500-700W Сетевой импульсник

[VEC7OR]

Давно почитываю сей форум, и вот надумал слепить собственный импульсник для усилов. Это полумостовая стабилизированная схема на LM5030 и IR2110, есть ограничения по току, мягкий запуск. Надо еще допроектировать обратную связь и посчитать трансформатор.
Жду общих коментариев по топологии.

[abwh]

Просто написал, что 70-80 град для транса это мало. А лично йа обычно мотаю пробный транс из общеизвестных критеиев, нагружаю и есть быть смотреть температуру пирометом. И есть быть делать выводы.

И скока показывает пирометр?

[abwh]

По-разному, 95- 100, а то и 110-120, в конце концов это упирается в то, из чего и как сделаны обмотки и ихую допустимую температуру перегрева.

120 C?! И обмотки расчитаны для двутактного полумостового инвертора при рабочей индукции 0,2Тл? И магнитопровод, конечно, из феррита N97?

[Alex]

Амбиент- +60 это конечно круто , но не корректней ли сразу приводить цифиру перегрева? Тогда все ясно для любой пентературы воздусей снаружи приборчика.

А у меня перегрев был явно указан - снаружи +60, на корпусе +90. Корпус металлический, внутри залито силиконом, макс. градиент температуры - 30С, т.е. больше 120С внутри на компонентах нет.
Транзисторы на корпусе закреплены, т.е. имеют грубо говоря, те же +90 своего корпуса.

А мы что, обсуждаем ИСБП исполнения military или industry?

А это вовсе не милитари, вполне себе гражданский девайс - блок питания для лампочки на столбе на улице.
А оно знаешь, если этот столб стоит во Флориде или Беер-Шеве - то за день нагревается весьма сильно (не сам "столб", а та "кобра" наверху, в котором стоит и лампочка и ее блок питания), а потом его еще и лампа греет. Вот на подземных стоянках, особенно в Амстердаме - там условия практически тепличные (хотя и работа 24/7).

P.S. Если корпус устройства так жарит, то как же там электролиты себя чувствуют?

На электролитах +5С от корпуса, т.е. 95С при указанных условиях.
Электролиты 105-градусные, с ресурсом 12000час.
Т.е. при 95 у них 24000 час. кроме того, девайс работоспособен при падении емкости в 2 раза, только чуть входные параметры ухудшаются.
Гарантийный срок у девайса - 2 года, т.е. 16000час. при непрерывной работе, по статистике - примерно 70% работают 10 часов в день, т.е. срок уже перекрывается сильно.
Кроме того - +90С на корпусе это "наихудший случай" (плохие условия охлаждения корпуса и высокий амбиент), при +95С уже термозащита срабатывает, многие используется при температуре пониже, потому как ночью оно попрохладнее, а на подземных стоянках тем более.

Круто, конечно, иметь пару км проводов класса изоляции F или H, особенно дореволюционного выпуска - когда хоть какие-то нормы и стандарты соблюдались.

Нахрена "дореволюционный"? Вполне себе современный литцендрат.


P.S. Честно говоря, все это было чертовски сложно, но результат получен. Сейчас я от ИБП уже отошел.

[abwh]

А у меня перегрев был явно указан - снаружи +60, на корпусе +90. Корпус металлический, внутри залито силиконом, макс. градиент температуры - 30С, т.е. больше 120С внутри на компонентах нет.
Транзисторы на корпусе закреплены, т.е. имеют грубо говоря, те же +90 своего корпуса.
А это вовсе не милитари, вполне себе гражданский девайс - блок питания для лампочки на столбе на улице.
А оно знаешь, если этот столб стоит во Флориде или Беер-Шеве - то за день нагревается весьма сильно (не сам "столб", а та "кобра" наверху, в котором стоит и лампочка и ее блок питания), а потом его еще и лампа греет. Вот на подземных стоянках, особенно в Амстердаме - там условия практически тепличные (хотя и работа 24/7).

.

Для таких условий эксплуатации высокие температуры - явление объяснимое. В подобных конструкциях и материалы соответствующие применяются, да и расчет режимов с более жесткими рамками, чем для обычных ИСБП. Думаю, материал магнитопровода транса там имеет отрицательную зависимость потерь от т-ры.

[Николаич]

Программе "Transformer 3.0.0.0" можно доверять?
Недавно сделал импульсник для зарядки АКБ, почти 3кВт, транс считалTransformer 3.0.0.0, жду настоящих испытаний.

[IVX]

Нашел данные для N87 по удельным потерям - 0,385 Вт/cм куб. для 100 С, т.е. примерно такое же значение для 70-80 С. Объем магнитопровода ETD49 по моим прикидкам, около 16 см куб - это 6 Вт чистых потерь. Недостаточно, чтобы нагреть такого монстра до 100 С при естественном охлаждении. Или он у Вас в барокамере?

ааа, вижу дописали.. ну даже не знаю, что вам сказать, я вам попробовать ETD34 предлагал, вы сказали, что пробовали и не раз: 50-60С, теперь уже про ETD49 понесло, а это не совсем одно и тоже: 49 8C/W у 34 20C/W, объёмы 24.1 и 7.62см^3. Ясно, что на самом деле, ETD34 вы не пробовали, но я не верю и в ETD49 на 300-350mT 100кгц 50-60С, вы умножте ваши .385 W/cm^3(причём это всего лишь для 200mT@100kHz!) на 24.1сm^3 потом ещё на 8C/W и прибавьте 25С амбиента. По прежнему 50С, а не 100C?

[Alex]

Думаю, материал магнитопровода транса там имеет отрицательную зависимость потерь от т-ры.

Обычный феррит 3F3.

Добавлено через 1 минуту

В подобных конструкциях и материалы соответствующие применяются,

Самые обычные, литц класса F это не экзотика а рядовой материал.

[witali]

Программе "Transformer 3.0.0.0" можно доверять?
Недавно сделал импульсник для зарядки АКБ, почти 3кВт, транс считалTransformer 3.0.0.0, жду настоящих испытаний.

Да так,вроде близко к правде получается

[abwh]

ааа, вижу дописали.. ну даже не знаю, что вам сказать, я вам попробовать ETD34 предлагал, вы сказали, что пробовали и не раз: 50-60С, теперь уже про ETD49 понесло, а это не совсем одно и тоже: 49 8C/W у 34 20C/W, объёмы 24.1 и 7.62см^3. Ясно, что на самом деле, ETD34 вы не пробовали, но я не верю и в ETD49 на 300-350mT 100кгц 50-60С, вы умножте ваши .385 W/cm^3(причём это всего лишь для 200mT@100kHz!) на 24.1сm^3 потом ещё на 8C/W и прибавьте 25С амбиента. По прежнему 50С, а не 100C?

Откуда данные - 8С/W? По поводу ETD - я имел ввиду вообще этот типоразмер магнитопровода, а не именно 34. Не думаю, что их поведение сильно отличается.

[IVX]

Откуда данные - 8С/W? По поводу ETD - я имел ввиду вообще этот типоразмер магнитопровода, а не именно 34. Не думаю, что их поведение сильно отличается.

У епкоса можно найти, у феррокскьюба, в книжках по теме (Fundamentals of Power Electronics, например, для ETD49 даёт ещё больше - 11C/W), можете сами замерить, дело нехитрое, хотя если вам нравятся подходы типа "Не думаю итд", то и браться не стоит.

[abwh]

У епкоса можно найти, у феррокскьюба, в книжках по теме (Fundamentals of Power Electronics, например, для ETD49 даёт ещё больше - 11C/W), можете сами замерить, дело нехитрое, хотя если вам нравятся подходы типа "Не думаю итд", то и браться не стоит.

И Fundamentals of Power Electronics (Эриксон), и Power Electronic Handbook (Тимоти Скваренина), и почти хрестоматийный Марти Браун у меня есть, и периодически туда заглядываю. Подавил в себе желание мчаться, сломя голову, в ближайший магазин метрологического оборудования за прецизионным пирометром, а еще раз перещупал все попавшиеся мне под руку работающие импульсные трансформаторы. Может, меня обманывают мои тактильные ощущения, но самый горячий из трансов (в абсолютно герметичном блоке питания ноутбука Toshiba Satellite A100-599) имел температуру ну никак не 100С, а, скорее 80-90. Я не ставлю под сомнение формулы теплового расчета, а причину несоответствия вижу в несколько завышенных значениях теплового сопротивления. Посудите сами, коллега, если принять во внимание след. данные: уд. мощность потерь 0,375Вт/см^3, тепл. сопротивление 11С/Вт (в FMD Tool 4 нашел значение 8, кстати, варьируемое!), объем МП 24см^3, то при потерях 9Вт т-ра сердечника должна составить 99С! Это в режиме х.х.! А если прибавить к этому температуруру ОС и нагрев от потерь в меди при работе? Скажем, работает транс при амбиенте 90С (в тяжелых энвайронментах, так сказать), да еще потери в меди добавляют град. 20. Что-то дофига выходит, не находите? Лично у меня есть повод призадуматься. Пожалуй, снова придется лезть в книги.

[Bender]

Это в режиме х.х.! А если прибавить к этому температуруру ОС и нагрев от потерь в меди при работе?

под нагрузкой потери в сердечнике могут уменьшаться (конечно всё зависит от того что мы имеем до транса). В итоге то на то может и выйти, что на хх, что в рабочем режиме.

[IVX]

причину несоответствия вижу в несколько завышенных значениях теплового сопротивления. Посудите сами, коллега, если принять во внимание след. данные: уд. мощность потерь 0,375Вт/см^3, тепл. сопротивление 11С/Вт (в FMD Tool 4 нашел значение 8, кстати, варьируемое!), объем МП 24см^3, то при потерях 9Вт т-ра сердечника должна составить 99С! Это в режиме х.х.! А если прибавить к этому температуруру ОС и нагрев от потерь в меди при работе? Скажем, работает транс при амбиенте 90С (в тяжелых энвайронментах, так сказать), да еще потери в меди добавляют град. 20. Что-то дофига выходит, не находите? Лично у меня есть повод призадуматься. Пожалуй, снова придется лезть в книги.

Rth может и завышено (или занижено, я намерил у ETD44 12C/W vs 11C/W), но не в пять же раз, а не нащупали вы большой температуры дома, потому как среди производителей дураков нет и советы, закачивать в транс для 500-700вт SMPS без кулера 300-350mT@100kHz, они не слушают.

Bender, даже при идеальном DC источнике и ключах, под нагрузкой, напряжение на меди первички реального транса упадёт и В снизится, но никогда на столько, чтобы приносить пользу делу.

[Bender]

даже при идеальном DC источнике и ключах, под нагрузкой, напряжение на меди первички реального транса упадёт и В снизится, но никогда на столько, чтобы приносить пользу делу.

ну это понятно конечно. Если у нас не идеальный DC источник, а обычный мост + конденсатор, самое распространённое решение в самодельных ИБП, то может и полегчает

[abwh]

Rth может и завышено (или занижено, я намерил у ETD44 12C/W vs 11C/W), но не в пять же раз, а не нащупали вы большой температуры дома, потому как среди производителей дураков нет и советы, закачивать в транс для 500-700вт SMPS без кулера 300-350mT@100kHz, они не слушают.

Коллега, сначала я вообще рекомендовал частоту 70-80кГц (см. выше - там ничего не добавлено и не исправлено)! Дураков "там", конечно, нет, поэтому с целью удешевления конструкции БП (напр., ЗУ мобильников) буржуи зачастую применяют схемы с самовозбуждением. Иначе говоря, транс там работает на максимальной площади петли гистерезиса, вплоть до начала перехода в режим насыщения (какое значение В там будет наблюдаться, как Вы полагаете?). Там трансик, конечно, нагреется град. до 100, но если последовать Вашим расчетам, то и все 200 выползет.

Добавлено через 29 минут

под нагрузкой потери в сердечнике могут уменьшаться (конечно всё зависит от того что мы имеем до транса). В итоге то на то может и выйти, что на хх, что в рабочем режиме.

Как на х.х. под нагрузкой все равно не будет. Например, в той же программе Epcos-FMD Tools (спасибо коллеге IVX за информацию о существовании оной) в исходных данных для расчета определяется максимальная температура перегрева сердечника и меди (dTCu, dTFe). Подобные расчеты имеются, например, у Стародубцева (эта книга должна быть выложена на ftp форума), да и в других манускриптах. Т.е., в неизменных условиях т-ра транса под нагрузкой меняется в большую сторону.

[Bender]

Как на х.х. под нагрузкой все равно не будет.

зависит от нагрузочной характеристики входного DC источника и параметров трансформатора.

[abwh]

зависит от нагрузочной характеристики входного DC источника и параметров трансформатора.

Да, это, конечно в случае стабилизированного вх. напряжения (например, с выхода PFC), ну и достаточно низкого активного сопротивления обмоток.
...Ышо добавлю - вх. напряжение имеет значение только при постоянной длительности импульса напряжения на трансе. При использовании ШИМ-регулировки длительность импульса обратно пропорциональна выходному (соотв. входному) напряжению. Т.е площадь рабочего уч-ка петли гистерезиса остается неизменной, неизменными остаются и потери в магнитопроводе!

[IVX]

abwh, имхо, вы опять ерунду говорите, я никогда не видел SMPS с насыщающимся трансформатором, тем более 300V флайбак, неважно самоосциллирующий или с фиксированной частотой, просто нет смысла в насыщении.

[abwh]

abwh, имхо, вы опять ерунду говорите, я никогда не видел SMPS с насыщающимся трансформатором, тем более 300V флайбак, неважно самоосциллирующий или с фиксированной частотой, просто нет смысла в насыщении.

Тогда я промолчу...

[Chilly]

Доброго времени суток всем) Я надеюсь, что здесь есть ктонибудь живой еще. Мне очень понравилась схема в посте 261. Я в импульсной технике, можно сказать ничего не соображаю, и поэтому пришлось форум пару раз прочитать, да литературку некоторую полистать чтоб чтонибудь понять. У меня к вам большая прозьба, подсказать стоит ли собирать эту схему, мне нужно запитать два усилителя Холтона по 200W кажый, тоесть блок питания нужно на ватт 450-500. Напряжение на схеме двуполярное +/-70, это мне подходит) Но я откровенно говоря боюсь ее собирать, без одобрения так сказать. Ах да, чуть не забыл, а есть ли на нее печатка???

C Уважением