Jump to content

    
Sign in to follow this  
Pavel 66

Что происходит с трансформатором?

Recommended Posts

Доброго всем дня!

Подскажите что происходит с трансформатором?

Картина следующая: собран высоковольтный блок питания (для электростатического фильтра 200ват мошности напряжение около 20кв) по простой схеме

вначале полумост на на IR2151 затем трансформатор (с одной первичной обмоткой) и после него умножитель.

Трансформатор намотан на сердечнике ETD-49 N87 на первичка 58витков 5 жил 0.35 вторичка 520 витков 0.24(тоньше не было) Первичка намотанна первой. Трансформатор полностю залит парафином (без вакуума)(парафин мягкий не трескается) но прогрет в течении получаса есть надежда на то что воздух весь вышел. Частота 40 кгц. Выходное напряжение трансформатора 2.7-2.8кв.

В принципе все работает, но при этом транс достаточно сильно греется особенно под нагрузкой, при включении его без нагрузки, так же греется но на порядок меньше.

Трансформатор расчитывался на мощность 200ват, при включении его под нагрузкой потребляемая всем уст-ом мощность 65ват.

Еше такая проблемма если дотрагиваться металическим предметом до феррита то видны искры, без нагрузки еле заметные под нагрузкой достаточно большие.

Что то не понятное для меня происходит с током: смотрел осциллограмму тока одинаковая и под нагрузкой и без везде серия из пяти затухающих колебаний в каждом такте перобразователя, с напряжением ничего такого не происходит.

Схема преобразователя и осциллограмма в приложении.

Собственно вопрос что же происходит с трансформатором? Что сделать чтобы избежать нагрева (желательно совсем)? На сколько удачная конструкция такого БП?

post-83102-1413031190_thumb.jpg

post-83102-1413031214_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Картинка со схемой недостаточного разрешения, почти ничего не разобрать.

Вторичная обмотка секционирована? По всему видать, межвитковая ёмкость у неё велика.

Почему бы Вам было не взять готовый ТДКС от телевизора? И напряжения, и частота подходящи.

Или хотя бы поинтересоваться его устройством.

Высоковольтная обмотка в нём секционирована и диоды включены между секциями (это важный момент).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Таких блоков питания надо сделать не меньше 50 штук, по этому взять ТДКС нельзя.

Нет, вторичная обмотка намотана просто виток к витку поверх вторички, тут я как то не подумал, а межвитковая ёмкость может быть причиной такого перегрева? И чем все таки обяснить появление напряжения на сердечнике?

В приложении картинка со схемой почетче.

post-83102-1413113717_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites
Таких блоков питания надо сделать не меньше 50 штук, по этому взять ТДКС нельзя.

Странный аргумент. ТДКС-ов легко можно купить и гораздо больше пятидесяти. Сделанных специалистами, профессионально, с учётом всех требований к высоковольтным тр-рам.

Мотать их самому именно такой партией никакого смысла нет: сэкономить не на чем, а мороки хватит. Как раз на пятидесятом только начнёт появляться соответствующий навык...

Был бы нужен один или, наоборот, тысяча - тогда другое дело. :biggrin:

Нет, вторичная обмотка намотана просто виток к витку поверх вторички, тут я как то не подумал, а межвитковая ёмкость может быть причиной такого перегрева? И чем все таки обяснить появление напряжения на сердечнике?

В приложении картинка со схемой почетче.

Ещё как может. Напряжение на сердечнике - тоже из-за ёмкости. Только сердечник-обмотка.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нет, вторичная обмотка намотана просто виток к витку поверх вторички

Это жесть. Емкость просто катастрофически велика - даже простейшая межслойная изоляция толщиной порядка 50 мкм уменьшила бы ее в десятки раз. Да и пробоя, думаю, только чудом нет.

 

 

Ещё как может. Напряжение на сердечнике - тоже из-за ёмкости. Только сердечник-обмотка.

Его, кстати, можно заземлить - на EFD мы землили металлические стяжки. Собственной проводимости феррита достаточно.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну нет межслойная изоляция конечно есть, ТДКС ставить совсем не хочется, попробую намотать секционно, как еще можно понизить емкость?

Был бы признателен за какою нибудь информацию по вопросу правильной намотки, или же ссылке на ресурс.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Герц указал на замечательное свойство ТДКС - что не просто обмотки разделены на секции, а диоды включены между секциями. Ничто не мешает сделать так в самодельном трансе - я делал с разделением всего на две части, и то очень хороший результат.

Проанализируйте ситуацию чисто физически - рассмотрите слой обмотки как единое целое, как на нем скачет напряжение при переключениях, какие емкости заряжаются и т.п.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я почему то всегда думал что диоды в ТДКС это способ выпрямить ток используя диоды с не очень высоким напряжением.

Я попробую разобраться....

В целом это верно, но не только. Ведь диоды можно было бы набрать и просто последовательно. А дьявол, как известно, кроется в "мелочах"...

Впрочем, ТДКС - больше дроссель, чем трансформатор и под Вашу топологию не подходит.

Но секционировать надо в любом случае.

Share this post


Link to post
Share on other sites
... а межвитковая ёмкость может быть причиной такого перегрева? И чем все таки обяснить появление напряжения на сердечнике?

Я думаю - не может. Это реактивная составляющая, грелись бы транзисторы, но не трансформатор на холостом ходу.

А на какой частоте работает преобразователь? Может виновник нагрева - первичная обмотка?

Я бы начал откидывать последовательно - умножитель, если это возможно, посмотреть на преобразователь вообще без вторичной обмотки. Может и так будет греться?

Еще причиной нагрева может быть насыщение магнитопровода, после того, как вы загнали сердечник в насыщение, первичка превращается в чисто активное сопротивление. А без нагрузки поля в сердечнике как раз максимальные. Что у вас за магнитопровод? Если он искрит, может это короткозамrнутый виток?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Покажите что творится в цепи первичной обмотки, последовательно с первичной поставить низкоомное сопротивление и снять эпюру на нём.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я думаю - не может. Это реактивная составляющая, грелись бы транзисторы, но не трансформатор на холостом ходу.

Энергия, накопленная в паразитных емкостях, все равно будет потеряна (если не принимать специальных мер). А где она выделится - зависит от конкретики, в высоковольтных приложениях в трансе выделяется значительная часть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Энергия, накопленная в паразитных емкостях, все равно будет потеряна (если не принимать специальных мер). А где она выделится - зависит от конкретики, в высоковольтных приложениях в трансе выделяется значительная часть.

Как-то Вы загадками говорите, при какой конкретной конкретики энергия накопленная в емкости вторички выделится в трансформаторе? В виде тангенса диэлектрических потерь материала изоляции? По поводу первого утверждения - иногда, последовательно с первичкой трансформатора ставят индуктивность, которая в резонансном режиме запасает мощность, которая течет от трансформатора и затем, снова направляет в трансформатор. Вы это имели ввиду под "специальными мерами"?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Запасается, всё-таки, наверное, энергия, а не мощность. Это Вы Current mode converter имеете в виду?

Собственно, то же самое, происходит и во флайбэке, только дроссель и трансформатор совмещены. :rolleyes:

Но к вопросу о потерях из-за витковой ёмкости это отношения не имеет. Ёмкость, хоть и реактивный компонент, но ток её перезаряда течёт всё равно по медным проводам обмотки, имеющим активное сопротивление. В конце концов, выделяясь в виде тепла.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Как-то Вы загадками говорите, при какой конкретной конкретики энергия накопленная в емкости вторички выделится в трансформаторе? В виде тангенса диэлектрических потерь материала изоляции? По поводу первого утверждения - иногда, последовательно с первичкой трансформатора ставят индуктивность, которая в резонансном режиме запасает мощность, которая течет от трансформатора и затем, снова направляет в трансформатор. Вы это имели ввиду под "специальными мерами"?

Меры могут быть совершенно разными, они уж очень сильно зависят от конструкции транса. Ведь проблема межвитковых емкостей еще и в том, что они распределенные и образуют с индуктивностями транса весьма причудливые эквивалентные схемы - зависит от типа и слоистости обмотки и т.п.

А про выделение в трансе - Герц сказал верно

Ёмкость, хоть и реактивный компонент, но ток её перезаряда течёт всё равно по медным проводам обмотки, имеющим активное сопротивление. В конце концов, выделяясь в виде тепла.

Когда мы смещаемся к высоким напряжениям - очевидно, растут емкости иэнергии в них, растут сопротивления обмоток (причем, все это не в первой степени). Звоны паразитных емкостей транса могут даже не выходить в явном виде наружу, затухая внутри.

Edited by AlexeyW

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