Jump to content

    

Силовой дроссель на ETD44, как лучше намотать?

Здравствуйте все. Делаю двухфазный повышающий преобразователь.

Uвх(DC) = 75-120В. Uвых = 145В. Pном=1500Вт(3 минуты, потом 10 минут перерыв), Pпиковая (30 секунд максимум)=3000Вт. f=60кГц (удвоенная=120кГц).

В качестве одного из вариантов силового дросселя (второй вариант - на торе) рассматриваю ETD44.

Параметры определил:

Сердечник: ETD44, N87, без зазора. Зазор в индуктивности: 4 мм (2+2: прокладка 2 мм между половинками).

Число витков: 16 (если не влезает, то 15).Провод: 2 литцендрата 0.2мм х 49.

Вопрос - как лучше намотать? 

Вариант 1: внутренний слой 1 провод литцендрата во всю длину, над ним такой же 1 провод литцендрата во всю длину на внешнем слое (при этом оба слоя наматываются в одну сторону).

Вариант 2: намотка идет в 2 провода, естественно слои меняют направление.

Ориентировался на это: http://www.ti.com/tool/PMP4259

Share this post


Link to post
Share on other sites

Во-первых, в СЗЛ есть половинки 1,8 мм, во-вторых, в один слой пополам, т.е. не над зазором.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А разве не лучше распределить зазор? Вот тут: 

 в последнем сообщении первой страницы эффект получился лучше. Там правда использовали ленту, но все же.

 

Пожалуй расскажу ход своих рассуждений, чтобы мы все друг друга лучше поняли.

Вводная N1: размах пульсации в дросселе = 150% (по калькулятору Старичка). Т.е. понятно, что основная проблема - сопротивление переменному току.

Вводная N2: статейка про оптимальную намотку http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2327/doc/49297/ Т.е. понятно, что помимо скин эффекта, будут большие проблемы с выпирающим из зазора полем.

Вводная N3: программа для определения оптимального расположения намотки http://power.thayer.dartmouth.edu/shapeopt_spec.html из которой следует, что для переменной составляющей нет особой разницы - заполнение сплошное (3Вт) или "оптимальное" (2Вт)(смотрим приложенный файл) при диаметре жил 32AWG(0.2мм) при распределенном зазоре (при амплитуде синусоидального тока 10А f=60кГц). При зазоре только в керне при "оптимальном" размещении - те же 2Вт, при сплошном - 4.7Вт.

Вводная N4: ETD по сравнению с тором имеет преимущество большей технологичности, но гораздо хуже по пульсациям при тех же габаритах. И хотелось бы изготовление упростить насколько это возможно. А с учетом, что есть все-таки постоянная составляющая + в большинстве случаев напряжение будет больше 70В, то логично сделать сплошное заполнение литцендратом.

 

Собственно повторю вопрос: мотать одну обмотку над другой (получается одна длиннее другой, но обе намотаны в одну сторону) или мотать в два провода один слой в одну сторону, второй слой обратно?

 

P.S. У меня самого литцендрата нет, мотать будут на стороне - отсюда и гадания на кофейной гуще:smile:.

Edited by Basil13

Share this post


Link to post
Share on other sites

преимущества литца да на 60кГц, да на дросселе ... овчинка не стоит выделки, скорее всего.  

Посмотрите кольца и материалы Мстатора с распределенным зазором, там же были адаптированные под них программы Старичка

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, Basil13 сказал:

гадания на кофейной гуще

Людям, которые рассчитывают киловаттные дроссели на каком-то калькуляторе Старичка, лучше заниматься программированием STM32 или чем-нибудь аналогичным.  

Share this post


Link to post
Share on other sites
18 hours ago, Basil13 said:

Вопрос - как лучше намотать? 

Лучше для чего?

В любом случае придется пробовать. Рекомендую намотать два варианта и сравнить. Это единственный способ гарантировать результат.

Литц в дросселе смыла особого не имеет. Сам ушел с него на просто одножильный провод - разницы нет. Частота 50кгц, мост, 2кВт.

Share this post


Link to post
Share on other sites

"Теперь в дросселе литцендрат особого значения уже не имеет." Ничёсе... На наших глазах формируется новая физика. В маломощных цепях часто обходятся без применения литцендрата (если не требуется катушка с высокой добротностью). В мощных цепях, там, где есть переменное высокочастотное напряжение, чтобы снизить потери литцендрат просто необходим. Не имеет значения будет это дроссель, трансформатор или просто провод соединяющий цепь.

Edited by sergey.ka

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, sergey.ka сказал:

"Теперь в дросселе литцендрат особого значения уже не имеет." 
Ничёсе... На наших глазах формируется новая физика. В мощных цепях, там, где есть переменное высокочастотное напряжение, чтобы снизить потери литцендрат просто необходим.

Вам правильно подсказывают. Ничего это не новая физика, просто выученная старая.
 60 кГц - не такая уж высокая частота - раз. Для частоты 100кГц кое-какие  заметные потери начинаются с провода диаметром толще 0.4-0.5 мм.
 Дроссель не трансформатор - два. В дросселе большая часть тока - постоянный, только часть его пульсации по ВЧ.
 Так что во многих случаях его можно мотать не очень заботясь о тонкостях ВЧ.

Share this post


Link to post
Share on other sites

ETD хорош для многообмоточных трансформаторов, а для дросселя я бы взял PQ, RM или PM

У RM самый габаритный - RM14, а остальные два есть покрупнее. PM5039, к примеру. PQ4040. Рассеивание поля минимально, а 14 16 или сколько там ног у ETD - и не требуется.

Что про тороид... А на чём вы его выполнить хотите? У распылённых материалов немного другое кунг-фу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 hours ago, Егоров said:

В дросселе большая часть тока - постоянный, только часть его пульсации по ВЧ.

Режим разрывных токов (DCM), как и все его виды, в том числе квазирезонансный (TM, BCM, CrCM) - без постоянного подмагничивания. А это добрая половина всех существующих режимов работы дросселя.

Edited by borodach

Share this post


Link to post
Share on other sites

В варианте на ETD44. При таком габарите и мощности - возможен вариант только с большими, примерно 150%, пульсациями тока (почти вся энергия дросселя должна отдаваться за период - даже с зазором феррит так себе по энергоемкости).

Большое переменное поле даже без зазора - уже требуется литцендрат, а с зазором - так тем более. Посмотрю потом другие виды сердечников помимо ETD.

 

В варианте с тором все проще и лучше для остальной части схемы. Хочу на таком R 46.7 x 24.1 x 18 Kool Mu 60 http://ferrite.ru/warehouse/index.php?dispatch=attachments.getfile&attachment_id=24732.

Простой вариант: просто 23 витка в один слой проводом по 2 мм (пульсация = 60%). Более сложные варианты - больше витков для снижения пульсаций.

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, Егоров said:

Вам правильно подсказывают. Ничего это не новая физика, просто выученная старая.
 60 кГц - не такая уж высокая частота - раз. Для частоты 100кГц кое-какие  заметные потери начинаются с провода диаметром толще 0.4-0.5 мм.
 Дроссель не трансформатор - два. В дросселе большая часть тока - постоянный, только часть его пульсации по ВЧ.
 Так что во многих случаях его можно мотать не очень заботясь о тонкостях ВЧ.

Помимо основной частоты обычно часто забывают о гармониках. В гармониках содержится 10% энергии, которую легко потерять в тепло. Это же относится и к применяемым сердечникам.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Для BCM, надо учитывать до 5й гармоники, форма тока -то треугольник.

поэтому лучше литц, с жилками около 0.2

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Basil13 said:

В варианте с тором все проще и лучше для остальной части схемы. Хочу на таком R 46.7 x 24.1 x 18 Kool Mu 60. Простой вариант: просто 23 витка в один слой проводом по 2 мм (пульсация = 60%). Более сложные варианты - больше витков для снижения пульсаций.

Раз уж привели док, на который опираетесь, было бы полезно увидеть в нём это

image.png.e84e9307919eea2cdedc8f4827dd149b.png

Они молодцы, проставили везде контрольные значения токов, потерь, напряжений. Т.е. надо быть готовым к сдуванию с одного дросселя пятнадцати ватт тепла. Поэтому, очень опрометчиво возлагать на КулМю большие надежды без проведения каких-то расчётов по потерям, тем более на 120кГц.

Но, если "в варианте с тором всё проще и лучше", то дерзайте. Дорогу осилит идущий.

Share this post


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

Режим разрывных токов (DCM), как и все его виды, в том числе квазирезонансный (TM, BCM, CrCM) - без постоянного подмагничивания

Среднее за период значение однополярной пилы тока  не равно нулю.

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