[sergey.ka 0]

Искал по форуму тему про токовый трансформатор в импульсных блоках питания, особенности его расчета и конструктива - не нашел. Может кто ткнет носом если такая тема есть? Иначе вижу смысл создать новую. Интересует расчет коэффициента трансформации, применение разных типов сердечников, с зазором и без, их расположение на ПП, и т.д.

 

При расчете токового трансформатора необходимо выяснить два вопроса.

Вопрос первый - какая будет нагрузка обмотки токового трансформатора.

Вопрос второй - какое будет напряжение на этой нагрузке.

 

Из первого вопроса вытекает коэф. трансформации токового трансформатора (первичная обмотка принимается как 1 виток).

Из второго - размер сердечника при заданных витках, напряжении на нагрузке вторичной обмотки и рабочей частоте, чтобы сердечник не входил в насыщение.

Чем больше витков, тем меньше ток ХХ трансформатора, тем точнее измерение. Как-то так.

[VladimirBSKB 0]

Integrator1983, значит все так, как я и думал. Но почему тогда LM5030 работает с замкнутым на землю CS входом и при том еще стабилизирует (!) напряжение на нагрузке 100 Ом, да и на холостом ходу тоже? Неужели за счет встроенного slope comp generator происходит классическая ШИМ-модуляция? Или имеет место быть некорректная терминология в даташите (в чем я сильно сомневаюсь) и микросхема не работает в токовом режиме?

 

Oxygen Power, мне непонятно:

1) Провод пропущенный через кольцо = 1 виток, при это коэффициент связи будет близок хотя бы к 0,9? что будет если намотать полный один виток именно вокруг магнитопровода?

2) Размагничивание трансформатора, особенно в схемах типа пуш-пулл, где он стоит в общей шине по плюсу питания, как оно происходит? Нужен ли зазор, какой вред от введедния зазора? На ток 30-40 ампер колечко получается весьма немаленьких размеров, если без зазора, иначе будет насыщаться.

3) Выпрямительный диод, падение напряжения на нем не критично вообще или он будет съедать часть сигнала? Предполагаю, что токовый трансформатор все таки источник тока и падение на диоде никак не будет мешать, разве что коэффициент трансформации придется поднимать.

 

Про индуктивность намагничивания понятно, что она будет вносить погрешность.

[Integrator1983 0]

Но почему тогда LM5030 работает с замкнутым на землю CS входом и при том еще стабилизирует (!) напряжение на нагрузке 100 Ом, да и на холостом ходу тоже?

 

Для работы петли ОС по напряжению и ШИМ-модулятора, по большому счету, все равно, откуда берется пила - с датчика тока или с генератора. Только если CS сидит на земле - защиты по току у Вас нет, и проживет такой источник весьма недолго.

 

Или имеет место быть некорректная терминология в даташите (в чем я сильно сомневаюсь) и микросхема не работает в токовом режиме?

 

В даташите все корректно - практически любой Current Mode контроллер может работать в Voltage Mode, но не наоборот.

 

Oxygen Power, мне непонятно:

 

 

Вы бы все-таки Current Sensing Solutions for Power Supply Designers нагуглили и прочитали.

 

[VladimirBSKB 0]

Для работы петли ОС по напряжению и ШИМ-модулятора, по большому счету, все равно, откуда берется пила - с датчика тока или с генератора. Только если CS сидит на земле - защиты по току у Вас нет, и проживет такой источник весьма недолго.

В даташите все корректно - практически любой Current Mode контроллер может работать в Voltage Mode, но не наоборот.

Вывод CS запаивал на землю исключительно ради эксперимента, проектировать источник питания без защиты стоит только в тех случаях, когда ее отстутсвие обосновано некими требованиями, но таких не встречал пока. Защита по току, кстати, работает. Но картинка на токовом трансформаторе не пила, а затухающие колебания, что меня вообще повергает в ступор и пропадает желание возиться с этим чудом техники. Схему проектировал человек, который меня убеждал, что вход CS исключительно для защиты предназначен, спор был... Вобщем пока не знаю что с этим делать. Как я понял, нормального расчета не проводилось, все было сделано на глаз по картинкам с даташита.

И все же, микросхема переходит в режим Voltage Mode за счет внутреннего генератора пилы для slope comp?

 

[sergey.ka 0]

В "однополярном" режиме зазор конечно нужен, чтобы избежать насыщения. Расчетная формула от этого не изменится. При расчетах необходимо учитывать падение напряжения на диоде. Провод пропущенный через сердечник считайте как 1 виток. Специально заворачивать до визуального витка нет необходимости. Это и есть виток с плохим коэф. связи.

На 40 Ампер я использовал кольцо К20х12х6 М2000НМ для удобства протянуть сквозь него толстые провода. Не такой уж и большой сердечник.

[Integrator1983 0]

Но картинка на токовом трансформаторе не пила, а затухающие колебания, что меня вообще повергает в ступор и пропадает желание возиться с этим чудом техники.

Фазировка ТТ правильная?

 

И все же, микросхема переходит в режим Voltage Mode за счет внутреннего генератора пилы для slope comp?

Ага. Только она в Voltage Mode не переходит - она в нем живет.

 

В "однополярном" режиме зазор конечно нужен, чтобы избежать насыщения.

Крайне опасное и вредное заблуждение. Замагнитить правильно посчитаный ТТ практически невозможно (во всяком случае, очень постараться нужно), а на точности зазор скажется катастрофически.

 

Немного о Current Mode Control:

 

Теория

Практика

[Herz 4]

Вывод CS запаивал на землю исключительно ради эксперимента, проектировать источник питания без защиты стоит только в тех случаях, когда ее отстутсвие обосновано некими требованиями, но таких не встречал пока.

И понятно, что не встречали. Ибо требований таких быть не может в природе. Другое дело, что защита может быть организована другими средствами.

Защита по току, кстати, работает. Но картинка на токовом трансформаторе не пила, а затухающие колебания, что меня вообще повергает в ступор и пропадает желание возиться с этим чудом техники. Схему проектировал человек, который меня убеждал, что вход CS исключительно для защиты предназначен, спор был... Вобщем пока не знаю что с этим делать. Как я понял, нормального расчета не проводилось, все было сделано на глаз по картинкам с даташита.

Уже хорошо, что с даташита. Затухающие колебания с ТТ могут свидетельствовать о том, что он выполнен неправильно и насыщается. Тут проверка нужна, отражает ли он действительность.

 

Крайне опасное и вредное заблуждение. Замагнитить правильно посчитаный ТТ практически невозможно (во всяком случае, очень постараться нужно), а на точности зазор скажется катастрофически.

Обоснуйте! (с) Как и почему зазор ухудшает точность, да катастрофически?

"Правильно посчитанный" - неубойный аргумент, но на практике... пожалел размер колечка и - того... Я, кстати, в пуш-пулле, прежде чем соединить концы полуобмоток, пропускаю их через колечко ТТ (с разных сторон, разумеется), и получается вполне гарантированное перемагничивание.

[Integrator1983 0]

Обоснуйте! (с) Как и почему зазор ухудшает точность, да катастрофически?

 

Век воли не видать! (с)

Погрешность ТТ обусловлена, в основном, отношением током намагничивания обмотки, определяемым как Imag = (Vout + Vvd)*ton / Lmag, к Vout/Rcs.

Как влияет зазор на Lmag Вам, надеюсь, объяснять не нужно. Не зря же ТТ мотают в основном на сердечниках с высокой проницаемостью.

 

пожалел размер колечка и - того...

 

Как-то сильно жалеть нужно. По опыту (эмпирически), размер кольца, в который нормально ложиться вторичная обмотка в 1 слой, достаточен. Да и посчитать если (Vout + Vvd)*ton/(Ns*Ae) - величина достаточно малая при разумных Vout и Ns.

[Herz 4]

Век воли не видать! (с)

Погрешность ТТ обусловлена, в основном, отношением током намагничивания обмотки, определяемым как Imag = (Vout + Vvd)*ton / Lmag, к Vout/Rcs.

Как влияет зазор на Lmag Вам, надеюсь, объяснять не нужно. Не зря же ТТ мотают в основном на сердечниках с высокой проницаемостью.

Озадачили Вы меня. Проницаемость - это плюс, конечно. Но зазор не только на Lmag влияет. Тут подумать нужно.

[sergey.ka 0]

Высокая проницаемость сердечника нужна только для уменьшения тока холостого хода ТТ.

 

Integrator1983,

это понятно что образовавшаяся LR цепочка сильно подпортит картину, но в некоторых частных случаях вполне работоспособно.

Попробуйте заставить работать ТТ без зазора в средней точке пуш-пула без перемагничивания сердечника.

[Integrator1983 0]

Попробуйте заставить работать ТТ без зазора в средней точке пуш-пула без перемагничивания сердечника.

 

При 2*D < 0.96 - легко. Выше - труднее, но кому такое заполнение нужно?

 

[perfect 0]

Пардон что пишу не о трансформаторе тока, но раз речь зашла про пуш-пулл, - попробовал нарисовать простейший. А не получается :). Страшно всё звенит, тяжело набирает обороты, симулятор тормозит, и я тоже. Но вот так вот заработало вроде.

Но, почему гоняет токи через ключи туда-сюда, что с этом делать?

 

А, вот так лучше:

Изменено 24 декабря, 2013 пользователем perfect

[_gari 4]

эээээ......., так понимаю, набрать в гугле "расчет трансформатора тока" пока еще никому в голову не пришло

 

 

Поддержу perfect, на тему сравнительно простых схем, тем паче, когда они уже есть

красный -выходное напряжение

 

ЗЫ. схема не загрузилась ... "Неудачная загрузка. Вам запрещено загружать такой тип файлов"

Изменено 24 декабря, 2013 пользователем _gari

[sergey.ka 0]

При 2*D < 0.96 - легко. Выше - труднее, но кому такое заполнение нужно?

 

Что обозначает D? Поясните неравенство.

 

P.S. В студии подсказывают заглянуть в гугл. Вот ссылка на расчет трансформатора тока: http://gyrator.ru/current-transformer

Написано в неудобной форме, но разобраться можно.

Изменено 25 декабря, 2013 пользователем Oxygen Power

[VladimirBSKB 0]

Фазировка ТТ правильная?

 

Ага. Только она в Voltage Mode не переходит - она в нем живет.

 

Фазировку проверял. А почему Current Mode микросхема "живет" в Voltage Mode? Схема включения из даташита. Или требуется иная схема включения? Я так и не понял в чем именно в данной микросхеме проявляется current mode... Или просто к опорной пиле примешивается сигнал с датчика тока? Или внутренняя пила исключительно как slope comp работает. Объясните, если несложно, как вы работу схемы из даташита на LM5030 понимаете?

Изменено 25 декабря, 2013 пользователем ZH.VL.UR