Расчет импульсного трансформатора для высоковольтного преобразователя

[Vlad_RK]

Собрал вот такую схему:


К разъемам X3 подключается импульсный трансформатор (на феррите от ТВС-110ЛА).
Рабочая частота - 70 кГц. (По рассчитанной индуктивности первички конденсатор С11 надо будет уменьшать до 3000 пФ, если расчеты верны...)

Вот, что показали расчеты:


Гляньте опытным глазом, все ли верно? Интересуют результаты расчета.

Еще посчитал по методике описанной в "Теория расчётов импульсных трансформаторов двухтактных ИИП и её подтверждение практикой." Е. Москатова.
Результат показал, что этот магнитопровод не подходит...

16. Осуществляем проверку: если амплитуда треугольной составляющей тока превысила 10 % от величины амплитуды прямоугольной составляющей тока первичной обмотки трансформатора, то полагаем, что форма тока первичной обмотки не близка к прямоугольной. Значит, если:
Imax > 0,1 · I₁max,
то необходимо применить магнитопровод с иными параметрами.

У меня получилось, что Imax = 1,32 А, а I₁max = 1,76 А.
А по габаритной мощности этот магнитопровод проходит.

[Arena]

Есть ли какие-нибудь преимущества или недостатки намотки в два провода?

Преимущество будет при намотке в 2 и более проводов в виде меньшего нагрева обмотки.

А если вторичную обмотку намотать поверх первичной, на одном керне сердечника?

Связь между обмотками происходит через сердечник. Если размещать обмотки на разных половинках - будет только большое поле рассеяния и хорошая изоляция (большой путь стекания тока), а работа будет одинаковой. При намотке вторичной высоковольтной обмотки поверх первичной нужно уделять особое внимание изоляции между обмотками - минимум 5 слоев фторопластовой ленты . Лучше когда высоковольтная обмотка наматывается первой, первичная обмотка наматывается поверх высоковольтной или рядом с ней отделенная расстоянием больше чем необходимо для пробоя. Лучше всего когда есть каркас - пример высоковольтные трансформаторы для плазменных теликов - фото есть в интернете. Это все нужно соблюдать для того, чтобы снимать большую мощность. Любой пробой между обмотками гарантирует выгоревшие транзисторы и перемотку трансформатора - потому, что если пробило - то будет пробивать в том же месте.
Это касается и качества изоляции провода. ПЭЛШО-не лучший вариант, потому, что межвитковый пробой труднее найти, а транзисторы будут умирать каждый раз.

[Vlad_RK]

Да, есть над чем подумать...

[Vlad_RK]

т.е. я понял, что родные обмотки удалили полностью. ИМХО , тогда не имело смысла брать именно ТВС110, лучше было бы взять феррит из современного строчника -у него параметры стабильнее.
ТВС110 имел смысл при оставлении вторичной обмотки - там на выходе как раз 3кВ. Теперь по проводу - никаких пэлшо - только ПЭВ-2 и только новый , с бобины. Иначе все насмарку - будет пробивать. Посмотрите, как сделан тот же ТВС - там любое отклонение от технологии грозило пробоем, даже сопли при пайке. Обмотки размещать так - первичная - на одной половине магнитопровода, вторичная(высоковольтная) на другой. Частоту лучше уменьшить хотя бы до 50-40 кГц - это очень облегчит работу и трансформатора, и ключевого транзистора. Особенно при условии выходной мощности в 300 Вт.

Не могу найти фторопласта для изготовления каркаса катушки
Придется пока поиграться с родной катушкой ТВС-110ЛА. Вы говорите там как раз 3 кВ?
А параметры катушки вот такие?:

1-2 ПЭВ-2 0,23 48витков 1,2ом
2-3 то же самое
4-5 ПЭВ-2 0,41 80витков 0,7ом
5-6 ПЭВ-2 0,23 80витков 2ом
7-8 ПЭВ-2 0,23 610витков 15,1ом
8-9 ПЭВ-2 0,23 190витков 4,2ом
Н-К ПЭВ-2 0,1 1200витков 380ом

Не нашел я какое напряжение на какой обмотке. Не подскажете?
И еще такой вопрос: транзисторы IRFP460 (по моей схеме) советуют защитить супрессорами. А как это делается? Какие супрессоры использовать, и как их подключить?
Спасибо.

[Arena]

Чтобы узнать какое напряжение на какой обмотке у данного трансформатора - нужно скачать схему телевизора с данным трансформатором и посмотреть - в старых схемах все было указано. Или справочник по трансформаторам. Ну или прикинуть: фокусирующее 1000-1500в, подаваемое на умножитель (н-к) 3-5 Кв, еще на ТВСах раньше делали и накальную обмотку. Сходу не подскажу, потому, что ремонтировал телик с таким строчным трансформатором лет 14 назад.

вот может поможет http://nauchebe.net/2010/06/generato...lyami-energii/

И еще - данные трансформаторы рассчитаны на выходной ток в 5 мА максимум в аварийном режиме.Рабочий ток на высоковольтной части 1,2-2 мА. Снять с родной обмотки 300вт как Вы хотите - не получится.

---------- Добавлено в 23:50 ---------- Предыдущее сообщение в 23:44 ----------

И еще такой вопрос: транзисторы IRFP460 (по моей схеме) советуют защитить супрессорами. А как это делается? Какие супрессоры использовать, и как их подключить?

супрессор - это защитный стабилитрон с очень большой пиковой мощностью рассеяния. Например 1,5КЕ300СА (двухсторонний, не зависит от полярности). используется для защиты транзисторов от выбросов-иголок высокого напряжения от индуктивной нагрузки.

---------- Добавлено 22.08.2013 в 00:05 ---------- Предыдущее сообщение 21.08.2013 в 23:50 ----------

наводящий вопрос - Вы когда нибудь вообще делали высоковольтный блок питания? Потому, что если не делали - то не стоит начинать с резонансного инвертора да еще на большую мощность. Начните с самого простого - разрядных генераторов или как я предложил выше - обратноход на NE555.

[Станислафф]

Что это вообще за электроудочка?

[Vlad_RK]

Arena, я понял, что супрессор это по сути варистор, а как мои IRFP460 обвесить/защитить этими супрессорами?
Высоковольтные блоки питания раньше не делал.
За идею использовать родную ВВ катушку ТВС - спасибо. Пока ищу фторопласт для каркаса, попробую с ней. Ну, сколько она даст. Но надо бы транзисторы защитить.

Станислафф, это не электроудочка.

[Arena]

За идею использовать родную ВВ катушку ТВС - спасибо. Пока ищу фторопласт для каркаса, попробую с ней. Ну, сколько она даст. Но надо бы транзисторы защитить.

можно использовать полиимидную ленту - она используется при изготовлении трансформаторов компьютерных блоков питания и им подобных. Она желтого цвета. напряжение пробоя 5кв. Ее сейчас найти проще.

Arena, я понял, что супрессор это по сути варистор

супрессор срабатывает гораздо быстрее варистора.
А вот как защитить транзисторы- зависит от схемы.

[Vlad_RK]

Да фторопласт в виде стержня диаметром 60 мм можно купить без проблем, но минимум 1 метр. А мне нужно 40 мм...
А схема в шапке этой темы.

[Vlad_RK]

Starichok, я смотрю, что при изменении тока в нагрузке (ResonantSMPS) очень сильно меняются параметры трансформатора - количество витков первички и вторички и емкость резонансного конденсатора.
Как быть, если в реальности трансформатор будет нагружен на 10% или 5% или 50%? Или на холостом ходу? Я-то его рассчитываю на максимальную мощность...

Насчет супрессоров. Правильно я понимаю, что их нужно подсоединять между стоком и общим проводом, и истоком и общим проводом? На затвор же его вешать не надо?

[Starichok]

правильно, считать нужно на максимальную мощность. а при меньшей мощности или на хх резонансный преобразователь будет работать работать без проблем.

[manowar]

а при меньшей мощности или на хх резонансный преобразователь будет работать работать без проблем.

угу.если речь о правильно спроэктированном резонанснике. только сие с рисунком в №29 никак не вяжется.автор темы жаждет грабель.супрессоры будут бессильны или лить их по спецзаказу,из чугуна и бетона. кто ж в полумосте супрессорами выбросы давит? там в питание диодами излишки сливают.

[Vlad_RK]

угу.если речь о правильно спроэктированном резонанснике. только сие с рисунком в №29 никак не вяжется.автор темы жаждет грабель.супрессоры будут бессильны или лить их по спецзаказу,из чугуна и бетона. кто ж в полумосте супрессорами выбросы давит? там в питание диодами излишки сливают.

А как это схематично выглядит? Как диодами сливать?

[korolkov24]

Делал лет 20 назад осциллятор к сварке, схема очень похожа, но с постоянкой были проблемы - разрядник иногда оставался с дугой.
Конденсатор перед разрядником, приходилось охлаждать маслом.
Делал 2 варианта 1) с дросселем и 2) с большим рассеянием, но без ШИМ так и не получилось надёжной стабильной работы.
Это я так, на всякий случай.

[manowar]

Как диодами сливать?

выглядит вот так
http://www.pictureshack.ru/thumbs/9495shema_1.jpg
паралельно ключам подключаются быстрые диоды, что позволит на хх всю закачаную в транс энергию и выбросы возвращать в источник.
при применении полевых транзисторов на относительно низких частотах эту задачу выполняет паразитный диод сток-исток(точнее паразитный биполярник,включенный диодом).
но не стоит забывать, что эти "диоды" медленные.
весьма желательно основную фильтрующую емкость зашунтировать пленкой, поближе к ключам.но и это не исключает применение снабберов, ибо и у шустрых диодов есть конечное время включения+индуктивность монтажа никто не отменял.после данных введений можно уже говорить о исключении пробоя ключей перенапряжением при работе со случайным трансформатором.
для исключения аудиовизуальнообонятельных эффектов в наладке - будет весьма полезен латр, разделительный трансформатор, хороший осцилограф, амперметр и мощный резистор(можно заменить лампой 220v 150-200w)

[Vlad_RK]

manowar, спасибо.

[Vlad_RK]

Промерял осциллографом напряжение на вторичной обмотке ТВС - на крайних выводах относительно центрального. С подключенными диодами и разрядником в качестве нагрузки.
На одном выводе напряжение оказалось больше, чем на другом, примерно, на 500 вольт (на одном - 1700В, на другом - 2200В).
Поменял крайние выводы вторичной обмотки местами, но ничего не поменялось - как было на аноде одного диода напряжение выше, чем на другом, так и осталось. На том же диоде.
Так и должно быть? Количество витков в полуобмотках вторички одинаковое. Напряжение питания около 150В.

[Vlad_RK]

А как правильно измерить КПД такого импульсного источника питания?
На входе: вольтметр + амперметр до диодного моста, получим мощность потребляемую от 220В источника (от сети).
А на выходе импульсного трансформатора как? После двухполупериодного выпрямителя поставить (в разрыв цепи) резистор на 1 Ом (или меньше) и осциллографом замерить падение напряжения на нем? Правильно? Узнаем амплитудное значение тока (умножаем на 0,7 - получаем действующее значение). Еще замеряем напряжение на нагрузке (х 0,7), умножаем на ток, получаем мощность на выходе.
Р_вых / Р_вх х 100 = КПД в %.
Так?

[Vlad_RK]

Собрал этот ИИП по вышеприведенной схеме. На активную нагрузку (резистор-сборка 68 кОм 90 Вт) работает в принципе нормально.
Потребляет 220 В 1.3 А. Резистор нагревается как печка секунд за 10. Полевики холодные. Частота на нагрузке - 140 кГц. Полевые транзисторы обвесил супрессорами 1.5КЕ400СА (сток-исток). Толком не могу проверить КПД и выходную мощность, ну и ладно. Проблема в другом.
Подключаю колебательный контур с разрядником - греется полевик (нижний по схеме) безбожно. За несколько секунд с 20 до 50 градусов температура подскакивает. Частота разрядов 50-100 Гц максимум, хотя должна быть около килогерца. Схема потребляет 1.5 А на 80 вольтах. Чуть больше с ЛАТРа подаю - до 100 В - ток подскакивает до 2-3 А. Если сразу подать на схему 220 В - сгорают транзисторы мгновенно...
Может подскажете, как подправить схему? Пожа-а-алуйста
Я уже кучку полевиков попалил, уже и так и сяк... но не получается никак...

manowar, вы картинку выкладывали (http://www.pictureshack.ru/thumbs/9495shema_1.jpg), но очень уж она маленькая: 500х363 px, ничего толком разглядеть не могу.
RC-цепи (снабберы) в цепях сток-исток на какое время/частоту рассчитываются? И какой номинал диода подключенного параллельно этому снабберу? 10ETF12 подойдет? Или RHRP8120?

Vlad_RK, сходите вот в это место flyback.org.ru......

Три раза регистрировался на этом форуме, но админы не хотят активизировать мою учётную запись...

[abzatz]

Просмотрел обе стр. этой темы и у меня возник вопрос : Как рассчитать обратноход на строчном трансе от советских телевизоров? Прошу всех неравнодушных ответить.Пытался узнать это у Starichok,но меня на РАДИОКОТЕ . не регистрируют.Программы у него там есть,но для таких сердечников не нашёл.

[Vlad_RK]

Просмотрел обе стр. этой темы и у меня возник вопрос : Как рассчитать обратноход на строчном трансе от советских телевизоров? Прошу всех неравнодушных ответить.Пытался узнать это у Starichok,но меня на РАДИОКОТЕ . не регистрируют.Программы у него там есть,но для таких сердечников не нашёл.

Я считал трансформатор для полумостового преобразователя в программе ResonantSMPS, параметры феррита от ТВС вводил сам, в базе таких сердечников нет.
Обратноход надо считать в Flyback(6100). Сердечник надо только свой подставить.