[halfdoom 0]

А зачем в прямоходе снижать индуктивность первички?

Это требуется для увеличения тока намагничивания/размагничивания. Если он слишком мал, то влияние емкости сток-исток и прочих паразитов начинает мешать.

[SergCh 0]

Это требуется для увеличения тока намагничивания/размагничивания. Если он слишком мал, то влияние емкости сток-исток и прочих паразитов начинает мешать.

Как мешать, в каком режиме ?

[halfdoom 0]

Как мешать, в каком режиме ?

Первый пример, это режим размагничивания (речь об однотактнике, а не полумосте). Если индуктивность первички слишком большая, то ток размагничивания будет мал, больше времени уйдет на перезаряд паразитных емкостей и открытие диода. Второй пример - питание вспомогательных цепей от обмоток включенных в режиме обратного хода.

[Ydaloj 0]

не видел ни одной методики расчёта прямохода, в которой бы рассчитывался зазор.

равно как и ни разу не видел готового прямохода с зазором.

хотя бы потому, что невелика будет разница в токах, которая приводила бы к сколь заметному росту времени переключения диода.

 

Есть выкладки?

 

 

Изменено 17 ноября, 2011 пользователем Ydaloj

[MikeSchir 1]

Зазор в прямоходе (если есть), в основном, не от насыщения, а для снижения индуктивности первички.

В отсутствие зазора необходимо быть внимательным к емкостям на входе и выходе транса, т.к. энергия накопленная в сердечнике может оказаться недостаточной для размагничивания, и транс не размагнитится полностью за время до следующего импульса. Правда ситуация исправится в следующий период, если, конечно есть запас по индукции. При управлении от микросхем с current mode длительности рабочих импульсов из-за разности токов намагничивния будут отличаться, что приведет к возникновению субгармоник (1/2, 1/3...) в выходной пульсации, что по меньшей мере неприятно. Вот тут самый простой способ лечения - зазор. А специальных целей для введения зазора нет.

[Herz 4]

т.к. энергия накопленная в сердечнике может оказаться недостаточной для размагничивания, и транс не размагнитится полностью за время до следующего импульса.

Простите, что вмешиваюсь, но это как? Мюнхаузену не хватит сил вытащить себя за волосы? Тут мне видится какой-то парадокс. Чем больше размах индукции, тем больше запасаемая в сердечнике энергия, так? Но и тем больше опасность насыщения или я не прав? Каким же образом энергия, запасаемая в сердечнике, помогает ему размагнититься?

[MikeSchir 1]

Простите, что вмешиваюсь, но это как? Мюнхаузену не хватит сил вытащить себя за волосы? Тут мне видится какой-то парадокс. Чем больше размах индукции, тем больше запасаемая в сердечнике энергия, так? Но и тем больше опасность насыщения или я не прав? Каким же образом энергия, запасаемая в сердечнике, помогает ему размагнититься?

Конечно прав :rolleyes: Но частично. Энергия запасаемая в магнитной системе пропорциональна произведению магнитной индукции (вообще-то потока) и магнитодвижущей силы (мдс), и естественно с введением зазора растёт мдс при сохранении индукции. Если мдс мала (высокопроницаемый материал) и соответственно ей мал ток намагничивания, то он не способен зарядить все паразитные ёмкости, включая емкости диодов и транзисторов, и интеграл напряжения на обмотке за время, отведённое на размагничивание, может оказаться меньше чем на прямом ходу и система не размагнитится. С введением зазора эта ситуация изменяется: ток намагничивания увеличивается и всё разрешаеся к всеобщему удовлетворению :rolleyes:

Я понял, что это единственная неясность в моём посте?

Ассоциации с Мюнхаузеном здесь не при чём :rolleyes:

 

Совершенно с Вами ага!

Маслом кашу не испортить. И, если потери в меди допустимы, то мотать первичку нужно "as big as possible" - т.е. "сколько влезет".

Это уменьшает потери в снабберах при пассивном размагничивании.

Если же есть размагничивающая обмотка или резонансный конденсатор - можно витки сэкономить, энергия намагничивания возвращается в источник и если она чуть больше - ничего страшного.

Зазор может быть оправдан только малой скоростью работы токовой защиты при большой рабочей индукции. Чуть-чуть ток превысили - выскочили в насыщение. Так что какого-либо заметного выигрыша от зазора не получается.

Не могу согласиться с такой позицией. Такие рассуждения показывают что выбранный габарит трансформатора избыточен. Т.е. при увеличении числа витков в сердечнике образуется необоснованный запас индукции, при этом плотность тока в обмотке не приводит к перегреву обмотки.

Зазор в магнитной системе это не религия :rolleyes: это инструмент, с помощью которого разработчик может изменять свойства состемы по своему разумению.

Но даже маленький зазор влечет за собою резкое увеличение количества витков. Иначе - ток намагничивания велик.

Эту часть я, честно говоря, не понял. Видимо по тому что так никогда не поступал.

 

Всё так, но к сожалению потери в меди при этом растут непропорционально снижению потерь в снабберах.

Возьмём однотактный одноключевой форвард с максимальным коэфф. заполнения менее 0.5

Снаббер каждый такт рассеивает ту энергию. которая запаслась в сердечнике за счёт протекания тока намагничивания.

Эта энергия будет равна W=L*i*i/2 ,

Теперь увеличим количество витков вдвое, индуктивность намагничивания увеличится в 4 раза, ток намагничивания упадёт в 4 раза. В результате запасённая энергия (которую должен будет рассеять снаббер) уменьшится в 2 раза. Бинго!

 

Что касается выброса, U=L*di/dt , то колокол от размагничивания будет в 2 раза короче при той же ёмкости снабберного конденсатора. Либо в 2 раза меньшей амплитуды если время размагничивания сердечника оставить прежним.

Простите великодушно. Никак не могу найти ключевого поста, в котором идёт речь о схеме этого снаббера, хотя вопрос очень интересен.

И к модераторам. Мы сильно засорили исходную ветку, созданную ТС. Неплохо бы принять какое-то решение. Спасибо.

[Herz 4]

Конечно прав :rolleyes: Но частично.

Секундочку. Ваше объяснение, признаюсь, меня лишь больше запутало. Утверждение

Энергия запасаемая в магнитной системе пропорциональна произведению магнитной индукции (вообще-то потока) и магнитодвижущей силы (мдс), и естественно с введением зазора растёт мдс при сохранении индукции.

следует, наверное, понимать так:

С введением в магнитопровод зазора падает эквивалентная магнитная проницаемость системы и, соответственно, плотность энергии магнитного поля. Поэтому для поддержания той же величины энергии магнитного поля (того же потока или индукции) требуется увеличение м.д.с. Другими словами, количества витков.

Или по-другому:

Введение зазора уменьшает индуктивность обмотки за счёт снижения эквивалентной магнитной проницаемости. Это уменьшение приходится компенсировать увеличением количества витков (увеличением м.д.с.) для запасения той же энергии.

Я правильно понял первую часть Вашей мысли? :rolleyes:

 

[MikeSchir 1]

Ещё непонятнее. А причём здесь, собственно, число витков и формула для его определения? Давайте предположим, что оно неизменно.

При прочих равных ведь энергия соленоида прямо пропорциональна магнитной проницаемости сердечника, ведь так?

Опять не угадал :rolleyes: Опять с точностью до наоборот. Вводя в катушку сердечник мы уменьшаем энергию системы. Простой пример. Попробуйте выдернуть сердечник из катушки, для этого нужно приложить силу, совершить работу, т.е. нужно сообщить энергию системе. И с каким удовольствием он туда возвращается совершая при этом работу :rolleyes: . Работает один из основных физических принципов: любая физическая система стремится принять состояние с наименьшей возможной энергией... (вольный пересказ)

Послушайте Herz, я уже несколько постов пересказываю своими словами учебник электротехники. Это может стать похожим на то, как в анекдоте один зэк объясняет другому Теорию относительности Эйнштейна:"Вот мы с тобой валим деревья, пилим брёвна, вкалываем, в общем, а на самом деле мы сидим." Может быть почитать оригинал.

[Herz 4]

Опять не угадал :rolleyes: Опять с точностью до наоборот. Вводя в катушку сердечник мы уменьшаем энергию системы. Простой пример. Попробуйте выдернуть сердечник из катушки, для этого нужно приложить силу, совершить работу, т.е. нужно сообщить энергию системе. И с каким удовольствием он туда возвращается совершая при этом работу :rolleyes: . Работает один из основных физических принципов: любая физическая система стремится принять состояние с наименьшей возможной энергией... (вольный пересказ)

Послушайте Herz, я уже несколько постов пересказываю своими словами учебник электротехники. Это может стать похожим на то, как в анекдоте один зэк объясняет другому Теорию относительности Эйнштейна:"Вот мы с тобой валим деревья, пилим брёвна, вкалываем, в общем, а на самом деле мы сидим." Может быть почитать оригинал.

Действительно, уж очень вольный пересказ.... "выдернуть сердечник"..., "с удовольствием возвращается"... Причём здесь стремление к наименьшей энергии?!

Я бы предпочёл на самом деле оригинал или хотя бы что-то чуть более серьёзное. Приведите ссылочку на источник своих утверждений, если не затруднит. На тот учебник (электротехники?), в котором это описано, буду Вам благодарен. И, если не возражаете, продолжим дискуссию, выделив её в отдельную тему.

Пока что я не нахожу подтверждения Вашим словам: вот по первой же ссылке утверждается (вроде достаточно аргументированно), что энергия магнитного поля (её плотность) таки напрямую зависит от магнитной проницаемости среды. Что вполне логично, ИМХО.

[MikeSchir 1]

Пока что я не нахожу подтверждения Вашим словам: вот по первой же ссылке утверждается (вроде достаточно аргументированно), что энергия магнитного поля (её плотность) таки напрямую зависит от магнитной проницаемости среды. Что вполне логично, ИМХО.

В указанной ссылке в опыте фиксируется ток в соленоиде. Естественно, введение доплнительного зазора приведёт к уменьшению индуктивности и индукции в сердечнике, и как результат уменьшению энергии системы.

В нашем случае (прямоход) мы фиксируем напряжение и длительность его приложения к обмотке, т.е. фиксируем индукцию в сердечнике, при этом получая какую-то величину тока, зависящую от проницаемости сердечника. В этом случае введение зазора приведёт к увеличению тока соленоида и в результате к увеличению энергии, что, собственно, и приведено в ссылке в соотношении 5.5.6. (после "или"), т.е. уменьшая эквивалентную проницаемость мы увеличиваем энергию при заданной индукции.

Такое вольное обращение с магнетиками, как в ссылке, возможно только для учебного примера. Все магнетики, как правило, нелинейны. Если мы имеем определённый магнетик, то определены его максимальная индукция (индукция насыщения) и его проницаемость, а поскольку, величина амплитуды индукции в сердечнике не зависит от его проницаемости при постоянных величинах: напряжения на обмотке, длительности приложения напряжения, площади сечения сердечника и числа витков обмотки, (B=U*t/W*s) то энергия запасаемая в сердечнике тем больше, чем меньше его проницаемость (5.5.6 в ссылке).

У меня больше нет аргументов для текущей дискуссии. Аналогичная дискуссия уже была в какой-то теме (может быть около года назад, если не ошибаюсь).

[Microwatt 2]

энергия запасаемая в сердечнике тем больше, чем меньше его проницаемость (5.5.6 в ссылке).

Так мы приходим к выводу, что ферромагнитный сердечник - вообще излишество. Наибольшую энергию при прочих равных условиях запасет воздух? У него мю единица и он еще и не насыщается.

Или что-то мною неверно понято?

[MikeSchir 1]

Так мы приходим к выводу, что ферромагнитный сердечник - вообще излишество. Наибольшую энергию при прочих равных условиях запасет воздух? У него мю единица и он еще и не насыщается.

Или что-то мною неверно понято?

Как говорят артисты-юмористы, я ожидал этого вопроса :rolleyes: и мог бы ответить сразу, но не стал "грузить" один пост.

Можно, вполне, с Вами согласиться, если бы не несколько причин:

1 Зависимость парвметров системы от элементов конструкции.

2 Связь между обмотками.

3 Размеры и потери обмоток.

По п. 1. Любая железка, попавшая в поле такого трансформатора или дросселя, будет менять параметры трансформатора или дросселя, а так же будет взаимодействие между ними зависящее от их положения в конструкции. Магнитный сердечник, благодаря своей высокой проницаемости, на порядки уменьшает поле вокруг трансформатора или дросселя.

По п. 2 Магнитный сердечник концентрирует поле в собственном теле и уменьшает в порядки раз поле вне сердечника, которое может пересекать витки обмоток. Таким образом, поле почти одинаково пронизывает витки всех обмоток трансформатора. Хорошая связь позволяет жёстко связать напряжения на обмотках независимо (почти независимо)от токов протекающих в них и снизить потери за счёт рассеяния поля.

По п. 3 Касается больше трансформатора. Есть две больших разнизы: величина энергии поля и величина энергии передаваемой трансформатором. (см. выделенное в вопросе) Эти величины могут оказаться соизмеримы для трансформатора без сердечника (с мю=1), и соответственно потери в обмотках (в первичной) будут во много раз превосходить потери в обмотках трансформатора на магнитном сердечнике, в котором ток намагничивания в разы меньше тока нагрузки. Отсюда и размер обмоток.

Платой за все эти преимущества магнитного сердечника являются потери в материале сердечника, ну и конечно весит он больше воздуха и особенно вакуума :rolleyes: .

ПС По учебникам. Давно не читал никаких, сожалею, но не дают покоя сотрудники вопросами :rolleyes: стараюсь держать форму . Дрессировка :rolleyes: в МЭИ, где я учился, по электротехническим дисциплинам была на очень высоком уровне, а пользовались мы как правило репринтами лекций известных в институте преподавателей. Так что посоветовать какой-то учебник не смогу, но наверняка существуют хорошие, а не только для радиолюбителей :rolleyes:

Изменено 21 ноября, 2011 пользователем MikeSchir

[Microwatt 2]

Замечу пока только что связь между обмотками (потокосцепление) совершенно не зависит от сердечника. Только от их взаимного положения в пространстве.

[тау 23]

Замечу пока только что связь между обмотками (потокосцепление) совершенно не зависит от сердечника. Только от их взаимного положения в пространстве.

не-не! , ув. Микроватт.

Индуктивность расеяния в теории очень мало (практически никак в идеальном случае) не зависит от сердечника. А потокосцепление как раз зависит.