Jump to content

    

Можно ли разработать планарный трансформатор с такими характеристиками?

Добрый день!

Столкнулся с задачей по разработке БП для LED.

Топология - резонансный LLC, на входе PFC.

За основу взят драйвер IDP2303

По дизайн гайду (https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-Designguide_XDP_digitalpower_IDP2303(A)-AN-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d4625b3ca4ec015b5c47a6c535c5) я добрался до расчета трансформатора и появились сомнения.

Требования заказчика:

- Входное напряжение от 200 до 400 В

- Выходное напряжение 24 В

- Выходная мощность 70 Вт

При таких параметрах у меня получилась необходимая индуктивность (намагничивания + рассеивания) около 2 мГн,

соотношение витков 15, а напряжение на выходе PFC (и соответственно первичной обмотке) 590 В

Все это требуется разместить на плате шириной 24 мм, тоесть использовать сердечник большого размера не выйдет.

Можно ли добиться таких параметров (больше всего интересует индуктивность) на таком например сердечнике http://www.farnell.com/datasheets/1524995.pdf

Можно ли разносить первичную обмотку по нескольким слоям трансформатора?

 

Edited by PeterAwsmtek

Share this post


Link to post
Share on other sites
43 minutes ago, PeterAwsmtek said:

При таких параметрах у меня получилась необходимая индуктивность (намагничивания + рассеивания) около 2 мГн,

соотношение витков 15, а напряжение на выходе PFC (и соответственно первичной обмотке) 590 В

Все это требуется разместить на плате шириной 24 мм, тоесть использовать сердечник большого размера не выйдет.

Можно ли добиться таких параметров (больше всего интересует индуктивность) на таком например сердечнике http://www.farnell.com/datasheets/1524995.pdf

Можно ли разносить первичную обмотку по нескольким слоям трансформатора?

У меня трансформатор N87 2xELP18/4/10

Индуктивность первички 5,1мГн, вторички 26,3 мкГн

Отношение витков 84:6. Зазор 20мкм.

Используется в источнике на 10Вт.

Первичку можно разносить по нескольким слоям. И вторичку тоже.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, _4afc_ said:

Индуктивность первички 5,1мГн, вторички 26,3 мкГн

Хорошо, допустим, 2-3 мГн на таком сердечнике я получу.

Только у меня витков не так много, а если увеличивать в 2-3 раза, то изза межвиткового зазора (590 вольт все-таки) получится много слоев и они не поместятся по высоте.

1 hour ago, _4afc_ said:

Первичку можно разносить по нескольким слоям. И вторичку тоже.

Если я правильно понял, меня не должно смущать, что первичка по 5 витков будет на трех слоях по 0.5 мм в толщину каждый?

1 hour ago, _4afc_ said:

Отношение витков 84:6. Зазор 20мкм.

Как посчитать необходимый зазор, зная требуемую индуктивность, размеры сердечника и количество витков?

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, PeterAwsmtek сказал:

Требования заказчика:

Изоляцию он не требует, что и не удивительно — из стеклотекстолита она никакая. Зачем тогда трансформатор?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 minute ago, Plain said:

Изоляцию он не требует, что и не удивительно — из стеклотекстолита она никакая. Зачем тогда трансформатор?

 

На первом месте компактность и высокий КПД. Изоляция хоть какая-то но будет.

Тем более понижать напряжение с 590В до 24 без трансформатора это дичь какая-то.

Share this post


Link to post
Share on other sites

а зачем вы делаете 590В?

усложняете задачу по понижению и без того высокого напряжения

Share this post


Link to post
Share on other sites

Plain, я в курсе про Um=1.41*Uд. Вопрос стоит - зачем ТС делает такое высокое напряжение для питания второго каскада.

Share this post


Link to post
Share on other sites

1,41 · 400 В = 565 В, и до 590 В остаётся 4% запаса для работы ККМ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ну вот. Было высокое напряжение - выпрямили - получили ещё выше - затем первым каскадом повысили ещё выше, а затем вторым каскадом понижаем в 20 раз.

Зачем?...

Share this post


Link to post
Share on other sites
56 minutes ago, PeterAwsmtek said:

Хорошо, допустим, 2-3 мГн на таком сердечнике я получу.

Только у меня витков не так много, а если увеличивать в 2-3 раза, то изза межвиткового зазора (590 вольт все-таки) получится много слоев и они не поместятся по высоте.

Если я правильно понял, меня не должно смущать, что первичка по 5 витков будет на трех слоях по 0.5 мм в толщину каждый?

Как посчитать необходимый зазор, зная требуемую индуктивность, размеры сердечника и количество витков?

Делаем 60:4 в 18 слоях на 3 шестислойках толщиной 1.2мм в резоните.

Первичка - две платы, 1 слой без меди в остальных по 5 витков.

Вторичка, для красоты 4 внутренних слоя по 1 витку.

Изоляция феррита при витке шириной 0.3 через 0.3 - 0.5мм.

 

Межвитковое напряжение первички 600/60 = 10В

Межслойное напряжение первички 600/10 = 60В

 

Формула зазора Smm=(Alnh/K1)^(1/K2), где для N87 K1=77.4, K2 =-0.774  (но у меня ни разу не совпало)

 

 

 

Главный вопрос - как выжать 70Вт из ELP18 ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 часа назад, PeterAwsmtek сказал:

На первом месте компактность и высокий КПД

Исходя из первого, т.е. это встроенный БП и светодиоды в непосредственной близости, обычно прямо над ним,— второе абсолютно лишнее, в сравнении с их КПД.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 hours ago, borodach said:

Вопрос стоит - зачем ТС делает такое высокое напряжение для питания второго каскада.

Входное 400 В это подстраиваются под неквалифицированных электриков, вдруг вместо нуля когда-нибудь прикрутят фазу. А высокое напряжение для второго каскада, чтобы ККМ работал во всём диапазоне входных напряжений.

9 hours ago, borodach said:

и нужен ли зазор вообще

Если разнести обмотки, то зазор может и не понадобится.

Edited by sergey.ka

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, sergey.ka сказал:

Входное 400 В это подстраиваются под неквалифицированных электриков, вдруг вместо нуля когда-нибудь прикрутят фазу. А высокое напряжение для второго каскада, чтобы ККМ работал во всём диапазоне входных напряжений.

 

 

тогда и нижнее напряжение должно быть от 0 Вольт.  Вдруг "электрик" включит блок между "0" и защитным заземлением.

Электрик- случай не гарантийный..

Излишние требования, как правило, приводят к повышению стоимости и понижению надежности. Здесь тоже не исключение. Повышение напряжения потребует бОльших  зазоров, более высоковольтных деталей (конденсаторов, полупроводников),  герметичности (от влажности). 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now