Calcul transformator de curent

[sesebe]

Tu confunzi treburile si ar fi bine sa nu te mai dai rotund cu sursele de kilowati pe care le-ai facut pt ca incep sa se nasca intrebari.

A explicat Marian destul de clar cum sta situatia dar daca te tot cramponezi pe niste rezultate practice al caror rezultat nu l-ai inteles cum trebuie atunci ar trebui sa studiezi si ceva teorie pt ca probabil nu-i suficient sa fii expert numai pe plan practic fara suficienta teorie la bord.

 

 Desi am mai spus in mai multe topicuri, inclusiv cind se discuta de trafuri de curent din toruri de la becurile economice unde am atras atentia ca se satureaza foarte repede, mai spun din nou: la raport mic de transformare riscul de a aparea saturatia miezului este mai mare iar ca sa dau o explicatie si la cazut tau practic, la traful cu raport de 1/100 s-a saturat miezul si de aceea tensiunea de iesire a fost mai mica decit la traful cu raport de 1/200.

Editat Mai 11, 2018 de sesebe

[Vizitator]

@iop95

 

Traful acela mic cit unghia de 1/100 cu 10mA, era folosit in modul de boxa activa de 1000W rms.

 

Sa inteleg ca si inginerii de la QSC sint aia prosti si noi aia destepti, sau ca e pus la misto in schema si in lista de piese BOM (bill of materials)?

Ai in aceasta poza trafo de curent incercuit cu rosu in comparatie cu un un integrat capsupa SOIC SMD, ca sa vezi cit "este mde mare".

 

 

Iata si schema si lista de piese BOM:

 

 

QED.

 

@ Sesebe

 

Noi doi discutam despre SMPS cind faci o sursa SMPS si o arati pe forum, asa "de kilowati" cum ai scris mai sus.

De vorbarie scrisa, sint satul, si nu sint singurul de pe forum.

 

Deci sa inteleg ca esti de acord ca daca miezul CT este din material bun si nu se satureaza pentru ca nu este folosit "la maximul inductiei magnetice permise", de ex daca traful de curent are raport de 1/200 si ofera 70mA si eu ii mai pun in plus 50 spire in serie si in faza cu cele 200 oficiale, adica obtin un traf curent de 1/250, dar am nevoie de un curent MAI MIC de doar 20mA echivalent in circuit pentru tensiunea de comanda, pe care o vreau mai mare si evident ca NU ajung la saturatuia miezului, deci imi ajustez rezistenta de ballast astfel incit la un 95% pina sa actioneze protectia, curentul prin secundar trafo sa fie 16mA (de ex)?

 

Evident ca simplificat, pot face treaba asta doar marind valoarea rezistentei de ballast, obtinind un curent mai mic in circuit, implicit o tensiune mai mare de comanda!

 

Dar eu vreau sa arat ca atita timp cit trafo curent NU intra in saturatie, adica NU ajung la valoarea maxim admisa a curentului in secundar ce ar corespunde inductiei magnetice la saturatia miezului, in cazul de fata la 1/200 fiiind 70mA, pot obtine tensiune de comanda mai mare daca maresc un pic raportul de transformare, de ex cu 25%, atita timp cit curentul in circuitul secundar este mai mic, de ex 20mA, deci in nicun caz NU a jung la saturatia CT chiar daca am mai marit cu 50 spire secundarul, obtin tensiune mai mare cu un mumar mai mare de spire.

 

Sint 2 variabile strins legate una de alta, curentul maxim in secundar CT si rezistenta de ballast.

Astea trebuiesc jonglate astfel incit sa NU ajungi la saturatia miezului CT si treaba E ROZA.

Editat Mai 11, 2018 de Vizitator

[Marian]

Puteti continua aici, topicul lui Vergil a fost zapacit destul.

[iop95]

Sursa duce cam 350-400W in regim continuu, 800-1000W in regim de scurta durata/varf.

Asta inseamna un curent maxim de aprox. 8A prin tranz si protectia setata cel mai probabil in jur de 10A.

Cu aceste date, raport 1:100 si tensiune necesara de 0.75V pentru declansare protectie, 10ohm rezistenta, 200kHz si 50% factor de umplere, rezulta un miez cu sectiunea minima de 0.35mm2 (pt 0.1T)... deci f mic.

Cum miezul are probabil cel putin 10mm2... rezulta o inductie in el de aprox. 3.5mT.

Am gresit cu 10mA curent maxim... este curent "normal";  plaja de variatie poate fi de cel putin 1:10; cu 100mA curent maxim secundar, rez de 10ohmi tb sa fie de 0.1W... inginerii respectivi n-au gresit deloc... daca greseau produsul nu mai era pe piata.

 

Un osc pus pe secundar traf curent ar aduce mai multe lamuriri.

Editat Mai 11, 2018 de iop95

[Marian]

Am facut din nou putin curat.

Discutati despre calculul transformatorului de curent.

Topicul nu are ca obiect circoteca sau un razboi al orgoliilor.

 

[Vizitator]

Am gasit un traf de curent cu diam mediu al torului de aprox 1cm. Nr de spire intre 50 si 100, nu stau sa le numar. L-am pus in primarul unei surse ATX cu frecventa de vreo 33khz. Vad ca are resurse nebanuite pt ca a trebuit sa ridic sarcina la 1kohm ca sa inceapa o usoara saturatie. La 2kohm insa functionarea anormala este evidenta.

 

[Mircea]

Claudiu, ce ai tu acolo este o schema prost clonata/copiata. Sau poate redesenata in mod deliberat pentru a dezinforma....nu stiu.

Cert e ca am gasit pdf-ul asta : https://www3.zippyshare.com/v/IHUIPT8t/file.html

Uita-te la schema sursei de la pagina 5.

Rezistenta imediat pe sec traf curent are 1k, iar cea dupa dioda are 2,87R.

Deasupra scrie ca la 26,1A rezulta 0,75V, adica exact pragul de la pinul CS al acelui integrat.

0,75/2,87=261mA in secundarul trafului de curent.

Da la pagina 12 si gasesti XF-000360-30, care este cica traf de curent cu 1/100, deci calculul se confirma si datele de pe schema se confirma. 

Surpriza insa, nu spune nicaieri ceva de 10mA la descrierea lui...

 

Ah, si sa nu uit, acei 26,1A in primarul trafo curent, si respectiv 261mA in secundarul lui, reprezinta curentul de varf, ala mediu este mult mai mic. La flyback se limiteaza puterea prin limitarea curentului de varf, fapt care limiteaza energia cu care traful este incarcat la Ton.

Nu cred ca stii sa deosebesti curentul de varf de cel mediu la o sursa flyback, ar trebui intai sa stii cum functioneaza si cum se calculeaza, nu e cazul evident. Ceea ce ma indoiesc, tinand cont de explicatiile tale.

 

Rezistenta aia de 10R din schema ta e de fapt 1k, si nu e shuntul, ci probabil e pentru resetarea miezului trafo curent, pentru ca e comandat si incarcat asimetric, fara ceva masuri de reset apare saturatia inevitabil.

 

PS: Uite ca google tot e bun la ceva , daca pana si eu am putut face analiza asta. Si experientele mele in surse se limiteaza la TPS-uri de la TI (deci maxim 10-20W). Astea fiindu-mi nevoile.

Dar se vede, ca cu putin efort, se pot multe. Deci?!

[Mircea]

Pentru colegii care nu vor sa descarce documentul, zonele de interes sunt:

 

Si vine de aici:

[Vizitator]

Eu le am de pe un cd de la ei. il stie si Victor. Am avut tot lotul de module din boxele KW, difera intre ele.

 

Sint mai multe versiuni de subwoofer pe 2 cai, pe 3 cai. Am avut acasa toate modelele de module pe care le-am reparat (diverse defecte) si le-am vindut.

 

Difera intre ele, mult, inclusiv in sursa la niste valori.

 

Am pastrat doar un pdf simplu, mai mult pentru etajul final, am ajutat pe cineva cu schema.

 

Ca idee nu este importanta valoarea rezistentei aleia.

 

important este faptul ca un transformator de curent cu 10mA in secundar si cu raport de 1/100 despre care dl IOP95 a spus ca nu se poate folosi la mai mult de 1A, este folosit pentru a limita la un curent de 26A.

 

Aia era esenta.

 

 

[Mircea]

Dl. IOP95 ti-a explicat clar dupa ce si cum, nu o mai da la intors. A fost cerebral si si-a asumat eroarea initiala. Calitatea asta ar trebui sa o cultivi si tu, si nu numai tu (inclusiv moi-même - ca sa stie fraierii ca nu se zice je).

 

Acolo nu sunt 10mA, ci 261mA varf, iar media nu stiu cat e dar poate fi calculata functie de timpi de comutatie si inductanta primar. Am de lucru azi, asa ca te las.

 

Un weekend linistit!

[Vizitator]

CITAT:  Rezistenta aia de 10R din schema ta e de fapt 1k, si nu e shuntul, ci probabil e pentru resetarea miezului trafo curent, pentru ca e comandat si incarcat asimetric, fara ceva masuri de reset apare saturatia inevitabil.

 

Oare s-a reintors seriozitatea pe forum? Semne bune anul are!

Descrierea unui traf de curent se face prin raportul Iin/Iiesire pt utilizarile in aparate cu intrari standardizate. Traful poate fi de masura, protectie sau actionare si beneficiarul are un utilaj care trebuie de exemplu sa protejeze la 100A iar sistemul de citire isi face treaba cu 10mA. El trebuie sa stie ce sa cumpere de la magazin. Vedeti ca nu se aminteste de tensiunea pe iesire, traful trebuind sa isi faca treaba intrun interval de frecvente iar producatorul trebuie sa specifice acest interval. In energetica e mai simplu fiind doar o frecventa. Dar la o aplicatie oarecare nu ai decat sa testezi traful cum am facut eu la frecventa de interes si vei fi uimit ca poti obtine si 40V la iesire fara sa folosesti curentul inscriptionat de 100A. Poti folosi si 200A sau 20A, din jocul curent intrare/ sarcina vezi ce tensiune max. obtii si apoi pui un montaj care sa lucreze cu acea valoare. Daca tensiunea este 10V comanzi un MOS in poarta, daca tensiunea este 1V comanzi un bipolar rapid in emitor si obtii front suficient de rapid.

Mai nou poti cumpara traf curent cu rezistenta deja conectata iar acesta se vinde drept 100A/0,5V de exemplu. Numai ca iti limiteaza intervalul in care te poti juca cu tensiunea de iesire. Dar pt aplicatiile standardizate stie ce sa cumpere si fata de la magazie. Electronistul cumpara un traf fara rezistenta pe iesire si cautand/ invatand cu G. va sti cum sa-l foloseasca la aplicatia de pe masa.

Editat Mai 12, 2018 de Vizitator

[iop95]

Credeam ca ne-am lamurit cu cei 10mA...

 

Cele doua scheme sunt similare... desi e de preferat cea cu 10ohm direct pe CT pentru resetarea rapida a miezului (importanta la 200kHz).

Daca cea cu 1k pe CT e simplu de calculat, cum s-a facut mai sus... cea cu 10ohm pe CT e ceva mai complicat si oricum e nevoie de alt raport de transformare pentru a obtine aceeasi 0.75V la 26.A. Din ce am calculat e nevoie de un raport de 1:175.

Cu un CT de 1:100 se obtin 0.75V la un curent de 15.2A. Ar fi interesant de verificat... daca se confirma.

 

@miticamy: cresterea rezistentei duce la cresterea tensiunii secundare si intrarea in saturatie... din acest motiv niciun CT nu trebuie lasat in gol (la cele din inst electrice riscurile de eletrocutare sunt f mari).

Din datele comunicate, rezulta o inductie de aprox. 0.23T pentru ultima oscilograma.

 

 

 

[Vizitator]

CITAT:      @miticamy: cresterea rezistentei duce la cresterea tensiunii secundare si intrarea in saturatie... din acest motiv niciun CT nu trebuie lasat in gol (la cele din inst electrice riscurile de eletrocutare sunt f mari).

 

Nu stiu de ce imi spui mie asta, noi ne chinuim de cateva zile sa convingem pe cineva de acest lucru.

Citat din interventia lui Marian:

 

 

Deci, traful de curent "vede" un curent prin acea spira, si-l reflecta in "secundarul" sau la o valoare divizata de raportul de transformare. 

Spre exemplu, daca ai sa zicem 2A in primar ( si deci prin acea spira ), si un secundar de 50 de spire, o sa ai un raport de transformare de 1/50, deci curentul prin secundar va fi de 2A/50, adica 0,04A.

 

Acest curent il convertesti intr-o anumita tensiune de lucru abea dupa ce pui o sarcina pe secundarul trafului de curent. Daca din cei 40mA vrei sa zicem 5V tensiune de lucru, atunci 5V/0,04A=125R. Daca vrei 10V tensiune de lucru din acei 40mA, atunci 10V/0,04A=250R, daca vrei 20V din 40mA, ai 20/0,04=500R.

 

Daca dai la acelasi traf 100 de spire in loc de 50, atunci vei avea un raport de transformare de 1/100.

Deci pentru aceeasi 2A din spira din primar, o sa ai in secundarul trafo curent, 2A/100, adica 0,02A.

Pentru sarcina de 125R calculara anterior, acum o sa ai o tensiune de lucru de 0,02A*125=2,5V.

Pentru 250R o sa ai 5V, iar pentru 500R o sa ai 10V tensiune de lucru. 

Pricepeti voi 2 esentialul de aici?

Cu cat maresti numarul de spire din secundar, cu atat scazi tensiunea de lucru, NU invers. 
Deci cu cat ai mai multe spire in secundar, cu atat o sa ai mai putina plaja de reglaj

Singurul beneficiu al unui numar mai mare de spire in secundarul trafo curent, este inductia mai mica in miez.

 

Tensiunea de lucru, si implicit plaja aia de reglaj ti-o faci din sarcina trafului de curent, adica din valoarea acelei rezistente puse dupa redresare ( se poate pune si inaintea redresarii dar nu mai compensezi pierderile pe diode ), alegi o sarcina care la curentul maxim acceptat in primar, si raportul de transformare, sa-ti ofere o tensiune de lucru dorita de tine.

Sigur, nu poti mari oricat acea rezistenta de sarcina, nu poti obtine oricata tensiune vrei la un curent dat prin secundarul trafo curent, pentru ca risti sa duci miezul la saturatie.

Dar cu un miez ales cu cap, si un calcul elementar al parametrilor de lucru, saturatia iese automat din ecuatie. 

 

REIAU o fraza:

Sigur, nu poti mari oricat acea rezistenta de sarcina, nu poti obtine oricata tensiune vrei la un curent dat prin secundarul trafo curent, pentru ca risti sa duci miezul la saturatie.

 

Iar eu am facut masuratoarea sa subliniez cu oscilograme aceasta afirmatie. 

 

[Marian]

10R ar fi avut sens acolo in combinatie cu o dioda, pentru a actiona doar pe off, eventual plus un zener pentru a mari tensiunea pe care se face reset, altfel 10R acolo se bate cap in cap cu restul schemei. Raman la convingerea ca schema a fost gresit copiata, ori poate intentionat editata in scopul inducerii in eroare ( de catre cine, n-as putea sa ma pronunt ).

Cei 10mA au fost introdusi in schema copiata, lipsesc din pdf-ul original, dar chiar de ar fi fost asa, 10mA ar fi reprezentat cel mai probabil curentul mediu sau constant maxim recomandat, nu spune nimeni ca sarma trafului n-ar putea sub nici o forma mai mult, sigur ca se poate mai mult, doar ca se reduce randamentul. Curentul de varf poate fi mult mai mare fara probleme pentru secundarul trafului, pentru ca are loc pe perioade foarte scurte. Si inca ceva, cei 10mA oricum nu inseamna nimic in schema, pentru ca e un curent maxim recomandat, nu cel la care lucreaza traful in schema, n-au legatura una cu alta. Curentul in schema este dat de curentul de varf prin primar ( cei 26,1A ) si raportul de transformare, confirmat si in pdf-ul original ca fiind 1/100, la raportul asta nu poti avea in secundar alt varf decat 26,1/100, adica 261mA, iar din astia 216mA trebui sa se obtina un varf de 0,75V ca sa actioneze pinul CS de la integrat. 

 

Si inca ceva, nu trebui sa uitam ca este vorba despre un produs comercial, unde costurile de productie sunt principalul factor decisiv, pentru ca sunt cele care decid profitul. Adica n-ar trebui sa surprinda anumite solutii mai putin ortodoxe, la ei conteaza fiecare cent, noi pe forum insa nu avem problemele astea, facem cate ceva de cele mai multe ori in maxim cateva exemplare ( sau chiar unul singur ), incercam sa folosim solutii constructive cat mai sigure si mai uzitate, ca alea sunt mai usor de implementat si depanat in caz de nevoie, rareori ne hazardam la solutii avangardiste in regim de amator ( si cand spun "amator" ma refer la mine, nu fac pe altii asa ), cer foarte multa teorie, de multe ori si multi bani pe componente scumpe, aparatura mai sofisticata pentru diagnoza si optimizari, etc... 

[Vizitator]

Eu si @orgasmo vorbim prin poze si oscilograme. Cand am timp am sa fac masuratori pe o sursa FORW. ATX pt ca 10 ohm nu cred ca poate reseta miezul. Dar cum teorie nu stiu si pe google nu mai avem voie, o sa vad practic ce se intampla cu 10ohm si cu 1k.