Sursa Forward pentru inlocuirea acumulatorilor la masinile de gaurit cordless

[nel65]

In exemplul din pagina precedenta ,la ambele formule am folosit aceeasi tensiune ,insa...

la prima formula am folosit 0.2T iar la cea de-a doua am folosit 1x10^3 Gauss,adica 0.1T

[XAN77]

Am observat acest aspect, însă înțelesesem că și tensiunea ar fi diferită între cele două formule. Pesemne spuneai că tensiunea va diferi doar dacă se pune același B.

Una peste alta nu pot fi ambele variante corecte, mă refer la prima formulă cu B sau 2*B. Totodată am întâlnit versiuni diferite de Uin în diverse documentații. Mă refer la prima formulă, cea cu Ton. Ce tensiune se alege? minima, maxima sau cea tipică! Dacă se alege minima mi se pare cam ciudat, că din rezultatul formulei, nu sunt limitat la cît cobor minima, așa ce fac aleg 10 V și unde ajung? la 5 spire !? e o prostie.

Editat August 12, 2018 de x_dadu

[nel65]

Produsul Umin x Ton este o constanta.Se alege Umin ca si tensiune la care sursa sa functioneze in siguranta.La sursele stabilizate semipunte ,Umin coboara pana la (in jur de) 100V .La aceasta tensiune ,Ton este cel maxim ,de regula in jurul a 48% din semiperioada,se poate citi din pdf-ul integratului folosit.Daca tensiunea ar cobora si mai mult sub 100V ,Ton n-ar mai creste iar tensiunea livrata de sursa n-ar mai putea fi asigurata la valoarea dorita.

La sursele nestabilizate ,tensiunea va fi cea maxim posibila (cam in jurul a 170V) iar Ton va fi tot cel maxim.Se procedeaza asa pentru a nu realiza conditiile depasirii inductiei maxime in miez ,evitand saturatia acestuia.In acest caz ,va rezulta un numar de spire in primar mai mare decat la sursele stabilizate,la aceeasi frecventa de functionare a trafului si aceeasi inductie in miez.

 

Cauta documentatia pusa de @smilex si de @marian ,cred ca e pusa chiar in acest topic

[XAN77]

Asta citit și din câte am înțeles în formula se introduce B și nu 2B. Acum vizionam un tutorial:

 

Unde se explică destul de clar că la sursele cu funcționare simetrică (aici cred că e vorba de HB și FB) se calculează cu 2B iar la asimetrice precum sursa de bormașină din topic se calculează cu B.

Cert este că sursa din topic funcționează fără saturare de miez, dar o posibilă eroare de calcul de 2 la 1 e ciudată. Nu sunt convins cum sa calculez pentru alte surse similare.

[nel65]

Daca datele introduse reflecta realitatea ,recomand pe prima ,cu Ton

[XAN77]

În primul rând îți mulțumesc că încerci să mă ajuți.

Acum, nu cred că se folosește Uminim în formulă, mi se pare ilogic. Ce mă oprește să scriu 10V ? Asta nu înseamnă că acel traf cu cele cîteva spire rezultate va fi în toate mințile. Inducția B este o funcție proporțională cu produsul Tensiune*Timp, și e logic să fie așa. Cred că se folosește tensiunea maximă în formulă.

Calculând cu 2B reflectă practica nu însă și teoria. În sursa ontopic, ies 70 spire doar cu B=0,23(parcă cam atât spunea CIBY că a folosit) iar în calcul pun 2*B, altfel, doar cu B, ies 140 de spire.

[cristi7521]

@nel65 a spus:   Produsul Umin x Ton este o constanta

Pentru tensiunea minima 10V o sa ai duty maxim - 45% sa zicem, la 100V duty o sa fie 4,5%, la 300V  duty o sa fie 1,5% -  doar pentru surse de tensiune stabilizata.

[XAN77]

Postez o documentatie despre 1Transistor Forward design de la Infineon unde este folosit in formula Uin.maxim și Bsat (pagina 5).

 

1 transistor forward design by Infineon.pdf

[nel65]

Acum 7 ore, nel65 a spus:

...La sursele stabilizate semipunte ,Umin coboara pana la (in jur de) 100V .La aceasta tensiune ,Ton este cel maxim ,de regula in jurul a 48% din semiperioada,se poate citi din pdf-ul integratului folosit.Daca tensiunea ar cobora si mai mult sub 100V ,Ton n-ar mai creste iar tensiunea livrata de sursa n-ar mai putea fi asigurata la valoarea dorita.

La sursele nestabilizate ,tensiunea va fi cea maxim posibila (cam in jurul a 170V) iar Ton va fi tot cel maxim.Se procedeaza asa pentru a nu realiza conditiile depasirii inductiei maxime in miez ,evitand saturatia acestuia.In acest caz ,va rezulta un numar de spire in primar mai mare decat la sursele stabilizate,la aceeasi frecventa de functionare a trafului si aceeasi inductie in miez.

 

.

reciteste...

[XAN77]

Eu mă refer numai la cazul concret al topicului adică sursa stabilizata, transfer direct cu un tranzistor. Și la faptul că văd în diverse documentații diverse implementări ale formulei. Și Smilex in teorie surse folosește Umax și B la formula pentru forward. NU 2B NU Umin, si nu sunt mulți cei care să-l contrazică.

[nel65]

Vezi in topicul Modificare sursa atx proiect didactic,afli de ecolo cum se aleg parametrii de calcul

Editat August 13, 2018 de nel65

[XAN77]

Acolo se modifică o sursă semipunte. Eu mă refer strict la forward cu 1 sau 2 tranzistori.

De exemplu aplicând cele de aici:

http://www.tehnium-azi.ro/topic/5084-teorie-smps/ postul 9

reiese la U*Ton / B*Sm, un număr de 83 spire, și nu 70.

unde U este tensiunea maximă iar Ton este timpul minim (5,3uS adică 30% la 56 kHz) și B este 0,23.

Ce am greșit în acest calcul?

[Vizitator]

3.8.2 Step - II: Transformer Design
Knowledge of system parameters allows the designer to determine the power
fransformer specifications. The transformer in forward converter is used for coupling and
isolation, in which energy storage is undesirable. Detailed procedure for transformer
design includes determining flux density excursions, selecting the core, designing the
windings, and calculating losses and temperature rise.
Determining the flux density excursion
The first step in transformer design is to determine the flux density swing (AB) in
normal steady state operating conditions. The flux density swing (AB) should be as large as possible to achieve fewer turns in the winding, increased power rating, and lower
leakage inductance. In practice, AB is limited either by core saturation (Bsat), or core
losses.
The fransformer is driven symmetrically in many bridge, half-bridge, and fiiUwave
center-tapped configurations so that the flux swing is symmetrical around zero on
B-H curve. This means that these configurations have a maximum theoretical flux swing
of 2 times of Bsat- But in the forward converter like in many single ended topologies, the
core is driven in first quadrant of B-H characteristic from zero to Bsat- This limits the
maximum flux swing to Bsat instead of 2 Bsat, so that the transformer in forward converter
has only half the power handling capability.
In voltage fed circuits, the volt-seconds applied to the primary establish AB in
accordance with Faraday's law. With normal steady state operating conditions, the
primary volt-seconds will be constant, equal to Vin(niin).ton(max) or Vin(max).ton(min)- In simple
duty cycle controlled converters, it is possible to have nearly twice the normal primary
volt-seconds Vin(max).ton(max), during start-up or after a large step increase in load curtent.
Here it is assumed that Vi„(max) is nearly twice the Vin(mm). Therefore, the nonnal steadystate
maximum flux density (Bmax) cannot be greater than one-half Bsat or the core will
saturate under transient conditions. On the other hand, in current-fed circuits AB is
governed by the volt-seconds on the secondary windings which are clamped to the output
voltages. Since the volt-seconds are totally independent of input voltage variations,
curtent fed circuits can operate with B^ax close to Bsat without the need for voft-seconds
clamping unlike in voltage fed circuits.

Editat August 13, 2018 de Vizitator

[Marian]

Schema de pe prima pagina are la oscilator 113.75khz, deci undeva spre 57khz pe iesire, si o perioada de cam 17,5uS.

Resetul se face pe raport 1/1 deci umplerea maxima nu poate depasi un...45% sa zicem.

Ton maxim este cam 7,9uS.

Daca iau in calcul tensiunea de pe schema de 18V, si umplerea maxima de 45%, atunci pulsurile din secundar trebui sa fie de minim 18/0,45=40V, cu inca 1V pe redresare, trebui minim 41V pe secundar la retea minima. 

S-a specificat o retea minima de 150V, deci iau in calcul o tensiune minima pe traf de hai sa zicem 205V ( asa la plesneala, nu stau sa calculez cu exactitate ).

ETD34 are 97,1mm^2, si inteleg ca B ar fi fost ales la 0,25T.

( 205*7,9 )/( 0,25*97,1 )=66,7 spire => 67 spire.

Raportul de transformare ar fi 205/41, adica 5.

Secundarul ar fi 67/5=13,4 => 14 spire, din care rezulta ca primarul va trebui sa aiba 14*5=70 spire.

 

La tensiunea de alimentare maxima ( sa zicem un 340V in gol ), pulsurile in secundar ar fi de 68V.

Umplerea ar fi de cam 26,5%, deci Ton ar fi cam 4,64uS...

 

 

[XAN77]

Gata m-am dumirit, mulțumesc domnilor miticamy și Marian pentru sprijin.

Deci concluzionez câteva idei:

- la sursele forward nestabilizate se calculează primarul pentru Uin_maxim și umplere maximă.

- la sursele stabilizate, ce au implicit inductanță de ieșire, sau mă rog, ar trebui să aibă, se poate calcula atât cu Uminim și umplere maximă cât și cu Umaxim și umplere minimă, oricum vor reieși valori similare.

- Bsat se alege conform graficului din documentația miezului pentru sursele asimetrice (1TF, 2TF) și 2*Bsat la sursele cu folosirea simetrică a trafului (HB, FB). În fond este logic, trebuie să se vadă undeva și în formulă folosirea la capacitate maximă a miezului. Totuși nu prea am văzut ca cineva să folosească 2*B la semipunte. De exemplu Marian la topicul cu modificarea sursei ATX folosește B=0,2 și nu cred că s-a gândit la Bsat=0,1. Poate de aceea a și ajuns la 64 spire, față de 38-39 cît au toate din ATX.