Импульсные источники питания и преобразователи.

[TDA]

Приветствую!
Раньше помоему тут небыло темы в которой обсуждались бы только ИБП и преобразователи напряжения.
Щас меня интересует эта схема полумостового ИБП

[Bulich]

N=(U*t*104)/(B*Ae) где:

Еще пара комментов для Ориона:
Смотрите на формулу, если увеличить частоту, то уменьшится t значит уменьшится N т.е. меньше витков, значит можно сделать больше сечение провода (например пустить не один провод, а 2 в параллель) и уменьшить нагрев меди, либо можно взять сердечник меньшего размера и веса, значит снизить габарит и стоимость.
С другой стороны, при увеличении частоты растут потери в сердечнике, значит КПД должен упасть, и увеличится температура, но потери растут удельные, а фактические могут быть наоборот меньше, т.к. объем сердечника снизится при применении более мелкого. Так же при увеличении частоты растут потери в ключах на переключение...
Точно также можно играть с B.
Вся работа инженера как раз и состоит в том, чтобы подобрать оптимальный режим работы всех компонентов, учесть и просчитать все детали. При этом надо учитывать стоимость изделия, КПД, ЕМС, размер, вес, электробезопасность и т.д. Выбор топологии и даже схемы это вообще не задача, так... пустяк. Главное это топология платы, просчитанные элементы и конструктив.

Поумничал.

[IVX]

Трансформатор и дроссель считается по одной простой формуле:

N=(U*t*104)/(B*Ae) где:
N - количество витков;
U - Напряжение прикладываемое к обмотке во время действия импульса (т.е. когда ключ открыт) в Вольтах
t - время открытого состояния ключа в секундах;
B - дельта индукции, в теслах, тупо берите 0,2 - 0,3 для импортного феррита.
A - поперечное сечение магнитопровода в квадратных сантиметрах.
Например в случае полумоста как у вас: U=160В, t=(1/частота генерации TL494)*D, А около 1 см в квадрате.
ЗЫ: при расчетах D можно принять 0,9-0,95 (в случае минимального входного напряжения).

вот тут да, поумничал, на самом деле, 10^4 там даром не надо, если взять время в мкс, а сечение в мм*мм, то без всякого множителя получаем теслы, это раз, .2Тл дельты В - мизер, это два.

[Starichok]

.2Тл дельты В - мизер

Ваня, поскольку он взял двойное значение D (0,9-0,95), то индукция в его формуле будет не дельта, а одинарная амплитуда. но результат получится правильный.

[IVX]

результат получится правильный

тогда это и не дельта

[Alex]

Чота не заметил проблем подобного плана. Первые мои питалы 1991-го года выпуска были именно на этом осцилле рождены.

Я уже писал выше, но могу повторить еще раз - радиолюбителям легче, их не интересуют вопросы себестоимости, размеров, КПД, ЕМС, UL и т.п.

.2Тл дельты В - мизер, это два.

Это если феррит нормальный, а если всякое гавно, выпаянное из ноунеймовых комповых БП?

[Plex61]

Это если феррит нормальный, а если всякое гавно, выпаянное из ноунеймовых комповых БП?

Это ты зря , там совсем неплохой материал сердечника , размеры правда часто встречающихся удручают EI 33 например , места мало .

Offтопик:
Низовцев ,по поводу сделанных вёдрами пн и д класса без скопа анекдот : Приходит мужик к сексологу и жалуется - вот мол я один два раза, а Вася говорит 8 раз , что делать доктор ? - ну это просто и вы говорите

[IVX]

да любому материалу, хоть 2000нм, 100мТл амплитуды на 50кгц - мало.

[orion777]

Ну да, схожая формула (т.е. такая же, только записана иначе) есть в Марти Брауне. Правда, там утерян раздел о размерах сердечника..

Ок, это мы считает требуемое. Что же получается, если на заданной частоте в первичке витков больше, чем надо? (например, возьму и подыму у АТХ БП частоту вдвое) - сердечник перенасытит?

[Bulich]

Чувствую мы сейчас войдем в новый виток разговоров про D она же гамма в некоторых изданиях.
Мое понимание:
С однотактниками все понятно вроде бы... Там с D вопросов не возникает.
По двухтактникам, давайте возьмем Пуш-Пул. Для себя я решил, что не буду рассматривать Пуш как двухтактник, т.е. различия между первым и вторым плечом нет.
Например частота генератора 100кГц, значит и все остальное считаем исходя из этого (транс же перемагничивается с частотой 50кГц).
Поэтому в моей формуле при расчете транса я беру:
U=10В (минимальное входное напряжения для авто преобразователя со стабилизацией).
t=D*10мкс (при этом D может достигать значения 0,95 т.е. 9,5мкс); Период при этом = 10мкс;
B - не знаю, может быть не правильно выразился, здесь смысл следующий: B - изменение величины индукции от значения -B до значения +B.
Для рассчетов потерь в магнитопроводе следует брать мою B деленную на два и использовать частоту 50кГц.

IVX, согласен 200мТл от пика до пика совсем мало, но во-первых я написал 0,2-0,3. И во-вторых я пытаюсь учесть полностью однополярное намагничивание (от нуля, а не от -B), что вполне может случиться, если нет soft start*а например.
Если предположить, что кривое намагничивание исключено, то можно взять и 600мТл... Вот только потери даже на 50Кгц будут уже существенные.

Может где неправильно рассуждаю?

ЗЫ: Для Ориона просто надо брать 0,3 и пока не спрашивать почему.
ЗЗЫ: До сих пор не понял спора про D. даже если взять период равный 20мкс, то D будет состоять из длительностей двух плеч, т.е. например 9+9мкс и снова составит 90% от периода..В чем был спор. А лучше вообще по вых.дросселю смотреть ему выще пох, двух такктник или однотактник, на нем сразу видно сколько D.

---------- Добавлено в 15:00 ---------- Предыдущее сообщение в 14:53 ----------

Ок, это мы считает требуемое. Что же получается, если на заданной частоте в первичке витков больше, чем надо? (например, возьму и подыму у АТХ БП частоту вдвое) - сердечник перенасытит?

ну вот нет понимания у вас...
Насыщение, это когда B выходит за определныый предел и магнитопровод как-будто исчезает. Представьте что обмотки намотаны на воздух, нет внутри феррита... Для N87 Bsat=0,390Тл при 100градусах, если не ошибаюсь.
Формулу возьмите, поменяйте N и B местами (в школе по алгебре проходят, что так можно делать ) и уменьшите t в два раза...Что произойдет с B???

И вообще это не формула, а закон Фарадея.

[orion777]

получим увеличение кол-ва витков. И чем меньше В - тем больше витков.

[Bulich]

получим увеличение кол-ва витков. И чем меньше В - тем больше витков.

Брррр....
Еще раз:
B=(U*t*10^4)/(N*A)
Поднимаем в 2 раза частоту (уменьшаем t в два раза), больше ничего не меняем. Что произойдет с В?

[pokos]

Я уже писал выше, но могу повторить еще раз - радиолюбителям легче, их не интересуют вопросы себестоимости, размеров, КПД, ЕМС, UL и т.п.

1. С чего вдруг меня не интересовали вопросы КПД, размеров и себестоимости?
2. Каким это волшебным осцильником можно контролировать ЕМС лучше, чем 94-м?

Вопросы риторические, если чо.

[Bulich]

Вопросы риторические, если чо.

Присоединяюсь по обоим пунктам.

[orion777]

Если N трогать нельзя, то с увеличением частоты максимальная рабочая магнитная индукция B уменьшается.

[IVX]

orion777, прально.

[Bulich]

Если N трогать нельзя, то с увеличением частоты максимальная рабочая магнитная индукция B уменьшается.

Вот! Совершенно верно. Значит мы наоборот ушли от насыщения подальше, одновременно с этим уменьшились потери в магнитопроводе (хотя не факт т.к. потери зависят не только от В, но и частоты) и в тоже время увеличились потери на переключение силовых транзисторов (это как минимум т.к. есть еще например паразиты которые жизни не дают).

Теперь по виткам при неизменной частоте.
Увеличение витков даст снижение B это плюс, но увеличит сопротивление обмотки постоянному току и возможно переменному так как в один слой они уже не поместятся это минус. Дополнительно: не факт, что доп витки лягут на сердечник... может не хватить места.

Уменьшение витков увеличит B и значит потери в феррите, но уменьшится сопротивление обмотки, а может даже позволит взять трансик поменьше.

Короче - одно лечим, другое калечим, поэтому надо просчитывать несколько вариантов (вам: 10-20, спецам достаточно 2-3).

[Plex61]

ЗЗЫ: До сих пор не понял спора про D. даже если взять период равный 20мкс, то D будет состоять из длительностей двух плеч, т.е. например 9+9мкс и снова составит 90% от периода..В чем был спор

ыыы , а кто понял ? Если только с позиции русского языка Кзап импульса, мужской род, единственное число . Согласись как бы ты пуш не рассматривал и в этом нет ничего страшного, он двухтактник с дт . Посчитать можно и так и так , результат будет один , при аварии таки 9мкс и ОБР одного транзистора , чтобы понять этот спор, надо в ветку Старичка со стр 14 и далее, где пошли новые определения скважности например и прочая лабуда. Частота константа отпала после моего вопроса о подсчёте полупериодов переменного напряж , а революц.вывод о Кзап импульсами ,(множественное число) константа, это изобретение велосипеда , откуда взяться на диодах Кзап к прим. 0,9 если его не было на первичке полумоста ? . Короче если нет предмета для разговора, его можно выдумать . Кстати как твой пуш , забросил что ли .

[orion777]

Короче - одно лечим, другое калечим, поэтому надо просчитывать несколько вариантов (вам: 10-20, спецам достаточно 2-3)

Что то я не пойму ,а где эта В ещё участвует? Вот поднял я частоту в два раза, Вмакс в два раза снизилось. Что дальше? (обе обмотки не трогал)

[Plex61]

Что то я не пойму ,а где эта В ещё участвует?

В габаритной мощности , Орион почему не воспользуешься софтом Старичка , проставляешь , смотришь изменения , оч наглядно .

[Bulich]

Кстати как твой пуш , забросил что ли .

Да жив здоров мой пуш. 90% КПД таки вытянул (300Вт постоянной мощности, в каждом плече 30В по 5А), чуток стоимость снизил. Рассеяние снизил координально, затянул фронты, от 3205 отказался, взял на 40 вольт ключики с 4 милиомами, игла при полной нагрузке около 30 вольт, установка RC снаберов подняла КПД чуток, успокоила колебания, короче тонкий тюнинх! . Вот разыскиваю в Москве по совету Старичка WL серию жамиконов на 25 вольт и 3900-4700мкф, беда... Нет нигде. Обычные серии слишком большие по размеры и их много надо...
Нагрузка моя оказывается плавала от температуры вверх (а я думал КПД падает при прогреве ), заменил стабилитроны на 431, стала плыть вниз из-за ТКР резисторов - датчиков тока, пока думаю че делать, сильно не удобно это, разыскиваю LTO резисторы от Вишея.
Следующий этап переход с колечка 41,8 на 29.5x19x14.9 по рассчетам все должно быть прекрасно. Хотя сечение 0,75 вместо 1. Хочется размер уменьшить и дешевле чтоб было. При тех же 4 витках удельные потери выше но за счет уменьшение объема, общие потери меньше.
Это все на втором макете...
Плата окончательного изделия практически готова, вопрос только за конденсаторами и входными клемниками, 35 ампер все-таки, че поставить не решил, наверное медные блоки будут.
Коррешок попросил транс для галогенок, оказалось не только ему надо, кинул БП, начал делать электронный транс 200Вт на IR2161...
Командировки... Работа...

---------- Добавлено в 17:40 ---------- Предыдущее сообщение в 17:35 ----------

В габаритной мощности , Орион почему не воспользуешься софтом Старичка , проставляешь , смотришь изменения , оч наглядно .

Вот ненавижу это понятие, ерунда какая-то.
Возьми конкретный сердечник и посчитай (опять же по формуле выше), сразу будет видно, что фиг получится транс на 300Вт на сердечнике EFD20. Ну не ляжет туда столько меди.... чтоб индукция хотя бы 400мТл была и обмотка не грелась как чайник.