Jump to content

    
MiklPolikov

Потери в феррите SMD дросселя

Recommended Posts

Всем привет!
Вопрос: как оценить потери в феррите smd дросселя ?
И вообще, как понять, для какой частоты преобразователя данный дроссель подходит ?
В документациях не вижу указаний на это.
 

Почему спрашиваю:
В силовом DC/DC  дроссели   SRP1265A-4R7M  , SRP1265A-1R0M греются, причём явно больше, чем рассеивается на сопротивлении обмотки.
Поэтому хочу понять, как в таких и подобных дросселях оцениваются потери на перемагничивание.

Заранее спасибо !

 

SRP1265A.pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Иногда указывается материал в даташите,  у вас там есть. Еще может провод не литц, можно разобрать, посмотреть. Еще там приводится Q можно пересчитать на частоте 100кГц сопротивление и похоже на высокой частоте там сопротивление в несколько раз больше чем на дс, похоже не литц.

Я такие использовал, но со значительным запасом по току.

Edited by den913

Share this post


Link to post
Share on other sites

Тут еще стоит помнить, что номинальная частота преобразователя - не главный параметр, важнее скорость перемагничивания. Например, при  DCM и/или малом заполнении ШИМ эта скорость намного больше, чем соответствующая тактовой частоте, и потери больше.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Максимальная продолжительность импульса тока дросселя для DC инвертора должна быть меньше четверти периода его собственной резонансной частоты, что соответствует минимальному значению потерь в нём. Для регулировки частоты составной индуктивности из нескольких дросселей их можно соединять параллельно - последовательно. 

В моём варианте дроссели типа ДМ соединялись последовательно, а оптимальная максимально возможная длительность импульса накачки дросселя  и количество дросселей составной индуктивности проверялась экспериментально изменением длительности импульса тока накачки от минимально возможного до максимального значения, что соответствует четверти периода резонансной частоты группы дросселей.

Следует помнить, что только экспериментально можно найти оптимальные параметры, учитывающие потери на диоде и конденсаторе-накопителе.  

Share this post


Link to post
Share on other sites
51 minutes ago, SVNKz said:

Максимальная продолжительность импульса тока дросселя для DC инвертора должна быть меньше четверти периода его собственной резонансной частоты,

Какая именно резонансная частота имеется в виду ?  В документации указано ~10МГц. На плате резонансы после ступеньки ~2МГц, определяются ёмкостями ключей.
Но длительность импульса преобразователя не меньше, а наоборот больше, у меня частота преобразователя 100-300КГц

2 hours ago, den913 said:

Еще там приводится Q

 

Как понимать из документации "Q=10 @ 100КГц" ? Имеется в виду, что если сделать колебательный контур с идеальным конденсатором, таким что его частота получится 100КГц. то определённая потерями в индуктивности добротность будет 10 ?

1 hour ago, AlexeyW said:

Тут еще стоит помнить, что номинальная частота преобразователя - не главный параметр, важнее скорость перемагничивания. Например, при  DCM и/или малом заполнении ШИМ эта скорость намного больше, чем соответствующая тактовой частоте, и потери больше.

Может быть речь о количестве перемагничиваний за единицу времени ? Наверно, за  одно перемагничивание рассеивается фиксированная энергия, независимо от скорости (крутизны фронтов) ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, MiklPolikov сказал:

Вопрос: как оценить потери в феррите smd дросселя ?

Для начала прочитать документацию, в которой четко указано, что материал сердечника SRP1265A - не феррит, а распыленное железо. 

5 часов назад, MiklPolikov сказал:

греются

Есс-но греются, потому что удельные потери в распыленном железе в несколько раз больше, чем в феррите.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, MiklPolikov said:

Может быть речь о количестве перемагничиваний за единицу времени ? Наверно, за  одно перемагничивание рассеивается фиксированная энергия, независимо от скорости (крутизны фронтов) ?

Нет, потери при одном перемагничивании (а лучше говорить о двух - туда и обратно, так обозначается ширина петли гистерезиса, определяющая потери) зависят от скорости перехода (что от количества переходов, это очевидно). Другими словами. если при  той же тактовой частоте сжать процесс (ну, например, обратноходовой с короткими и прямым, и обратным ходом), то потери увеличатся. Насколько - определяется свойствами материала, в том числе теми самыми частотными, а еще точнее - формой частных петель гистерезиса.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 часов назад, MiklPolikov сказал:

длительность импульса (ДИ) преобразователя не меньше, а наоборот больше, у меня частота преобразователя 100-300КГц

  Если ДИ больше, то, возможно, феррит дросселя заходит в зону насыщения. Для увеличения энергии в индуктивности возможен вариант увеличения числа параллельно соединённых дросселей, как сказано ранее. Наличие резонансов, кроме основного, означает неоптимальную схему подвода тока к ключу дросселя. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/3/2020 at 5:13 PM, MiklPolikov said:

Как понимать из документации "Q=10 @ 100КГц" ? Имеется в виду, что если сделать колебательный контур с идеальным конденсатором, таким что его частота получится 100КГц. то определённая потерями в индуктивности добротность будет 10 ?

Да, верно, Q=2*pi*f*L/R

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/7/2020 at 12:26 PM, den913 said:

Да, верно, Q=2*pi*f*L/R

Для этих дросселей добротность Q измеряется на частоте 100кГц и переменном 1 В (см. таблицу), тогда эквивалентное сопротивление на 100кГц, Re=2*pi*f*L/Q. Для 4,7мкГн Q=20, Re~0,148 Ом. Это конечно не 7 мОм на постоянном, а в 20 раз больше и уже не о каких 13,5 А речи идти не может. Хотя прежде всего надо смотреть форму тока через дроссель.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 12/3/2020 at 3:46 PM, MiklPolikov said:

Вопрос: как оценить потери в феррите smd дросселя ?

Идете на https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator 
ставите там свой дроссель и получаете достоточно точный расчет по его тепловыделению. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо всем откликнувшимся, стало понятнее.

 

Обнаружил, что контроллеры синхронного выпрямления  UCC24612-1DBV   не умеют работать в Descontinious Mode.  Когда ток дросселя ещё течёт в нагрузку, т.е. ключ выпрямителя открыт, и открывается ключ дросселя, то ключ выпрямителя не успевает закрыться.  Полагаю, иначе и быть не могло, ведь транзистор имеет конечное время переключения.

 

Ещё: Сейчас стало много микросхем контроллеров PFM (pulse frequency modulation) , и этот режим производителями представлен как какое-то современное достижение. Так ведь в этом режиме, в отличие от "старого" ШИМ , как раз и будет макс.амплитуда изменения тока дросселя. Зачем его вообще делают ?

 

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.