[ivainc1789 0]

Сегодня в 3 ночи я совсем запутался с этой простой схемой. Несколько методик расчета никак не дают хотя бы похожие результаты...

Входное напряжение: 2...5 вольт. Номинальное входное 4 вольта. На выходе хотелось бы иметь 12 вольт при токе нагрузки до 300 мА и максимальном КПД. Расчет производился для частоты коммутации 33 кГц. Задача состоит в том, чтобы полностью определить параметры дросселя: не только индуктивность, но и конструкцию. Предполагается намотка на кольце.

В результате расчета получилась индуктивность дросселя (минимально допустимая) 929 мкГн для кольца К12*5*5 4000НМ 18 витков. Что-то мне кажется слишком уж большая индуктивность...

Пока попробовал намотать на этом кольце 7 витков (150 мкГн) - и вот осциллограмма на стоке (2V/del, 10us/del)...

[VAI 0]

Что-то подсказывает мне, что в кольце должен быть зазор. Или я не прав? Я не специалист в этой области, и могу быть не прав...

 

А что мешает использовать стандартный дроссель, стоят они копейки, легкодоступны.

 

А почему бы не посмотреть на LM3488, LM3478? Хотя тема по методике расчета дросселя...

[Krys 2]

Автор, подскажите, пожалуйста, на основе каких формул Вы рассчитывали дроссель. Приведите, пожалуйста, сюда рассчёт с пояснениями. Может, и удастся найти неточности.

А, собственно, чем Вам не нравится осциллограмма?

[Lenel 0]

Сегодня в 3 ночи я совсем запутался с этой простой схемой. Несколько методик расчета никак не дают хотя бы похожие результаты...

Входное напряжение: 2...5 вольт. Номинальное входное 4 вольта. На выходе хотелось бы иметь 12 вольт при токе нагрузки до 300 мА и максимальном КПД. Расчет производился для частоты коммутации 33 кГц. Задача состоит в том, чтобы полностью определить параметры дросселя: не только индуктивность, но и конструкцию. Предполагается намотка на кольце.

В результате расчета получилась индуктивность дросселя (минимально допустимая) 929 мкГн для кольца К12*5*5 4000НМ 18 витков. Что-то мне кажется слишком уж большая индуктивность...

Пока попробовал намотать на этом кольце 7 витков (150 мкГн) - и вот осциллограмма на стоке (2V/del, 10us/del)...

 

Добрый день!

При использовании кольца из феррита обязательно нужно ввести немагнитный зазор или применить кольцо из материала МП140 или ему аналогичный. А по ночам лучше спать.

[ivainc1789 0]

Автор, подскажите, пожалуйста, на основе каких формул Вы рассчитывали дроссель. Приведите, пожалуйста, сюда рассчёт с пояснениями. Может, и удастся найти неточности.

А, собственно, чем Вам не нравится осциллограмма?

Привожу расчет, делал по одной книжке - там только методика без пояснений (извиняюсь за рисунок, но так вроде нагляднее). Осциллограмма мне всем нравится, кроме одного: индуктивность дросселя не является расчетной, попросту "взята с потолка"... :)

Если нужен зазор, то как вы объясните эту осциллограмму? Ток нагрузки 35 мА. Скорее всего феррит дросселя не входит в насыщение из-за небольшого тока нагрузки?

 

Как видно, большая величина индуктивности обусловлена небольшим заданным МИНИМАЛЬНЫМ током нагрузки (5 мА). Честно сказать, я не совсем понял почему и из каких соображений задавать этот ток при расчете? Ведь в качестве нагрузки - микроконтроллер с периферией - он может все выключить и сам уйти в спчку. Ток нагрузки тогда устремится к нулю! И соотв. по формуле - индуктивность - к бесконечности... Как-то непонятно...

Привожу также страницы книги с описанием методики. Возможно, там вы видите опечатки?

[Krys 2]

Нда... плохо, когда формулы даны без объяснений их вывода...

Попробуйте ознакомиться вот с этим: http://www.platan.ru/shem/pdf/batt02.pdf

и http://www.platan.ru/shem/pdf/trans.pdf

Тут вроде всё с объяснениями приведено.

 

"Если нужен зазор, то как вы объясните эту осциллограмму? Ток нагрузки 35 мА. Скорее всего феррит дросселя не входит в насыщение из-за небольшого тока нагрузки?"

 

Чтобы узнать, входит в насыщение или нет, желательно ещё и осциллограмму тока наблюдать, а не только напряжения.

[jackBU 0]

На первый взгляд все правильно в формулах. А расчитываете Вы по ним значение индуктивности для критического режима, поэтому такая большая. Вы поставили меньше, поэтому наблюдаете режим прерывистого тока дросселя (видно из диаграммы). Т.е. методика расчета заключается в определении индуктивности для критического режима (для худшего случая) как опорной точки, относительно которой Вы выбирает уже реальную индуктивность.

[ivainc1789 0]

Попробуйте ознакомиться вот с этим: http://www.platan.ru/shem/pdf/batt02.pdf

и http://www.platan.ru/shem/pdf/trans.pdf

Тут вроде всё с объяснениями приведено.

Статья Кузнецова общеизвестна, не раз предлагалась к ознакомлению как и аппнота AN920D по MC34063, где также расписана метода расчета.

По Кузнецову пробую рассчитать максимальную индукцию в кольце К12*5*5 4000НМ 18витков для протекающего тока 1.88А при макс нагрузке. Какова эффективная магнитная проницаемость кольца для постановки в формулу B = u0*ue*I*N/le ? Если эфф. проницаемость кольца принять 4000, то B=6372 мТл при токе 1.88А. А это недопустимо...

А вот другая формула для расчета: B = sqrt(2)*Umax/(2*3.14*Fmin*N*Ae) где Umax- пиковое напряжение на обмотке, дает в нашем случае B = 0.118 мТл.

Где ошибаюсь?

 

На первый взгляд все правильно в формулах. А расчитываете Вы по ним значение индуктивности для критического режима, поэтому такая большая. Вы поставили меньше, поэтому наблюдаете режим прерывистого тока дросселя (видно из диаграммы). Т.е. методика расчета заключается в определении индуктивности для критического режима (для худшего случая) как опорной точки, относительно которой Вы выбирает уже реальную индуктивность.

Насколько я понимаю, наихудший режим это при минимальном входном напряжении и МАКСИМАЛЬНОМ токе нагрузки? Тогда в формуле из учебника должна фигурировать МАКСИМАЛЬНАЯ величина тока нагрузки. Тогда Lкр = 92 мкГн для данных условий задачи. И это более похоже на правду...

[Lonesome_Wolf 0]

Статья Кузнецова общеизвестна, не раз предлагалась к ознакомлению как и аппнота AN920D по MC34063, где также расписана метода расчета.

По Кузнецову пробую рассчитать максимальную индукцию в кольце К12*5*5 4000НМ 18витков для протекающего тока 1.88А при макс нагрузке. Какова эффективная магнитная проницаемость кольца для постановки в формулу B = u0*ue*I*N/le ? Если эфф. проницаемость кольца принять 4000, то B=6372 мТл при токе 1.88А. А это недопустимо...

А вот другая формула для расчета: B = sqrt(2)*Umax/(2*3.14*Fmin*N*Ae) где Umax- пиковое напряжение на обмотке, дает в нашем случае B = 0.118 мТл.

Где ошибаюсь?

Насколько я понимаю, наихудший режим это при минимальном входном напряжении и МАКСИМАЛЬНОМ токе нагрузки? Тогда в формуле из учебника должна фигурировать МАКСИМАЛЬНАЯ величина тока нагрузки. Тогда Lкр = 92 мкГн для данных условий задачи. И это более похоже на правду...

 

А зачем, собственно, Вам заморачиваться вопросом в каком режиме дроссель работает? При малых нагрузках пусть себе в режиме с прерывистым током работает - ему так и лучше будет. При совсем малой нагркзке можно и импульсы пропускать - так многие современные step-up контроллеры работают. Тогда и параметры дросселя можно оптимизировать.

[ivainc1789 0]

Тогда и параметры дросселя можно оптимизировать.

Так и я думаю, но надо еще и гарантировать 300 мА в нагрузке при наихудших условиях. Разные методики дают разные значения индуктивности.

А с дросселем надо заморачиваться например из-за того, что он может войти в насыщение при макс нагрузке... С другой стороны, хочется его иметь макс малогабаритным. А это противоречие...

[Vlas 0]

Так и я думаю, но надо еще и гарантировать 300 мА в нагрузке при наихудших условиях. Разные методики дают разные значения индуктивности.

А с дросселем надо заморачиваться например из-за того, что он может войти в насыщение при макс нагрузке... С другой стороны, хочется его иметь макс малогабаритным. А это противоречие...

Если дроссель мотать не на ферритовом кольце, а, например, на кольце из прессованого железа, или на Ш-образном сердечнике, введя зазор, то для насыщения дросселя будут гораздо худшие условия.

[jackBU 0]

Насколько я понимаю, наихудший режим это при минимальном входном напряжении и МАКСИМАЛЬНОМ токе нагрузки? Тогда в формуле из учебника должна фигурировать МАКСИМАЛЬНАЯ величина тока нагрузки. Тогда Lкр = 92 мкГн для данных условий задачи. И это более похоже на правду...

 

Наихудший режим (с точки зрения методики расчета) - режим для которого чтобы обеспечить непрерывность тока нужна максимальная индуктивность. Этот режим наблюдается при МИНИМАЛЬНОМ токе нагрузки (или по другому Rн.max=Uвых/Iн.min, как в формуле). Что касается коэффициента заполнения, то худший случай будет при d=1/3, или d=d_min, если у Вас весь диапазон изменения коэффициента заполнения лежит справа от 1/3.

 

И, как уже говорилось, что Вас смущает в прерывистом режиме?

 

Первая формула для Вашего случая правильная, а вторая нет.

[Lonesome_Wolf 0]

А зачем, собственно, Вам заморачиваться вопросом в каком режиме дроссель работает? При малых нагрузках пусть себе в режиме с прерывистым током работает - ему так и лучше будет. При совсем малой нагркзке можно и импульсы пропускать - так многие современные step-up контроллеры работают. Тогда и параметры дросселя можно оптимизировать.

 

Так и я думаю, но надо еще и гарантировать 300 мА в нагрузке при наихудших условиях. Разные методики дают разные значения индуктивности.

А с дросселем надо заморачиваться например из-за того, что он может войти в насыщение при макс нагрузке... С другой стороны, хочется его иметь макс малогабаритным. А это противоречие...

 

Так где Вы увидели противоречие в моих словах!!!! Наоборот. Зачем заморачиваться и обеспечивать режим непрерывного тока при малых нагрузках, когда можно работать исходно с дросселем с малой индуктивностью и, соответственно, большим током насыщения при меньших размерах сердечника?

[ivainc1789 0]

Наихудший режим (с точки зрения методики расчета) - режим для которого чтобы обеспечить непрерывность тока нужна максимальная индуктивность. Этот режим наблюдается при МИНИМАЛЬНОМ токе нагрузки (или по другому Rн.max=Uвых/Iн.min, как в формуле).

И, как уже говорилось, что Вас смущает в прерывистом режиме?

Первая формула для Вашего случая правильная, а вторая нет.

Что-то я не догоняю все равно... Еще раз: у мну устройство на ATmega16, в спячке ток потребления - микроамперы. Если подставить в формулу Lкр из учебника к рис. 5.1(б), индуктивность получится неадекватно большая. Как рассчитать индуктивность по методике из данного учебника для схемы рис. 5.1(б)??? И, извините, какая "первая" и "вторая" формулы? Какие формулы вы имеете ввиду?

В прерывистом режиме меня ничего не смущает!!! Я не пойму как рассчитать индуктивность дросселя по данной книжке и для моей предельно конкретной задачи!!!

 

Что касается конструкции самой катушки, проблему осознал. В том числе и с зазором теперь вроде понятно. И все же хочу использовать кольца, малогабаритных РАЗЪЕМНЫХ магнитопроводов под рукой нет пока. Есть только кольца из 50ВН и 2000НМ. Про характеристики первого материала что-то вообще мало известно. Можно ли пробовать его использовать для данной задачи? Каковы его характеристики?

Если все же попытаться делать зазор на кольце 2000НМ: есть ли какая проверенная технология? Проверил - лобзиком пилится плохо! :)

[rod 0]

Что-то я не догоняю все равно...

Попробуйте это Boost Converter. Это для прикидки в расчетах. По поводу кольца .. Можно разломить, одно место разлома не трогать, а другое обработать наждаком или бруском до нужного зазора. Склеить. Причем в зазор для прочности можно также "напихать" или клея, или прокладку из диэлектрика также с клеем.