PDA

Просмотр полной версии : Кто поможет расчитать ВЧ импульсный трансформатор на 1МГц



ak76
09.07.2014, 17:48
Я знаю, что здесь много очень грамотных специалистов в своем деле. И всегда, когда мне нужна была помощь, здесь я её находил. Я понимаю, что можно перечитать свои старые конспекты, книги, перепробовать множество методов и подходов... поламать кучу копьев и раздолбать эту тему... но все таки хочется чтобы знающие люди ткнули меня носом в правильном направлении.
И так, задача в следующем, собераю схему раскачки трансформатора на IRFR220 с драйвером mc34151. Ключи будут раскачивать две первичных обмотки трансформатора, включенных встречно. Вторичная обмота нагружается на колебательный контур. Колебательный контур из индуктивности и пезокерамики 1МГц. В общем-то цель, раскачать пьезокеамичекую пластину посильнее. И так, транформатор должен быть повышающим где-то в 3-5 раз (с 50В до 200В). Есть ВЧ тор ф25мм (материал N30 и 3F3), есть лицендрат, лакоткань, генератор Г4-153, желание). Не могу толком расчитать трансформатор, то в первичке один виток, то еще какая чепуха... Может кто подсксажет, как победить эту тему?

Заранее благодарен.

Mayor
09.07.2014, 18:20
..
.. собераю схему .. Ключи будут раскачивать две первичных обмотки трансформатора, включенных встречно. Вторичная обмота нагружается на колебательный контур. Колебательный контур из индуктивности и пезокерамики 1МГц....
..."Нету невыполнимых задач, бывают неправильно поставленные"...а другое структурное схемное построение-никак???

ak76
09.07.2014, 18:54
это решение, на мой взгляд, классическое... мне еще кто-то рассказывал, что есть такие трансформаторы, в которых компенсационная индуктивность матается на тот же трансформатор, но больше ничего об этом не знаю

а вообще то, эта схема не догма, а повод для начала эксперимента)
а вот уточенка по сердечнику TN25*15*10-3F3 и R25,3*14,8*10-N30 и два лицендрата 120*0,071 и 32*0,071

Слесарь
09.07.2014, 21:37
На частоты 1 МГц не делал, но до 350 кГц хорошо помогал Lite-CalcIT. Высокую частоту ввести можно, не не рекомендуется, так как очень низкий КПД

Mayor
09.07.2014, 22:03
это решение, на мой взгляд, классическое... мне еще кто-то рассказывал,..
а вообще то, эта схема не догма, а повод для начала эксперимента) ..
...тогда с Богом...начните сразу с 5-10 Мгц...

Слесарь
10.07.2014, 07:59
начните сразу с 5-10 Мгц...

Сейчас, как понимаю, источники питания материнских плат ПК работают на около мегагерцовых частотах, при мощности в десятки Ватт, по этому не вижу причин для сарказма. Просто надо брать соответствующие компоненты и делать.

Mayor
10.07.2014, 08:28
... по этому не вижу причин для сарказма. Просто надо брать соответствующие компоненты и делать.
...к счастью-у нас ничего не запрещено...смелее подключайтесь к эксперименту...если получится (5-10Мгц),то это будет еще один шаг к мниатюризации:))) "Только те, кто предпринимает абсурдные попытки, смогут достичь невозможного."
А. А.Эйнштейн

Слесарь
10.07.2014, 08:38
Меня пока-что устраивают преобразования на частотах 50 ... 350 кГц.

Леонид3
10.07.2014, 09:44
Александр К, для расчёта трансформатора маловато данных Вами приведённых :-(
Пример расчёта:
В наличии: Сердечник -- кольцо ферритовое К32х20х8, М2000, максимальная напряжённость магнитного поля (по справочнику) 14.4 А/м;
Частота -- 1 МГц (при меандре считать надо по первой гармонике, высшие уложатся в расчёт)
Напряжение -- первичное 50 В (70.7 В амплитуда)
Определить количество витков первичной обмотки.
Средняя длина магнитной линии кольца 3.14*(32+20)/2~=81.7 мм или 0.0817 м.
Максимальный ток через все витки обмотки 14.4[А/м]*0.0817[м]~=1.18 [A].
Индуктивность одного витка по известной формуле -- АL=w^2*h*мю*(D-d)/(2500*(D+d))=1^2*8*2 000*(32-20)/(2500*(32+20))~=1.48 мкГн.
Индуктивное сопротивление одного витка на частоте 1 МГц XL=L*2*Pi*F=1.48*2*3 .14*1~=9.28 Ом.
Индуктивное сопротивление всех витков (W) обмотки (пропорционально квадрату витков) -- 9.28*W^2 Ом.
Ток через обмотку (амплитудное значение) I=U/XL должен быть меньше максимального 70.7/(9.28*W^2) < 1.18/W или W>70.7*1.18/9.28~=8.99
Число витков первичной обмотки для указанных условий не менее 9, с небольшим запасом можно принять 10 витков.

ak76
10.07.2014, 15:30
цель моей задачи раскачать пьезокерамическую пластину с резонансной частотой 1МГц, там же написано...

Добавлено через 10 минут(ы):


Александр К, для расчёта трансформатора маловато данных Вами приведённых :-(
Пример расчёта:
В наличии: Сердечник -- кольцо ферритовое К32х20х8, М2000, максимальная напряжённость магнитного поля (по справочнику) 14.4 А/м;
Частота -- 1 МГц (при меандре считать надо по первой гармонике, высшие уложатся в расчёт)
Напряжение -- первичное 50 В (70.7 В амплитуда)
Определить количество витков первичной обмотки.
Средняя длина магнитной линии кольца 3.14*(32+20)/2~=81.7 мм или 0.0817 м.
Максимальный ток через все витки обмотки 14.4[А/м]*0.0817[м]~=1.18 [A].
Индуктивность одного витка по известной формуле -- АL=w^2*h*мю*(D-d)/(2500*(D+d))=1^2*8*2 000*(32-20)/(2500*(32+20))~=1.48 мкГн.
Индуктивное сопротивление одного витка на частоте 1 МГц XL=L*2*Pi*F=1.48*2*3 .14*1~=9.28 Ом.
Индуктивное сопротивление всех витков (W) обмотки (пропорционально квадрату витков) -- 9.28*W^2 Ом.
Ток через обмотку (амплитудное значение) I=U/XL должен быть меньше максимального 70.7/(9.28*W^2) < 1.18/W или W>70.7*1.18/9.28~=8.99
Число витков первичной обмотки для указанных условий не менее 9, с небольшим запасом можно принять 10 витков.

вот это уже похоже на правильное направление... подставлю размеры моего кольца... и за паяльник)) Благодарю Леонида за участие!!!

den-ssdd
10.07.2014, 15:38
уж не подобие ли ультразвукового генератора тумана или отмывки хотите сделать?

ak76
10.07.2014, 16:28
Александр К, для расчёта трансформатора маловато данных Вами приведённых :-(
Пример расчёта:
В наличии: Сердечник -- кольцо ферритовое К32х20х8, М2000, максимальная напряжённость магнитного поля (по справочнику) 14.4 А/м;
Частота -- 1 МГц (при меандре считать надо по первой гармонике, высшие уложатся в расчёт)
Напряжение -- первичное 50 В (70.7 В амплитуда)
Определить количество витков первичной обмотки.
Средняя длина магнитной линии кольца 3.14*(32+20)/2~=81.7 мм или 0.0817 м.
Максимальный ток через все витки обмотки 14.4[А/м]*0.0817[м]~=1.18 [A].
Индуктивность одного витка по известной формуле -- АL=w^2*h*мю*(D-d)/(2500*(D+d))=1^2*8*2 000*(32-20)/(2500*(32+20))~=1.48 мкГн.
Индуктивное сопротивление одного витка на частоте 1 МГц XL=L*2*Pi*F=1.48*2*3 .14*1~=9.28 Ом.
Индуктивное сопротивление всех витков (W) обмотки (пропорционально квадрату витков) -- 9.28*W^2 Ом.
Ток через обмотку (амплитудное значение) I=U/XL должен быть меньше максимального 70.7/(9.28*W^2) < 1.18/W или W>70.7*1.18/9.28~=8.99
Число витков первичной обмотки для указанных условий не менее 9, с небольшим запасом можно принять 10 витков.

и так, я пересчитал на свое кольцо 25х14х10 получилось 5 витков первичной обмотке. Вторичную будет ли справедливо на такой частоте умножить на 4 и получить 200Вольт? А вот еще вопрос, где можно найти такую таблицу с максимальной напрженностью магнитного поля? И еще для изготовления у меня есть два лицендрата 120х0.071 и 32х0.071, какой из них лучше подойдет?

Добавлено через 6 минут(ы):


уж не подобие ли ультразвукового генератора тумана или отмывки хотите сделать?

есть керамика, если получится мойка, будет хорошо, туман тоже хорошо... а покаместь этот эксперимент в рамках развития. Нравится мне возиться с паяльником, а когда получается тем более) Интересно, какую мощность можно выжать из такой таблэтки)

UA9AU
10.07.2014, 16:56
Ещё можно в качестве эхолота использовать. Где берут такие пластины? Я видел схему эхолота на 2-ух пластинах на 500кГц.

den-ssdd
10.07.2014, 17:08
Ещё можно в качестве эхолота использовать. Где берут такие пластины? Я видел схему эхолота на 2-ух пластинах на 500кГц.
у меня есть такая пластина от медицинского ингалятора. она вогнутая и имеет фокус на расстоянии примерно 15 см от пластины. хотел сделать генератор тумана для фонтана возле беседки, но фокус всё портит - из воды выплёскивается струйка воды и немного пара, а ожидаемого эффекта нет. резонанс на частоте 1,75 мгц.

ak76
10.07.2014, 17:11
Ещё можно в качестве эхолота использовать. Где берут такие пластины? Я видел схему эхолота на 2-ух пластинах на 500кГц.
эхолот это уже круто, там еще процессор шустрый понадобится. Керамику делают, если я не ошибаюсь в Волгограде, там и берут. Мне досталась по остаточному принципу от товарища.

Леонид3
10.07.2014, 17:25
..какую мощность можно выжать.. Максимальная мощность РАССЧИТАТЬ трудно, она определяется исключительно потерями в сердечнике и в проводах обмотки, которые считаются, и главное, условиями охлаждения, которые считать затруднительно, так что определяйте опытным путём (до обжигания пальцев) :smile:
Глубина проникновения тока по меди на частоте 1 МГц ~6,6 микрон, лицендрат уменьшает сопротивление в сравнении с одиночным проводом суммарного сечения, но частота граничная для него, да и условия охлаждения похуже, здесь тоже эксперимент нужен :roll:

ak76
07.06.2015, 13:18
в общем провозился я много с этой темой, в результате без нагрузки трансформатор пальцы обжигает, вроде бы моща есть, нагрузку дал... все греется, керамика молчит... пробую пойти другим путем, сначала сделать повышающий трансформатор, потом уже высоким напряжением раскачивать... Вот бы книжечку по теме какую полистать, может подскажет кто?