией, понятно. Но индуктивность первички - ток хх (намагничивания) напрямую. да, если система размагничивания как-то рекуперирует это в первичный источник - хорошо. Но если сеять это в снабберах... лучше не разгонять этот ток.

В итоге, можем сказать что, как и везде, однозначного рецепта нет. Нужно по конкретной схеме, мощности, выходному напряжению смотреть.

 

но еще есть статьи Александра Гончарова НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА ПОСТРОЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ, где он показывает, что в однотактном прямоходе, вопреки сложившемуся мнению, перемагничивание идет по симметричному циклу, а не до остаточной индукции.

Начальную школу я прошел за пару лет до появления этих статей. Читал и их, понимаю о чем Вы.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А, ещё про обмотки. В давние времена занимался исследованием зависимости кпд ИП с разными трансами, и лучший вариант давало такое секционирование PSPSP, но есть большой минус - увеличивается межобмоточная ёмкость. Вначале мы такой вариант заложили в прибор, но потом поменяли на PSP из-за возросшего уровня помех на выходе. А вообще есть что-то типа texas magnetics design handbook. Там советуют типа PSSPPSSP или SPPSSPPS. каждая буква - один слой.

P.S. тогда мерил ток и реально видел эффект близости, когда в двух слоях одной обмотки, соединённых в параллель, текут разные токи.

Edited by Herz
Грамматика

Share this post


Link to post
Share on other sites

PSP, SPS, советы вроде PSSPPSSP - все это частные решения, заточенные под конкретное ТЗ.

Если мне из 20 вольт нужно сделать 160, какое тут слоение первички, если в ней всего-то 5-6 витков? Тут первичную обмотку нужно помещать меж половинами вторичной. А то и вовсе начхать на все слоения и квадратуру круга с квадрантами.

Некий источник в 220 ватт намотан вообще без слоения и против здравого смысла, витков - "сколько влезет". И очень неплохо работает. Это при RCD снаббере вроде обратноходового для размагничивания. Потери в нем чепуховые посколько ток намагничивания таков же при индуктивности в 10мГн.

Работает хорошо и один резонансник, где первичка урезана до "за минимум допустимого" по виткам. Массовым тиражом, поэтому медь и витки хотелось сэкономить, насколько возможно.

Рассчитано было на 33 витка, минимум-минимум 26, не поленился виток за витком отматывать и смотреть что же будет. До 18 практически ни КПД ни температуры, ни токи нигде за допустимое не вылезли. Это мотать почти вдвое меньше чем если исходить из расчетных 0.1-0.12 Т рекомендованных в однотактах.

Казалось бы, в обратноходовиках слоение - отдай и не греши! Да вот пошел источник 200 ватт без слоения (просто ради хохмы попробовал, сравнить) и индуктивность рассеивания удивительно мала. Сердечник, правда, с большим запасом по размеру, другие были недоступны. И , на счастье, коэффициент трансформации 1к1.

Короче, учись, учись, а дураком помрешь. :) Хотя, учиться в любом случае просто необходимо, тыкать вслепую - стоять на месте.

Share this post


Link to post
Share on other sites
PSP, SPS, советы вроде PSSPPSSP - все это частные решения, заточенные под конкретное ТЗ.

не соглашусь полностью. дайте данные любого транса и я вам покажу как сделать в нём слоение по этим схемам.

Если мне из 20 вольт нужно сделать 160, какое тут слоение первички, если в ней всего-то 5-6 витков? Тут первичную обмотку нужно помещать меж половинами вторичной.

например такое - намотать два слоя по 5-6 витков и соединить их в параллель.

а что касается "неплохо работает" и "хорошо работает" это весьма субъективные оценки ;) я же говорю о увеличении КПД трансформатора.

понимаете, природа эффекта близости довольно проста - вытеснение тока магнитным полем соседней обмотки/слоя, ток в котором течет в том же направлении...

Share this post


Link to post
Share on other sites
например такое - намотать два слоя по 5-6 витков и соединить их в параллель.

 

понимаете, природа эффекта близости довольно проста - вытеснение тока магнитным полем соседней обмотки/слоя, ток в котором течет в том же направлении...

Хм, так ведь эффект по логике должен получиться прямо противоположный, если по параллельным слоям будет течь ток в том же направлении.

Share this post


Link to post
Share on other sites

вот именно, в многослойной обмотке ток в каждом слое совпадает по направлению - имеем эффект близости, вытеснение тока.

при чередовании слоев первички и вторички - имеем слои с разным направлением тока.

Егоров, плюсы от введения мальнького зазора преобладают на минусами увеличения тока намагничивания.

тем более, что нагрузка на демпфер (клампер) в прямоходе главным образом создается индуктивностью рассеяния, а не током намагничивания.

ведь, через индуктивность рассеяния течет рабочий ток первичной обмотки, который гораздо больше тока намагничивания.

Share this post


Link to post
Share on other sites
нагрузка на демпфер (клампер) в прямоходе главным образом создается индуктивностью рассеяния, а не током намагничивания.

ведь, через индуктивность рассеяния течет рабочий ток первичной обмотки, который гораздо больше тока намагничивания.

Все это - общие соображения. Домашние правильные мысли, которые не во всякую дорогу годятся. Формально - правильные, кто ж спорит.

Да, хорошо бы прослоить раз пять, намотать литцендратом в 500жил на сердечнике с нулевой длиной магнитной линии, работать по полной петле и т.д.

Если взять реальные индуктивности рассеивания и реальное соотношение тока намагничивания и рабочего тока, то результаты могут принципиально отличаться. может преобладать тот или иной вид потерь.

Нет единого универсального рецепта.

Можно сделать дорогой, почти идеальный, трансформатор и весьма посредственный источник на нем. Разработка - искусство компромисса и использования доступных технологических возможностей.

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