Просмотр полной версии : Очередной вопрос по ферромагнитным материалам
Господа, кто может предложить импортную замену отечественному альсиферу ТЧК-55? При большой энергетике греется он здорово, вроде бы, современный материал должен иметь меньшие потери...
Вот это http://ferrite.com.ua/magnetics_cores/index.html я уже знаю...
ТЧК-055? При большой энергетике греется он здорово, Самое малое , сечение сердечника должно быть 1см. на 100ватт . А в какой цепи (где) он греется у Вас ? и что на нем намотано .
ua3urs
Обратноходовой преобразователь на 1 кВт. Применяются 2 кольца диаметром 55 мм. Намотано 20 витков ПЭТВ-2 диаметром 1.32 мм в 2 провода. Частота 20 кГц. Управление длительностью импульса. Сечение 3.74 см^2- практически подходит под то, что Вы написали. Греется не смертельно, но, хотелось бы, чтобы поменьше, и, размеры неплохо ужать.
/// Ужать размер фото - тоже неплохо!
Не многовато ли полмега для такой простенькой схемы? ///
RU9CA
Ладно, тогда может быть кто знает, где в Москве можно кольца от Magnetics купить? Аналог моего альсифера- диаметром 55 с мю 60. Материал Kool M. По обозначению, 77716.
Или, какой- нибудь аналог предложите, который легче достать, и стоит умеренно...
Частота 20 кГц. Управление длительностью импульса. Попробуйте поменять частоту20 кгц (выше -ниже ) и поуправлять импульсами ---- короче длиннее . Возможно греется от длительного замкнутого состояния ключа .
ua3urs
На мой взгляд, рабочая точка выбрана правильно. Как и индуктивность. Масимальный импульсный ток при наихудшем раскладе в катушке не превышает 43А (при сильном падении входного напряжения), до насыщения альсифера как до Луны, средний ток через дроссель, как несложно догадаться, вообще мизер. Увеличение частоты позволит снизить индуктивность, и, соответственно, при той же мощности, и том же сердечнике, работать дальше от точки насыщения. При этом, возможно, потери в кольце и упадут (почему "возможно"- от точки насыщения дальше, а частота- то выше). Однозначно, в 1.5 раза упадут потери в меди (при двухкратном увеличение частоты), но они составляют мизер от потерь в сердечнике. В то же время, повышение частоты увеличит динамические потери в транзисторе.
Я начинал с частоты 40 кГц, там КПД по- моему, был ниже.
Снижение же частоты нежелательно вследствие акустических помех.
А шириной импульсов СУ играет- её задача стабилизировать выходное напряжение. Серьёзно менять скважность, играя индуктивностью, я так же не могу- входное напряжение изменяется от 100 до 400 вольт.
Вот именно в связи с вышеизложенным, я и ищу новый сердечник с меньшими потерями- на мой взгляд, никакими схемотехническими изысками при заданном размере сердечника, КПД уже не поднять.
ua3urs
Специально проверил- при простом повышении частоты до 40 кГц с той же катушкой выходное напряжение схемы не меняется, что и понятно- оно стабилизировано, пиковый ток через транзистор снижается вдвое, что так же понятно, однако, дроссель слабее греться из- за этого не начинает. Кроме того, при увеличение частоты, начинают сильнее греться транзистор и демпферные цепи. И КПД, увы, не только не растёт, а наоборот, падает- сужу по току в первичной цепи. Так что, мои опасения из предыдущего поста полностью подтвердились :super: .
И иного варианта, как уменьшить нагрев кольца при заданных размерах, кроме как, применив современый материал, тоже нет... :-(
Сопротивление обмотки дроселя 0.012 Ом, средний ток через него, как несложно догадаться, 1000/300=3.33А, потери в меди- Рм=0.012*3.33^2=0.13 Вт :crazy: Так что, всё тепло только из сердечника идёт...
neorganic
07.06.2010, 08:08
To очень старый: ТЧК-55 может греться по двум причинам:
1. неправильно расчитано подмагничивание постоянным током - при существующей обмотке и сечении кольца достигается рабочая точка вблизи насыщения, там потери наибольшие.
2. В степ_довн_конверторе не правльно выбрана индуктивность дросселя - она мала и происходит изменение тока через дроссель в очень больших пределах... Тут нужно сделать осциллограму тока - и сделать выводы.
И иного варианта, как уменьшить нагрев кольца при заданных размерах, кроме как, применив современый материал, тоже нет
согласен, проводил эксперименты использования ТЧК-55 для инвертора на 30...40 кГц, пришлось менять на ферритовое кольцо М1500НМ3 с пропилом.
Извините, но альсиферовые кольца применялись в фильтрах аппаратуры связи, катушки на них имеют повышенную стабильность и в отличие от активных фильтров десятилетиями в подстройке не нуждались. Если б еще конденсаторы в них не МБМ были, то может и больше работали б... И применять такие кольца в дросселях преобразователей все равно что гвозди микроскопом забивать. Конечно у богатых свои причуды.
To очень старый: ТЧК-55 может греться по двум причинам:
1. неправильно расчитано подмагничивание постоянным током - при существующей обмотке и сечении кольца достигается рабочая точка вблизи насыщения, там потери наибольшие.
2. В степ_довн_конверторе не правльно выбрана индуктивность дросселя - она мала и происходит изменение тока через дроссель в очень больших пределах... Тут нужно сделать осциллограму тока - и сделать выводы.
Да осциллограмма тока- это первое, что я делаю в обратноходовике. Я же писал- нарастание абсолютно линейно, до насыщения ещё очень далеко. И индуктивность выбрана правильно, блок должен работать в широком диапазоне входных напряжений, и что, что, а арифметику и физику я знаю неплохо...
И двухкратное понижение импульсного тока, связанное с двухкратным повышением частоты (см. предыдущий пост), не приводит к уменьшению нагрева.
проводил эксперименты использования ТЧК-55 для инвертора на 30...40 кГц, пришлось менять на ферритовое кольцо М1500НМ3 с пропилом.
У меня до киловатта не дотянули чашки Б49 2000НМ- зазор пришлось делать миллиметров 5 :crazy:
Конечно у богатых свои причуды.
Вот я и хочу избавиться от этих причуд, а почему- то никто ничего другого так и не предложил :D
намотайте на "рогах" от "строчников" или переходите на неразрывные токи с малыми пульсациями, ибо ваши кольца греет переменка, а на переменке из широкодоступного хорошо работает только феррит ...
до насыщения ещё очень далеко, блок должен работать в широком диапазоне входных напряжений, и что, что, а арифметику и физику я знаю неплохо...
Если это так , попробуйте добавить геометрию , т.е. увеличить геометрические размеры сердечника .
Если это так , попробуйте добавить геометрию , т.е. увеличить геометрические размеры сердечника .
Я это уже давно попробовал, и, естественно, нагрев ушёл. Но меня размеры плющат- надо в два кольца обойтись.
намотайте на "рогах" от "строчников" или переходите на неразрывные токи с малыми пульсациями, ибо ваши кольца греет переменка, а на переменке из широкодоступного хорошо работает только феррит ...
На рогах не пробовал (может быть, сегодня удастся), а на непрерывный ток не могу перейти- диапазон входных напряжений четырёхкратный.
neorganic
07.06.2010, 13:06
To очень старый: "блок должен работать в широком диапазоне входных напряжений, и что, что, а арифметику и физику я знаю неплохо..." - вопрос совершенно не в этом. Если происходит пила без провалов до нуля, тогда значит данный материал не совсем работает "штатно" : или подмагничивание током (слишком мал воздушный зазор) или же у материала большие потери (и тем более не помогает ни увеличение сечения, ни уменьшение нагрузки) в таком режиме....
ЗЫ: а ключ и диод себя чувствуют нормально или тож греются...
Если происходит пила без провалов до нуля, тогда значит данный материал не совсем работает "штатно" : или подмагничивание током (слишком мал воздушный зазор) или же у материала большие потери (и тем более не помогает ни увеличение сечения, ни уменьшение нагрузки) в таком режиме....
ЗЫ: а ключ и диод себя чувствуют нормально или тож греются...
Я, как правило, всегда стремлюсь к тому, чтобы провал тока между импульсами закачки достигал нуля. В моём случае при работе от 400 вольт входного напряжения, длительность закачки составляет примерно пятую часть от периода, а при работе от 100 вольт, скважность составляет примерно двойку. В обоих случаях, на эмиттере транзистора линейно нарастающее напряжение начинается с нуля, что говорит о том, что закачанная в дроссель энергия, до начала следующей закачки полностью выливается в нагрузку.
Транзистор греется ровно настолько, насколько он и должен греться, рассеиваемая им мощность легко вычисляется (IRGP4068D), по жизни при частоте переключения 10 кГц практически соответствует расчётной величине, при 20 кГц процентов на 10 больше из- за динамических потерь. При работе на входном напряжении 200...400 вольт вполне хватает радиатора 100*100*18 (10 рёбер)- температура менее 50 градусов при 25 окружающих. Диод (40EPF12) так же работает штатно- греется в полном соответствии с протекающем через него током, динамические потери ничтожны, работает с мелким радиатором с площадью порядка 20 см^2. Общий КПД преобразователя при выходной мощности 1 кВт и входном напряжении более 250 вольт не менее 98%.
Общий КПД преобразователя при выходной мощности 1 кВт и входном напряжении более 250 вольт не менее 98%.Что то тут не так . При таком кпд , греться не должно .
ua3urs
Всё тут так. На дросселе рассеивается 7 Вт, на транзисторе- 10, на диоде- порядка 3...
neorganic
08.06.2010, 13:09
To очень старый:
"Транзистор греется ровно настолько, насколько он и должен греться, рассеиваемая им мощность легко вычисляется" - Вы меня не поняли: я спрашивал существующее устройство в рабочем режиме имеет нормальную температуру деталей (м.б. там просто где-то диод имеет утечку).
"Я, как правило, всегда стремлюсь к тому, чтобы провал тока между импульсами закачки достигал нуля." - вот это довольно тяжелый и неоптимальный режим работы дросселя в step-down-conwertore, т.к. потери в "железе" линейно зависят от амплитуды изменения энергии магнитного поля, т.е. от квадрата тока в дросселе.....
На дросселе рассеивается 7 Вт, на транзисторе- 10, на диоде- порядка 3...Подскажите перепад напряжений вход-выход . У мена получается 2 процента . Зачем такое устройство?
Подскажите перепад напряжений вход-выход . У мена получается 2 процента . Зачем такое устройство?
Входное, как я уже писал, от 100 до 400, выходное- 500 вольт. У меня, кстати, тоже получается 2% потерь. КПД 98%. У Вас обычно бывает больше? :crazy:
To очень старый:
я спрашивал существующее устройство в рабочем режиме имеет нормальную температуру деталей (м.б. там просто где-то диод имеет утечку).
Да нет, все детали в порядке, иначе бы КПД упал.
это довольно тяжелый и неоптимальный режим работы дросселя в step-down-conwertore, т.к. потери в "железе" линейно зависят от амплитуды изменения энергии магнитного поля, т.е. от квадрата тока в дросселе.....
С одной стороны это так, с другой- каким образом перейдём на непрерывный ток? Увеличить частоту переключения- увеличиваем динамические потери в транзисторе, даже переход на 40 кГц уже заметно снижает КПД, увеличивать индуктивность дросселя- а он уже работает вполовину от насыщения, витки, положим, домотаем, а работать будем на пороге насыщения, полагаю, тоже не вариант.
Да, а самое главное- при работе в режиме непрерывного тока при открытии транзистора диод будет ещё открыт, и, некоторое время, через транзистор будет течь неконтролируемый ток, а это уже весьма чревато. :-( Опасаюсь я таких режимов...
Подскажите перепад напряжений вход-выход . У мена получается 2 процента . Зачем такое устройство?
Входное, как я уже писал, от 100 до 400, выходное- 500 вольт. КПД 98%. У Вас обычно бывает больше? Пересчитал , теперь получается 98% + 100 вольт . Не пойму откуда 100 вольт сверху , разве под нагрузкой такое бывает ? 8O
Не пойму откуда 100 вольт сверху , разве под нагрузкой такое бывает ? 8O
Конечно же бывает. В дроссель закачивается энергия, а затем сливается в нагрузку. Можно получать сколь угодно большое выходное напряжение.
Вон, клип с прерывистым током через дроссель, клип 2- с непрерывным...
Да, а самое главное- при работе в режиме непрерывного тока при открытии транзистора диод будет ещё открыт, и, некоторое время, через транзистор будет течь неконтролируемый ток, а это уже весьма чревато. Sad Опасаюсь я таких режимов...
диоды Sic вроде давно не экзотика, да они не дешевые, но есть и кремниевые гипербыстрые, так что все не так плохо :D
Конечно же бывает.
Вон, клип с прерывистым током через дроссель, клип 2- с непрерывным...Клип не открывает . Поясните на словах , как вам удалось подать на вход устройства 400 вольт с потребляющей мощностью в 1 киловатт и получить на выходе 500 вольт с мощностью 1 киловатт , за минусом 2 процента потерь . Вроде , как бы такого быть не может . КПД 98 сомнительное .
Поясните на словах..
Для простоты рассмотрим схему из клипа, и предположим, что полпериода транзистор открыт. Uп- напряжене питания, f- частота тактового генератора, T- соответственно, его период, R- сопротивление нагрузки.
Итак, при закрытии транзистора, ток черех него достигнет величины
I=Uп*T/(2L)=Uп(2L*f).
Кинетическая энергия, запасённая дросселем,
K=L*I^2/2=Uп^2/(8*L*f^2).
Предположим, что параметры подобраны таким образом, что за последующие полпериода, вся эта энергия сливается в нагрузку (у меня именно так- ток дросселя разрывен). Тогда, мощность на нагрузке
Pвых=К/T=Uп^2/(8*L*f), откуда,
Uн=sqrt(P*R)=sqrt(R* Uп^2/(8*L*f)). Несложно заметить, что при соответствующем подборе параметров, при фиксированном входном напряжении, выходное может быть сколь угодно высоким. Вас же не удивляет тот факт, что взявши в руки первичную обмотку мощного 220- вольтового трансформатора, и подавши на неё ток от 9- вольтовой батарейки, Вы получите ощутимый удар при её отключении 8O
А потери определяются исключительно качеством применяемых компонентов.
А потери определяются исключительно качеством применяемых компонентов.
Мне кажется, задачу Вы себе поставили нерешаемую (в части уменьшения размеров дросселя). Импульсные блоки питания компьютеров, мощность там далеко не киловатт, а размеры трансформаторов? Это в компьютерных, в телевизорах тем более.
И не только всякие китайцы, а и брендовые модели...
Владимир_К
Всё может быть, однако, судя по приводимым данным по потерям, на импортных сердечниках, якобы, они в 2 раза меньше. Но, и цены выше, и, отнюдь, не в 2 раза... :-(
Полное альсиферовое кольцо я брал по 40 руб., а за Cool M того же размера даже опт предлагают по 150 руб, розница- более 200. Вот, и возвращаюсь к началу- есть ли материалы с малыми потерями и не настолько дорогие?
дык чуда не произойдет, материалы с низкими потерями имеют невысокую Bmax и дешевыми быть никак не могут, а тот альсифер с базара, что по 40р, был попросту украден в эпоху всеобщей прихватизации и на его цену ровняться нет ну никакого смысла :) ...
AlexanderT
10.06.2010, 09:41
Всё может быть, однако, судя по приводимым данным по потерям, на импортных сердечниках, якобы, они в 2 раза меньше. Но, и цены выше, и, отнюдь, не в 2 раза...
----------------------------------------------------
Конструировали импульсный блок питания мощностью 600ватт применили два импортных кольца диаметром 45мм,отстроили,работ ает. Позже поступило указание пересчитать на отечественные кольца 2000НМС,пришлось поставить не два а три кольца и применить дополнительные меры по охлаждению.
материалы с низкими потерями имеют невысокую Bmax и дешевыми быть никак не могут...
Не уверен. К сожалению, нет информации по насыщению для альсифера, у Kool M- 1.05 ТЛ.
Конструировали импульсный блок питания мощностью 600ватт применили два импортных кольца диаметром 45мм,отстроили,работ ает. Позже поступило указание пересчитать на отечественные кольца 2000НМС,пришлось поставить не два а три кольца и применить дополнительные меры по охлаждению.
У меня на 4 кВт в трансформаторе работают 16 колец М2000НМ1 К45*28*8 :crazy:
Обдува не требуется :lol:
neorganic
10.06.2010, 12:37
To очень старый: "...каким образом перейдём на непрерывный ток.." - об этом заботится выходной LC-фильтр. А задача дросселя - ограничивать ток в системе и накапливать энергию сообразно своей индутивности и таймингам в системе...
Повторюсь работа дросселя с глубокой "просадкой" магнитного поля вредно сказывается на тепловыделении. Потом далеко не каждый материал (ферриты и порошковые, металлические) имеет низкие потери в указанном режиме работы - из ферритов хорошо работают НМС, из порошковых - прессованные изделия из молибденистого пермаллоя.
Про сквозные токи - в простеших ШИМ модуляторов ограничителей нет, а вот в TL494 функция ограничения тока есть (вроде бы trotle zikle - уже плохо помню)
To очень старый: "...каким образом перейдём на непрерывный ток.." - об этом заботится выходной LC-фильтр. А задача дросселя - ограничивать ток в системе и накапливать энергию сообразно своей индутивности и таймингам в системе...
Ничего не понял- что, Вы предлагаете поставить дополнительную катушку в фильтр? В моём понятии, переход на режим непрерывного тока при стабильной нагрузке связан либо с увеличением индуктивности дросселя, либо с повышением частоты- см., например, мои скрины с предыдущей страницы- переход на непрерывный режим произведён посредством десятикратного увеличения индуктивности дросселя.
Повторюсь работа дросселя с глубокой "просадкой" магнитного поля вредно сказывается на тепловыделении. Потом далеко не каждый материал (ферриты и порошковые, металлические) имеет низкие потери в указанном режиме работы - из ферритов хорошо работают НМС, из порошковых - прессованные изделия из молибденистого пермаллоя.
Про сквозные токи - в простеших ШИМ модуляторов ограничителей нет, а вот в TL494 функция ограничения тока есть (вроде бы trotle zikle - уже плохо помню)
Про тепловыделение я и сам знаю, но, иных вариантов пока, увы, не вижу. А TL494 не использую- см. тот же скрин с предыдущей страницы- одна микросхема 561ТЛ1. По жизни всё практически то же самое, только драйвер на 2 транзисторах ещё доставляется (его, к слову, и к TL494 тоже ставить надо). И защита по максимальному току у меня так же присутствует- см. ту же схему. Но риск вывести транзистор из строя при работе с непрерывным током всё равно остаётся...
neorganic
10.06.2010, 14:38
Буковку пропустил (8O) - имелось ввиду вот что: дроссель м.б. дополнен конденсатором (естественно впереди катушки, до ключей) - что бы не "раздувать" сам дроссель. Естственно конденсатор д.б. малоидуктивным и с малым вн. сопротивлением.
Ели же нагрев остался и при увеличении индуктивности: для данного материала нужно увеличивать сечение кольца, либо подбирать воздушный зазор (алмазиком с водой)... Возможен вариант, что очень плохое место/рположение в протранстве в аппарате, где затруднена вентиляция.
Возможен просто брак: в кольце есть проводящее включение.
Powered by vBulletin® Version 4.1.12 Copyright © 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved. Перевод: zCarot