Перейти к содержанию
    

Резонансная "shim" индуктивность для PSFB

Добрый вечер, господа. Озадачился разработкой PSFB DC-DC преобразователя на ~ 1 кВт под управлением UC3875. В принципе все работает, однако возникли проблемы с резонансным дросселем (перегрев обмоток). Номинальная расчётная индуктивность ~ 30 мкГн, ток первичной обмотки ~9A. Первые попытки были реализовать данный дроссель на феррите N95 с зазором на каркасе RM10. Опыт показал, что обмотки сильно перегреваются (видно очень высокие потери в меди из-за вытеснения поля в зазоре) при этом сам феррит холодный. Применение литцендрата помогло слабо. Попробовал реализовать подобный дроссель на кольце из распыленки (micrometals -2) и в принципе картина улучшилась – сердечник немного греется, но обмотка практически нет. Хотелось бы поинтересоваться у товарищей, имеющих опыт в этой сфере:

1)    Все – таки какой материал предпочтителен для такого дросселя? (Теория подсказывает выбрать феррит из-за большой дельта B а вот практика показывает, что зазор все портит и лучше выбрать распыленку с распределенным зазором)

2)    Требуется какая-либо особая конструкция такого изделия?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

9 часов назад, Porschaka сказал:

видно очень высокие потери в меди из-за вытеснения поля в зазоре

Если это было видно, почему не исправили?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Есть ферритовые с распределённым зазором, https://ferrite.ru/publications/epcos-distributed_airgap/

бороться с эффектом вытеснения можно так-же убрав обмотку над зазором, например поставить бобину двухсекционную

или намотать сначала пластиковой ленты с утолщением посередине и плавным сходом к краям, потом по ней уже обмотку.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

1) феррит с зазором, так как у распыленки больше потери на перемагничивание. Ваще не знаю, как у вас на ней получилось.

 

2) Так как в этом дросселе пульсации тока 100%, то лучше экранирующие сердечники применять типа RM. Иначе свистеть будет вокруг, а сертификацию на ЭМС то никто не отменял) ну и литц маст хэв конечно.

 

Недавно какраз проектировал PSFB на 1,5 квт, там у меня дроссель резонансный на RM12 2 мкГн, 7А. Но только сделали образец - ещё не включал.

Изменено пользователем Груфф

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Проводил опыты с преобразователем PSFB, нагруженным на 1кВт, частота 108кгц. Первый дроссель был 75uH на альсиферовом кольце T57,2/35,6/14,0 Ui=125. После часа работы прогревался до 40 градусов. Второй 13uH тоже на альсифере T77,8/49,2/15,9 Ui=26 практически не греется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 часа назад, Груфф сказал:

ну и литц маст хэв конечно.

Из чего это следует?

И, пожалуйста, перечитайте п.2.1.в Правил.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 часов назад, 2expres сказал:

Проводил опыты с преобразователем PSFB, нагруженным на 1кВт, частота 108кгц.

А почему 108 килогерц а не 66 и не 440?

Вообще как выбираются рабочие частоты для источников питания, исходя из разрешенных радиочастот? Или теперь на это внимание обращать не надо? И на каком основании?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

19 minutes ago, wla said:

А почему 108 килогерц а не 66 и не 440?

У меня макет, рассчитывал 100кГц, получилось 108, точно подстраивать не стал. Не знал что это имеет значение.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

46 минут назад, wla сказал:

как выбираются рабочие частоты для источников питания

Исходя из области применения. Для оборудования информационных технологий измерение радиопомех начинается со 150 кГц, поэтому экономически выгодно выбирать частоту коммутации ниже 150 кГц.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

5 minutes ago, wim said:

Для оборудования информационных технологий измерение радиопомех начинается со 150 кГц

Не понял, что не правильно в 108кГц? Схем контролеров с кварцами я не встречал, а резисторы и конденсаторы имеют погрешность, частота слегка изменяется с температурой.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

2 минуты назад, 2expres сказал:

резисторы и конденсаторы имеют погрешность

Не имею возражений против того, чтобы конденсаторы и резисторы имели погрешность.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо за ответы. Рабочая частота у меня 100 кГц. Из магнитопроводов в наличии только RM10 поэтому на них и делал. RM10 у меня без заводского зазора и я зазор делаю вручную (прокладываю бумажку). Намотал в 50 проводов по 0.22мм общим сечением 1.28мм2 получилось 15 витков на весь каркас. Далее зазором подбираю нужную индуктивность (зазор ~2-2.5 мм). Уже при 4А на первичке замечаю существенный перегрев обмоток дросселя. Причем дальнейшее уменьшение индуктивности путем увеличения зазора не помогает - даже если снять одну чашку обмотка перегревается. Я так понимаю, что есть некоторое предельное значение зазора больше которого делать уже нельзя из-за очень существенного вытеснения поля, которое провацирует большие потери в меди? Еще, как я понял, забивать весь каркас витками и подбирать нужную индуктивность зазором - это плохой путь и нужно делать по минимуму витков причем в один слой подальше от зазора? Обойти зазор на том-же RMe сложновато т.к. он приходится аккурат на середину каркаса...

10 hours ago, Груфф said:

Недавно какраз проектировал PSFB на 1,5 квт, там у меня дроссель резонансный на RM12 2 мкГн, 7А. Но только сделали образец - ещё не включал.

Если можно опишите вкратце конструкцию, как и чем мотали, как обходили зазор? Если есть фото было бы интерсно глянуть. И по индуктивности как-то странно - всего 2 мкГн? Это только на 100% нагрузку или какие-то специфические входные данные?

11 hours ago, Baza said:

Есть ферритовые с распределённым зазором

Спасибо! Вот про это впервые слышу. Штука интересная но где и как их заказывать даже не представляю.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

3 часа назад, Porschaka сказал:

нужно делать по минимуму витков причем в один слой подальше от зазора?

Дело не в зазоре, а в дополнительных потерях в многослойной катушке вследствие вихревых токов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Из  данных, здесь приводились, индуктивность на виток  30/(15^2)=0,1333333uH.

Советую взять RM12, Al = 0.16uH на виток, получится 14 витков, две секции по 7 витков.

 

Распечатайте на D-принтере две половинки сепаратора, общей толщиной 2.5-3 мм. Вклейте сепаратор в каркас точно по положению зазора сердечника.

Закажите в Китае (или где) литцендрат.

 

...это из моего опыта построения LLC на RM14, где дросселем была индуктивность рассеяния трансформатора. Сепаратор, заметно больший зазора и литцендрат, прекратили раскаливание обмоток до оплавления каркаса)

 

P.S. Для RM12 можно взять и Al = 0.25uH. Тогда общее число витков получается меньше - 11.

...да, у меня еще и кулер был, в корпусе. А у вас, что, 1 kW на естественной конвекции?

Изменено пользователем Michael Michael

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...