Calcul traf. SMPS (comutatie)

[UDAR]

@smilex2 

 

”Dar graficul tine cont de simetrie.”  

 

Adică, concret ...

 

”Uita-te si la timpii (cifrele din exemplul practic) introdusi in formula. E ∆B (0,16T/200kHz !), dar nu e ton.”

 

Oare nu citim același document ?

 

 

 

@cristi7251

 

Ce vrei să spui concret ? Dacă te referi la formula de la Pasul 11, da , e echivalentă. 

 

Să verificăm cu formula discutată în acest topic :

 

f = 100kHz deci T = 10µs , T/2 = 5µs. Bac = 0.2T deci deltaB = 0.4T , U = 12V , Ae = 0.14cm² = 14 mm²

 

N = (12V*5µs)/(14mm²*0.4T) = 10.7 spire . q.e.d. 

 

Este de fapt normal ca cele două formule să coincidă atunci când nu avem dead-time.

Editat Martie 29, 2015 de UDAR

[iop95]

Ar trebui sa revenim la fenomenul de baza - inductia electromagetica si avem tensiunea indusa e = -nA(dB/dt). Deci daca nu exista variatia lui B nu exsita nici o tensiune indusa si cu cat variatia inductiei e mai mare cu atat tensiunea indusa e mai mare; cresterea variatiei (acest dB/dt) se poate face prin crestere plajei in care se misca B (aici se vede avantajul topologiilor care folosesc atat cadranul I cat si III - excursia lui B fiind dubla si tot aici se vede ca e de dorit ca saturatia sa apara la valori cat mai mari ale lui B) si/sau prin scaderea tmpului in care se intampla aceasta variatie - adica prin crestere frecventei de comutare.

Avem un transformator al carui primar este alimentat in cc cu tensiunea V pentru o perioada de timp t; ecuatia care descrie acest circuit simplu este V=ri + Ldi/dt. Cum r este f mic, se neglijeaza si ramane V=Ldi/dt; Ldi/dt = e tensiunea indusa adica V=Ldi/dt = nA(dB/dt); acum, daca topologia foloseste ambele cadrane mentionate dB este egal cu dB=B-(-B)=2B si V=nA(2B/dt); pentru dt=T avem VT=2nAB; pentru o unda perfect simetrica T=2ton, deci 2Vton = 2nAB sau Vton =nAB.

In graficul de pierderi se introduce valoarea dB = 2B sau B functie de topologie; excursia lui B determina aria ciclului de histerezis, respectiv pierderile; evident ca daca acopera ambele cadrane, aria e mai mare si implicit pierderile.

In principiu e de dorit ca dB sa fie cat mai mare pentru a folosi un nr de spire cat mai mic; se vede ca tensiunii aplicate V i se opune doar tensiunea indusa e; din acest motiv, daca se ajunge la saturatie (cand B devine aprox constant - deci dB/dt f mic), curentul prin circuit creste cu 2-3 ordine de marime, fiind limitat doar de rezistentele f mici si impedanta sursei.

Cresterea lui dB implica insa si pierderi mai mari in miez - aici se calculeaza mai multe variante  si se alege cea optima functie de cerintele aplicatiei.

[UDAR]

 

acum, daca topologia foloseste ambele cadrane mentionate dB este egal cu dB=B-(-B)=2B si V=nA(2B/dt); pentru dt=T avem VT=2nAB; De ce să fie dt = T ? Variația se produce în T/2 într-un sens și în T/2 în altul . 

 

pentru o unda perfect simetrica T=2ton, deci 2Vton = 2nAB sau Vton =nAB. Vezi mai sus , Vton = 2nAB

 

In graficul de pierderi se introduce valoarea dB = 2B sau B functie de topologie; Nu , în graficul de pierderi se introduce mereu B . Asta s-a lămurit mai sus ( credeam ).

 

Fac aici o precizare importantă . Se cunoaște desigur , dar poate se scapă din vedere . Pierderile sunt determinate de componenta alternativă a inducției . O bobină prin care trec 10A c.c. nu are pierderi în miez. Deci , la un forward cu un tranzistor ( sau flyback ) la care inducția variază de la 0 la B avem o componentă continuă a inducției (egală cu B/2 în cazul simplificat) și o componentă alternativă , în jurul cele continue , cu amplitudinea de B/2 ( respectiv B vârf-vârf). La semipunte , etc. avem o componentă continuă egală cu zero și o componentă alternativă de la -B la +B , cu amplitudinea B deci . 

Amplitudinea (cea care se introduce în graficul pierderilor ) este mereu jumătate din variație ( din deltaB ) , nu contează că , în raport de notațiile noastre îi spunem B sau B/2 , Iar formula discutată dă întotdeauna ( cum ai spus mai sus și tu ) variația lui B în timpul t_on.

[iop95]

Da, dt=T/2 nu T... am gresit. De fapt se verifica pt unda simetrica cand T=2ton, V(T/2)=2nAB, de unde rezula si celebra formula V=4nABf (valabila pt unda dreptunghiulara).

Asa e, pierderile in miez sunt date doar de componenta alternativa a inductiei - cea care orienteaza dipolii magnetici dupa sensul campului magnetic - operatie care dezvolta caldura...

Un curent continuu nu produce o inductie variabila - deci nu exista pierderi de histerezis.

Legat de graficul de pierderi - cred ca trebuie verificat daca inductia e data ca variatie totala (deltaB) sau ca valoare maxima a unei unde alternative (asa cum par a fi facute - si atunci se foloseste B=deltaB/2). Oricum in cazul folosirii doar a cadranului I si graficul e dat pt o unda alternativa - valoarea B nu mai e corecta (fiind prea mare), probabil B/2 e o aproximare acceptabila.

[caldararu]

sper ca nu am postat gresit,as avea nevoie de un pic de ajutor,si anume pentru construirea unui alimentator in comutatie cu TOP 224y. As dori datele de constructie ale transformatorului,si modul de realizare.

[UDAR]

Înainte de a primi ajutor trebuie să dai toate informațiile - tensiune de intrare ( min - max ) , tensiune de ieșire , curent de ieșire , schema pe care vrei s-o folosești,  ce alte cerințe trebuie să îndeplinească alimentatorul...

Vezi că pe site-ul producătorului găsești foarte multă informație , indicații de proiectare , etc. 

Editat Aprilie 11, 2015 de UDAR

[caldararu]

multumesc pentru raspuns.alimentatorul il voi folosi intr-un invertor de sudura si are iesirea de 12-14v/2a.Am schema acestui alimentato cu datele de bobinaj,nu am datele transformatorului respectiv marimea miezului de ferita. edt29 posbil si cum se bobineaza ordinea de executie a bobinajului.si evident alimentare 220v ac.

Editat Aprilie 11, 2015 de caldararu

[Vizitator]

https://www.power.com/sites/default/files/product-docs/an18.pdf

[caldararu]

era superb daca cunosteam limba engleza,as fi fericit daca mi-ai da datele si modul de bobinaj si tipul (marimea) miezului de ferita.

[UDAR]

Am schema acestui alimentato cu datele de bobinaj,nu am datele transformatorului respectiv marimea miezului de ferita. edt29 posbil si cum se bobineaza ordinea de executie a bobinajului.si evident alimentare 220v ac.

Nu înțeleg . Ai datele de bobinaj dar nu ai datele transformatorului ....Ce anume nu cunoști ? 

Și dacă ai schema , arată-ne-o și nouă, fără ea vorbim povești . Cum ar fi să-ți spun : înfășurarea C are 17 spire și tu să nu știi care e aia ? 

Editat Aprilie 11, 2015 de UDAR

[Vizitator]

Eu as cumpara asa ceva:    http://store.comet.srl.ro/Catalogue/Product/5986/

[UDAR]

Ne e chiar potrivit pentru TOP224 .TOP247 e mai puternic și are 132kHz față de 100. Dar s-ar putea să meargă. 

EDIT Și oricum , nu e disponibil. Cine știe daca va mai fi .

Editat Aprilie 11, 2015 de UDAR

[CIBY2]

TOP224Y este prea mare, sau prea potent, pentru o sursa de 30W. In topicul cu invertorul de sudura rusesc, am postat de vreo 3-4 ori datele de realizare a sursei auxiliare, pentru 14V. Bine, asa cum merge in gol, merge si cu o sarcina de putere mica, dar traful trebuie dimensionat pentru inductanta ce o cere acest integrat. In datasheet gasesti valorile inductantei primarului pentru toata seria TOP20X si 22X.

Eu am folosit TOP201Y, TOP202Y, TOP222Y si TOP223Y. Pentru aceste integrate am calculat un traf pe miez E25 care a mers de fiecare data. Primarul are 2x48 spire cu sarma de 0,25 - 0,3mm, secundarul 14 spire cu sarma de 0,5 - 0,6mm si infasurarea de bias 14 spire cu sarma de 0,25 - 0,3mm. Intre miezuri se introduce carton pentru a forma un intrefier de 0,6 - 0,7mm. Ordinea de bobinare este urmatoarea: jumatate primar (48 spire), infasurarea de bias, secundarul si apoi cealalta jumatate de primar. Atentie la fazarea infasurarilor!

Tensiunea de alimentare este intre 90 si 260V CA.

Editat Aprilie 11, 2015 de CIBY2

[caldararu]

Nu înțeleg . Ai datele de bobinaj dar nu ai datele transformatorului ....Ce anume nu cunoști ? 

Și dacă ai schema , arată-ne-o și nouă, fără ea vorbim povești . Cum ar fi să-ți spun : înfășurarea C are 17 spire și tu să nu știi care e aia ? 

nu stiu ordinea si modul de bobinare si nu-s sigur de tipul miezului de ferita edt29 sau altul.in ceea ce priveste top-ul pe asta l-am cumparat mai demult.datele bobinelor sant urmatoare:primar 100sp./0,3mm  secundar 14sp/1.0mm  bias 15sp/0,2mm multumesc Ciby de asta aveam nevoie. mai ramane marimea feritei.

Editat Aprilie 11, 2015 de caldararu

[CIBY2]

... Ciby de asta aveam nevoie. mai ramane marimea feritei.

Pai nu stii sa citesti? Miezul este E25, ferita 3C90. Merge si ferita N27.

Prin invertoarele postate unde am spus mai sus, gasesti si cablajul, si schema si datele de realizare.