Jump to content

    
Sign in to follow this  
pr0m

Импульсный трансформатор очень греется...

Recommended Posts

Сначало нуно определиться ск. витков на вольт Вам нуна. Затем прикинуть значение В, после посчитать зазор исходя из значения индуктивности в первичке. Если чтото не устраивает играть этими соотношениями.

Для меня всегда важно вольт\виток, дабы выходные напруги выставить более точно, а затем играюсь остальными соотношениями.

 

Большое спасибо за подсказки. А нельзя ли поподробней и с формулами по общей методике расчёта? Будт полезны любые ссылки.

Не судите строго, тема совершенно для меня новая :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Спасибо. Кажется то что нужно. Сейчас пересчитаю с чувством и толком :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites
Большое спасибо за подсказки. А нельзя ли поподробней и с формулами по общей методике расчёта? Будт полезны любые ссылки.

Не судите строго, тема совершенно для меня новая  :rolleyes:

 

По методикам расчета транса, для флая:

(Power Integrations,): http://forum.electronix.ru/index.php?showt...=15entry50298

 

и поглядите :

AN-SMPS-ICE2xXXX-1 (http://www.infineon.com)

 

И добавте к ним

B=DU\SFw,

требуемый зазор найдете, как:

g=4pi*10^(-7)*w^2*S/L.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Привет форумчанам.

 

Делаю flyback-SMPS на вых. мощность порядка 160Вт, Uвых=27, Iвых=6~7А.

Частота преобразования ~70кГц.

Ключ IRFPE50, duty cycle расчётный и реальный совпадают (на Pмакс) ~30%.

 

Транс намотал такой:

сердечник E42/21/15 N67 от EPCOS,

зазор 1мм

первичка: 2*12 витка 3*0.63мм (в двух слоях)

вторичка: 5 витков 3*0.91мм

питание ШИМа: 3 витка ......

Расчётная индуктивность порядка 134мкГн, Вмакс вроде в норме..

 

Такая проблема:

В режимах близких к макс вых мощностим транс совсем уж неприлично греется (точно не измерял, но по ощущениям - порядка 80-90градусов). При этом ключ и вых. выпрямительный диод вполне неплохо себя чувствуют в смысле теплового режима.

 

Буду рад выслушать советы и соображения!

 

п.с.: по осциллограммам тока ключа вроде не похоже чтобы транс входил в насыщение - нормальная пила...

 

 

Неудивительно, что транс греется. У Вас же non-continuous mode или близкий к нему - индуктивность первички мала очень. Следовательно, и размах индукции большой. Навскидку - 42-й сердечник - маловат для таких частот и мощностей и режима.

Share this post


Link to post
Share on other sites

А может на мосту ты твой преобразователь сделаешь? Например аппликашки ONSEMI не рекомендуют Флай более 100 Вт. Это, конено, приблизительно, но как раз для автора темы. И не знаю какого года(сейчас я их рекомендации планирую переплюнуть раз в шесть, правда, с большим напрягом).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Большое спасибо за подсказки. А нельзя ли поподробней и с формулами по общей методике расчёта? Будт полезны любые ссылки.

Не судите строго, тема совершенно для меня новая  :rolleyes:

 

По методикам расчета транса, для флая:

(Power Integrations,): http://forum.electronix.ru/index.php?showt...=15entry50298

 

и поглядите :

AN-SMPS-ICE2xXXX-1 (http://www.infineon.com)

 

Нашёл лучшую и подробнейшую, на мой взгляд, методику для расчёта классического флая (не квазирезонансного):

http://www.st.com/stonline/products/literature/an/7310.pdf

Очень доступно. Думаю, многим может пригодиться.

Расчитал всё что можно, включая все потери в ключе и трансе, а также значения сопротивления и ёмкости снаббера. Перемотал транс. Собрал. Все параметры (токи ключа, duty cycle и пр. сошлись очень точно).

Сегодня всё заработало, транс на макс мощности (161 Вт в нагрузке) греется чуть меньше, но, как я понял из из некоторых постов, температура порядка 70-90 град. вполне допустима. Смущает всё-таки, что в расчётах я принимал приращение темп-ры dT~40градусов, то бишь ожидалось (и оч. хотелось :) всё-таки градусов до 60-70. Возьму как я пожалуй градусник и положу ему под язык. Может всё не так плохо, как кажется? И зря мучУ воду :)

На макс. мощности на осцилле видно (по форме тока на токоогр.рез-ре в истоке), что приближается к CCM-режиму, что также было ожидаемо и желаемо.

Серия ICE2xXXX, про к-ю Вы предлагаете почитать - квазирезонансная, а у них получается плавающая частота. как вариант расчёта я пробовал и их методу, но индуктивноости действительно получаются СЛИШКОМ малеьнкие для моей фиксированной частоты и не квазирезонансного ШИМа... Получал глубокий DCM-режим с очень маленьким D... К тому же очень большой размах индукции. В этом вроде и была ошибка.

Чтобы поэффективней использовать транс, хочу попытаться приподнимать частоту. Однако заметил заметный рост потерь в ключе при повышении. Буду экспериментировать и искать серединку..

Кстати, у питателя есть особенность - рассчитан на ~380 +-20% :) 900В ключи уже на пределе (учитывая некоторый запас; Np/Ns ~ 7), MOSFETов на 1200В пока не втретил, а IGBT на 1200В от IR серии W (75к-150к), только U (~40кГц), но спад по току достаточно плавный от частоты, так что хочу попробовать их. Не будет ли сюрпризов при применении IGBT ??

Share this post


Link to post
Share on other sites
А может на мосту ты твой преобразователь сделаешь? Например аппликашки ONSEMI не рекомендуют Флай более 100 Вт. Это, конено, приблизительно, но как раз для автора темы. И не знаю какого года(сейчас я их рекомендации планирую переплюнуть раз в шесть, правда, с большим напрягом).

Ага, и они же приводят флаи на 160 Вт, там правда интересная схемка на NCP1651, совмещённая с PFC (без входного электролита, всё сглаживание ложится на вторичку - мне очень занятно показалось!!) :) Да и ваще много видел - у INFINEON например и на 240Вт (квазирезонансный правда).

А насчёт в 6 раз позволю себе наглость усомниться :)

 

А прочие топологии (прямые, мосты) будут пробовать позже. Дайте новичку с этим разобраться, общупать, взорвать десяток-другой ключей :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
Неудивительно, что транс греется. У Вас же non-continuous mode или близкий к нему - индуктивность первички мала очень. Следовательно, и размах индукции большой. Навскидку - 42-й сердечник - маловат для таких частот и мощностей и режима.

 

Хм... я тут успел поднатореть чуть, ща буду спорить ;)

Насчёт маленькой индуктивности, малого кол-ва витков и сооветсно размаха индукции уже разобрался и согласен полностью. Исправил. Частоту буду повышать..

Однако не понял замечания насчёт non-continuous mode (DCM?). Ведь все флаи работают эффективно именно в этом режиме? Вот счаз на моей макетке расчитано всё так, что он работает во всём диапазоне в DCM-режиме и только при приближении к максимальной подбирается к CCM-режиму. Наблюдаю сей факт на осцилле - колебания Lp(Coss+Cвсяко-разно-паразито) только успевают начаться (только-только всё разрядилось во вторичку) перед следующим включением ключа.

А вот чем грозит или чем хорош переход в режим CCM?? Вроде как будет включение при ненулевом токе и всё такое... увеличивается пост. составляющая тока.. потери проводимости в ключе? Жара от радиатора? :)

Объясните плиз.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На мой взгляд в ССМ режим целесообразно уводить схему только в одном случае - если сердечник в силу обстоятельств должен быть выполнен на торе из порошкового железа (с большими потерями на перемагничивание). При этом и в ключе, и в выходном диоде потери намного больше, индуктивность первички выше (соответственно и индуктивность рассеяния), снабберы и кламперы жестче. И самое неприятное - фильтроваться от иголок, с ними ситуация при ССМ режиме похуже будет!!! ИМХО, если в габаритах нет особых ограничений, то для fly non-continuous mode - оптимально :rolleyes:

Share this post


Link to post
Share on other sites
...MOSFETов на 1200В пока не втретил...
Их есть у нас :biggrin:

Высоковольтные, до 1500В! полевики от ST

STP4N150

STW4N150

N-CHANNEL 1500V - 5Ω - 4A TO-220/TO-247

Very High Voltage PowerMESH™ MOSFET

http://www.st.com/stonline/products/litera...62/stp4n150.pdf

 

на http://www.efind.ru/ их готовы возить упаковками по 50 штук.

 

http://www.st.com/stonline/books/toc/ds/1504.htm

 

Еще тут посмотрите

http://forum.electronix.ru/index.php?showtopic=8017

http://forum.electronix.ru/index.php?showtopic=7508&st=0

Share this post


Link to post
Share on other sites
На мой взгляд в ССМ режим целесообразно уводить схему только в одном случае - если сердечник в силу обстоятельств должен быть выполнен на торе из порошкового железа (с большими потерями на перемагничивание). При этом и в ключе, и в выходном диоде потери намного больше, индуктивность первички выше (соответственно и индуктивность рассеяния), снабберы и кламперы жестче. И самое неприятное - фильтроваться от иголок, с ними ситуация при ССМ режиме похуже будет!!! ИМХО, если в габаритах нет особых ограничений, то для fly  non-continuous mode - оптимально :rolleyes:

Иголки - это как следствие следующего включения ключа, когда ток во вторичке ещё не ноль?

А раз уж индуктивность чтоб в ССМ режим загнать должна быть выше, то вроде и по габаритам транс поболе будет? Витков побольше (ну или зазором порулить), но для пост. тока и соотв. рассеив. мощности есть ограничение.. Тогда как понимать "если в габаритах нет особых ограничений, то для fly non-continuous mode - оптимально"?

Да и вот ещё подумалось, тут кто-то полезное замечание делал, что потери в сердечнике уходят не перемагничивание (петелька гистерезиса в середчнике), а посему мне начинает казаться, что в ССМ режиме этот самый размах будет меньше и транс по идее будет меньше рассеивать? Счаз попробую - повышением частоты для начала - он у меня счаз как раз на макс. мощности уже близок к ССМ, и посмотрю на поведение транса.

Обругайте (с обоснованиями), если неправ ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

По-моему, оптимальнее всего работать все время (или хотя бы при мощности близкой к максимальной) в пограничном режиме, т. е. когда при завершении обратного хода сразу начинается прямой. TDA4605 работает так. При повышении нагрузки понижается частота. Почему лучше - потому, что индукция минимально возможная получается. И помех мало, так как нет режима непрерывного потока.

Share this post


Link to post
Share on other sites
На мой взгляд в ССМ режим целесообразно уводить схему только в одном случае - если сердечник в силу обстоятельств должен быть выполнен на торе из порошкового железа (с большими потерями на перемагничивание). При этом и в ключе, и в выходном диоде потери намного больше, индуктивность первички выше (соответственно и индуктивность рассеяния), снабберы и кламперы жестче. И самое неприятное - фильтроваться от иголок, с ними ситуация при ССМ режиме похуже будет!!! ИМХО, если в габаритах нет особых ограничений, то для fly  non-continuous mode - оптимально :rolleyes:

Иголки - это как следствие следующего включения ключа, когда ток во вторичке ещё не ноль?

А раз уж индуктивность чтоб в ССМ режим загнать должна быть выше, то вроде и по габаритам транс поболе будет? Витков побольше (ну или зазором порулить), но для пост. тока и соотв. рассеив. мощности есть ограничение.. Тогда как понимать "если в габаритах нет особых ограничений, то для fly non-continuous mode - оптимально"?

Да и вот ещё подумалось, тут кто-то полезное замечание делал, что потери в сердечнике уходят не перемагничивание (петелька гистерезиса в середчнике), а посему мне начинает казаться, что в ССМ режиме этот самый размах будет меньше и транс по идее будет меньше рассеивать? Счаз попробую - повышением частоты для начала - он у меня счаз как раз на макс. мощности уже близок к ССМ, и посмотрю на поведение транса.

Обругайте (с обоснованиями), если неправ ;)

 

При CCM действительно потери в трансе меньше, поскольку меньше индукция (как правило больше витков) и меньше ток (уже не треугольная форма, а трапециидальная). Соответственно, и потери в ключе на статике меньше будут.

Но добавляются динамические потери на переднем фронте (но уменьшаются на заднем) и добавляется бросок тока от восстановления/перезаряда выходного диода, поскольку его приходится выключаться форсированно обратным током. Поэтому могут несколько возрасти помехи, но опять же не факт - дело несколько исправляется меньшим импульсным током. Снабберу наплевать - все равно он должен рассеять определенный процент от выходной мощности, определяемый конструкцией транса (ИМХО, не проверял).

Так что по энергетическим показателям не факт что лучше CCM or DCM - наверное, будет зависить еще и от других факторов, таких как выходное напряжение например.

Минусы ССМ - горяздо сложнее стабилизировать петлю и сделать ее быстрой,и трудно работать при DC>0.5 - возникают так называемые сабгармонические колебания (при токовом режиме), с которыми тоже приходится бороться.

Но зато можно присобачить селф-драйв синхронник на выход (автоматически и по определению будет работать в CCM) - про это дело в одном из последних Юнитродовских семинаров.

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.

Sign in to follow this