Зазор в трансформаторе LLC

[borodach 0]

Хех

Никогда не делал резонансные источники, вот курю матчасть, штудирую мануалы, и возник такой вот вопрос:

Если проектируется резонансный контур с отдельной резонансной катушкой, то нужен ли зазор в трансформаторе?

По расчётам получается, что нужен, а вот логика даёт обратное значение - если у трансформатора есть индуктивность намагничивания, и он является простым транслятором сопротивления нагрузки в её эквивалент на первичную сторону, то какой может быть зазор?

Но, при этом, расчётное число витков получается таким, что без зазора Lm будет на порядок больше требуемой.

[den913 0]

Да, все правильно, зазор нужен.  У трансформатора здесь Lm еще участвует в получении необходимой частотной характеристики.

Edited September 29, 2020 by den913

[borodach 0]

Но ведь зазор нужен накапливать энергию, а приведённое к первичной стороне сопротивление нагрузки участвует в делителе напряжения с Cr и Lr, чего тут запасать в трансформаторе?

тем более, что он двухтактный, и работает по симметричному циклу, поэтому все вольт-секунды соблюдаются

[den913 0]

Quote

Но ведь зазор нужен накапливать энергию, а приведённое к первичной стороне сопротивление нагрузки участвует в делителе напряжения с Cr и Lr, чего тут запасать в трансформаторе?

Это если на полной нагрузке.  А если нагрузка падает, коэф уходит вверх, что бы ограничить этот рост и нужен Lm.

Еще ж важное для Lm, это обеспечитавать ZVS на низкой нагрузке и работе ниже резонанса. То есть обеспечиваем всегда какой то минимальный уровень тока, текущего по контуру.

[majorka65 0]

Делал без зазора, но т.к. первичная моталась на своей половине среднего керна, а вторичная на другой половине, то оставалась небольшая L рассеивания, которая складывалась с отдельной резонансной. ZVS ок.

Edited September 29, 2020 by majorka65

[Груфф 0]

29.09.2020 в 16:41, borodach сказал:

По расчётам получается, что нужен, а вот логика даёт обратное значение - если у трансформатора есть индуктивность намагничивания, и он является простым транслятором сопротивления нагрузки в её эквивалент на первичную сторону, то какой может быть зазор?

 

так а почему нет? просто изза зазора потери возрастут немного и всё.

я делал LLC-шку с зазором, именно для того, чтобы обеспечить требуемую индуктивность намагничивания

29.09.2020 в 17:02, borodach сказал:

Но ведь зазор нужен накапливать энергию, а приведённое к первичной стороне сопротивление нагрузки участвует в делителе напряжения с Cr и Lr, чего тут запасать в трансформаторе?

тем более, что он двухтактный, и работает по симметричному циклу, поэтому все вольт-секунды соблюдаются

это во флае, а тут он просто растянет петлю перемагничивания

[sergey.ka 0]

Если резонансная индуктивность внешняя, то зазор не нужен.

[Yuri7751 0]

Ну вообще-то LLC называется именно так, потому что там две индуктивности. Одна последовательно с трансформатором (хоть внешняя, хоть рассеяния), другая параллельно. Соответственно и два резонанса (на самом деле три, но это же придётся букварь читать :) ). Вблизи второго коэффициент передачи от нагрузки практически не зависит, что улучшает и переходную характеристику, и стабильность. За что собственно мы LLC и любим.

Можно ли работать без зазора? Конечно. Вопрос, насколько это будет оптимально. В худшем случае вы получите LC конвертор (ну ничего, и с ним люди живут). Но это только, если у вас идеальный трансформатор с бесконечной индуктивностью намагничивания. А на практике у вас будет просто неоптимальный скорей всего тот же LLC.

Но букварь всё равно почитать таки надо. Хотя бы что-то вроде https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AND9408-D.PDF

[Груфф 0]

15 часов назад, sergey.ka сказал:

Если резонансная индуктивность внешняя, то зазор не нужен.

тоесть если хочешь получить определённое соотношение Lm/Lr, то Lm берёшь какая получится, а Lr делаешь такую, какая требуется?

[Plain 0]

Design-Considerations-for-an-LLC-Resonant-Converter.pdf

 

То же самое, но кратко слайдами:

Design considerations for an LLC resonant converter.pdf

[Stanislav 0]

On 9/29/2020 at 7:07 PM, majorka65 said:

Делал без зазора, но т.к. первичная моталась на своей половине среднего керна, а вторичная на другой половине, то оставалась небольшая L рассеивания, которая складывалась с отдельной резонансной. ZVS ок.

 

Тоже делал так. Единственный недостаток подобного метода - индуктивность рассеивания не  поддаётся расчёту, и получается "какая есть". Но за 2-3 итерации необходимое достигается.

[Yuri7751 0]

On 9/30/2020 at 1:07 AM, majorka65 said:

Делал без зазора, но т.к. первичная моталась на своей половине среднего керна, а вторичная на другой половине, то оставалась небольшая L рассеивания, которая складывалась с отдельной резонансной.

А какая тут связь? При чём зазор-то? Намотка (двумя) секциями или вообще на разных кернах служит для получения нужной индуктивности рассеяния, то есть последовательной с трансформатором. А зазор влияет на индуктивность намагничивания - параллельную. 

[majorka65 0]

Связь арифметическая: L рассеивания первички без зазора + Lвнешняя = Lрассеивания расчетная. Последнюю беру из Excel, первая как получится, вторую подгоняю приблизительно, точно - конденсатором. Очевидно, чем меньше L рассеивания первички без зазора, тем больше мотать Lвнешнюю. Намотанный в разных секциях транс горячее, самый "холодный" при чередовании по слоям, как в комповых полумостовых БП, кто в теме и без меня знают, почему. Без зазора существенно выше L намагничивания - это плохо, за то температура ниже. А так, да, теория подтверждается многочисленными перемотками и замерами. 

[Yuri7751 0]

Вы не поняли. Индуктивность рассеяния не зависит от зазора. Как вы делаете последовательную индуктивность - с внешним дросселем или без, это ваше дело, но с наличием или отсутствием зазора это никак вообще не связано.

[Plain 0]

55 минут назад, Yuri7751 сказал:

Индуктивность рассеяния не зависит от зазора

Да, она задаётся расстоянием между обмотками, т.е. в секционированной — дважды толщина каркаса, прочей изоляции и люфта, и если последний конструктивно не задан, т.е. не клинится и т.п., индуктивность рассеяния плывёт.