Расчет диаметра провода для трансформатора

[bbest]

Всем привет!

Есть трансформатор, 100х40 мм. По габаритам мощность на 120Ва. Нужно намотать 5В на 5А. Какой диаметр провода подобрать? Смотрел по программе Trans50Hz_4.1, выдает диаметр 1.6мм. По другой информации в интернете - 0.93мм.
Кто прав? 5А будет потребляться постоянно, длительное время.

[Alex]

5А будет потребляться постоянно, длительное время.

Тогда лучше 1.6, плотность 2.5 будет в самый раз.

[bbest]

Тогда лучше 1.6, плотность 2.5 будет в самый раз.

Вообще странный трансформатор. Он безымянный. На нем написано 24В на 5А, но диаметр провода около 1мм, вот я и засомневался. Всего 88 витков во вторичке, хотя расчетных должно быть 194. Как так ....

[Дед Пентод]

Вообще странный трансформатор. Он безымянный. На нем написано 24В на 5А, но диаметр провода около 1мм, вот я и засомневался. Всего 88 витков во вторичке, хотя расчетных должно быть 194. Как так ....

смотайте вторичку и намотайте заново в 4 провода сразу
еще вариант намотать в два провода с отводом от середины и применить выпрямитель на двух диодах со средней точкой вместо моста,дает меньше помех от коммутации
а для чего он вам нужен

[zoog]

Тогда лучше 1.6, плотность 2.5 будет в самый раз.

Для чего? Чтоб вообще не грелось? Это для внутренних слоёв сетевой обмотки под ворохом бумажной изоляции такая плотность рекомендовалась, а для того, что снаружи и 7А/кв.мм. делают.

[SilentS]

От диаметра провода вторички зависит две вещи:
1. просадка напряжения при нагрузке
2. нагрев трансформатора
При этом, как правило, первый фактор проявляется гораздо раньше, чем второй. Особенно в вашем случае, когда габаритная мощность 120Вт, а сниматься будет лишь 25.

Поэтому диаметр провода будет определяться исходя из допустимой просадки напряжения под нагрузкой относительно холостого хода.

Считать нужно следующим образом
1. Выбираешь допустимое падение напряжения вторички под нагрузкой относительно холостого хода (5%, 10%, ну или сколько нужно). Допустим, задаем 10%, тогда для 5В полного получаем dU = 0.5В.
(Так-то еще и на первичке напряжение падает, но этот эффект слаб).
Больше просадка = меньше КПД = больше нагрев, но тоньше провода. Меньше просадка = больше КПД = меньше нагрев, но нужны толще провода.
Но в принципе никто не мешает и 50% заложить, и 1%.

2. Считаешь допустимое сопротивление вторички. Тут нужно учесть, на что нагружен трансформатор. Если на резистивную нагрузку, то сопротивление можно считать тупо как R = dU / I = 0.5В / 5А = 0.1Ом.
Если же трансформатор нагружен на выпрямитель, то из-за импульсной формы тока сопротивление должно быть в 3-4 раза меньше (0.025Ом)

3. Считаешь количество витков для требуемого напряжения + запас на просадку (допустим, 25 витков нужно, но это сам считай). Рассчитываешь длину одного витка и полную длину провода. Пусть будет 160мм периметр витка (я так понял, магнитопровод 40х40мм), 25 витков, итого 4м провода.

4. По рассчитанной длине провода и удельному сопротивлению считаем диаметр провода. Сопротивление медного провода диаметром 1мм 0.023Ом/м, для 4-х метров получаем требуемые (при работе транса на резистивную нагрузку) 0.1Ом. При этом греться вторичка будет достаточно слабо (0.1Ом * 5 * 5 = 2.5Вт). Если же транс будет работать на выпрямитель, то сечения провода придется добавить в 3-4 раза.

Опять же напоминаю, расчеты сделаны для 25 витков, если витков нужно будет меньше - то и диаметр провода можно уменьшить. И наоборот.

[bbest]

смотайте вторичку и намотайте заново в 4 провода сразу
еще вариант намотать в два провода с отводом от середины и применить выпрямитель на двух диодах со средней точкой вместо моста,дает меньше помех от коммутации
а для чего он вам нужен

4 провода намотать то конечно можно, но не перебор ли 4 провода ... Про среднюю точку не совсем понял. Мне бы как попроще.

---------- Сообщение добавлено 08:24 ---------- Предыдущее сообщение было 08:14 ----------

От диаметра провода вторички зависит две вещи:
1. Выбираешь допустимое падение напряжения вторички под нагрузкой относительно холостого хода (5%, 10%, ну или сколько нужно). Допустим, задаем 10%, тогда для 5В полного получаем dU = 0.5В.
(Так-то еще и на первичке напряжение падает, но этот эффект слаб).
Больше просадка = меньше КПД = больше нагрев, но тоньше провода. Меньше просадка = больше КПД = меньше нагрев, но нужны толще провода.
Но в принципе никто не мешает и 50% заложить, и 1%.

Да по Trans50Hz_4.1 это наглядно видно.

2. Считаешь допустимое сопротивление вторички. Тут нужно учесть, на что нагружен трансформатор. Если на резистивную нагрузку, то сопротивление можно считать тупо как R = dU / I = 0.5В / 5А = 0.1Ом.
Если же трансформатор нагружен на выпрямитель, то из-за импульсной формы тока сопротивление должно быть в 3-4 раза меньше (0.025Ом)
.....
Опять же напоминаю, расчеты сделаны для 25 витков, если витков нужно будет меньше - то и диаметр провода можно уменьшить. И наоборот.

Примерно понял.

[zoog]

Так-то еще и на первичке напряжение падает, но этот эффект слаб

Почему? Приведённое первички и вторички равны почти всегда.

[SilentS]

Почему? Приведённое первички и вторички равны почти всегда.

Если транс рассчитывать на предельную мощность - тогда да, нужно падение и на первичке, и на вторичке учитывать.
Но здесь-то другой случай: габаритная мощность 120Вт, а снимать планируется 25. На первичке остается огромный запас.

[bbest]

Если транс рассчитывать на предельную мощность - тогда да, нужно падение и на первичке, и на вторичке учитывать.
Но здесь-то другой случай: габаритная мощность 120Вт, а снимать планируется 25. На первичке остается огромный запас.

Полностью задачу не раскрыл . Да, транс рассчитан на 120ВА. Вторички будут такими: 9В х 5А, 7В х 5А, 15В х 3А.

[zoog]

Считайте 5А/кв.мм. и не хай-эндствуйте)

[bbest]

Считайте 5А/кв.мм. и не хай-эндствуйте)

Т.е. на практике - 0.93мм в диаметре подойдет?

Для примера транс: 230В/12В ~50Гц 180ВА. Наружный D=11,5см внутренний d=4,5см, высота 5,3см, вес 2,5кг. Вторичка: 12В х 15А, диаметр ~2мм.

[zoog]

Т.е. на практике - 0.93мм в диаметре подойдет?

Для 3А в наружных слоях - да.

[SSV]

Найдите в интернете таблицы зависимости плотности тока от мощности трансформатора.
В 90% случаев подойдет формула d=0,8 х корень кв. I.

[bbest]

Найдите в интернете таблицы зависимости плотности тока от мощности трансформатора.
В 90% случаев подойдет формула d=0,8 х корень кв. I.

По вашей формуле выходит, что для 15А нужно d = 0.8 x кв.к. 15 = 3.1мм. А выше приводил пример трансформатора с 2мм для 15А.

[Дед Пентод]

bbest, у вас есть вторичка 24в из 1мм провода,зачем еще покупать новый провод используйте этот 1мм
он нормально будет работать при 3а, надо 5...6А мотайте в два провода,10а- мотайте в три и все

[Alex]

надо 5...6А мотайте в два провода,10а- мотайте в три и все

Оно бы 1мм и на 5А хватило, если бы была не непрерывная работа.
А для постоянного отбора такго тока лучше увеличить диаметр првода, или мотать в два.

[bbest]

bbest, у вас есть вторичка 24в из 1мм провода,зачем еще покупать новый провод используйте этот 1мм
он нормально будет работать при 3а, надо 5...6А мотайте в два провода,10а- мотайте в три и все

Да, так и сделаю, толстый провод мотать вообще грустно, более тонкий в разы легче.

---------- Сообщение добавлено 16:48 ---------- Предыдущее сообщение было 16:47 ----------

Оно бы 1мм и на 5А хватило, если бы была не непрерывная работа.
А для постоянного отбора такго тока лучше увеличить диаметр првода, или мотать в два.

Да, нагрузка будет постоянной и длительное время. Все вместе будет потреблять где то 50-100Вт.

---------- Сообщение добавлено 16:51 ---------- Предыдущее сообщение было 16:48 ----------

PS: Благодаря SilentS кажется понял в чем дело. Все упирается в сопротивление и заниженный КПД, из-за чего оставшаяся часть энергии переходит в тепло. Т.е. можно и 30А пропускать через 1мм, только надо заранее задуматься об охлаждении

[Alex]

В 90% случаев подойдет формула d=0,8 х корень кв. I.

А если хочется похолоднее, то 0.6х

Т.е. можно и 30А пропускать через 1мм, только надо заранее задуматься об охлаждении

Ну в общем, да. А если проводок взять из соответствующего материала, да в жидкий азот засунуть, то можно и тысячу ампер пропустить. ВТСП называется....

[Сухоруков Сергей]

из-за импульсной формы тока сопротивление должно быть в 3-4 раза меньше

Почему? Действующее-то напряжение (или ток) остается тем же. Именно действующее значение определяет нагрев.