thickman

Порассуждать - дело верное, но вводных недостаточно. Покажите форму тока в первичке при номинальной нагрузке(с кипятильником). Ток проще и правильнее измерять в разрыве первички - придется всунуть туда трансформатор тока. Судя по форме напряжения на первичке и вторичке, и по характеру осцилляций, уже отпущенные тут советы могут оказаться бесполезными или даже вредными. Но сначала – форму тока в первичке в студию.

При нагреве выше 100-120С компаунд в пропитанном сердечнике размягчается, по моим наблюдениям это дополнительный фактор для снижения потерь. Но после остывания сердечника, увы, возможна его деформация и остаточные мех напряжения, которые ведут к увеличению потерь. Уже есть покореженные в результате перегрева, с потерями в два раза выше нормы. Сердечники MSTNP тоже хороши, только не нужно их греть выше разумного предела. Окно у этих сердечников больше за счет отсутствия контейнера, значит можно уложить больше провода и тем самым снизить рабочую индукцию и следовательно потери на перемагничивание, или увеличить сечение провода. Но с третьей стороны, при бесконтейнерном исполнении с покрытием краской, углы у сердечника довольно острые. Я бы не рискнул наматывать первичку непосредственно на сердечник без доп защиты... ну тогда уж лучше контейнер, по моему скромному мнению. Получаем оптимальный тепловой режим сердечника с одной стороны, с другой стороны(в буквальном смысле этого слова) - доп термозащиту первичной обмотки, ну и защиту сердечника от мех нагрузок за счет жесткого контейнера. То есть, в который раз обращаю внимание - такой "термоинтерфейс" приводит к уменьшению потерь как в меди за счет снижения температуры обмоток при оочень горячем сердечнике, так и к снижению потерь в железе благодаря тому, то что температура сердечника повышается при его теплоизоляции.

irfps, спасибо за поправку! Вполне вероятно, MSTNP был перегрет и немного деформировался, хотя на глаз незаметно. Это приводит к заметному росту потерь. Сейчас перемерил MSTN-30S и свежий неиспорченный MSTNP-30S c легкой пропиткой. На 100кГц разница около 20%. Кстати, поскольку я приверженец сталеварных режимов, отказался от MSTNP, - после перегрева и даже легкой деформации потери растут необратимо. А сердечникам в стандартном контейнере из стеклонаполненного пластика - всё пох.

А какой смысл устраивать турнир среди баранок разных типоразмеров, но при "прочих равных". Я брал ферритовый сердечник от FERROXCUBE, материал 3С96, типоразмер R40 x 24 x 16. Это один из лучших силовых ферритов на рынке, лучше уже устаревшего, но ещё популярного N87 от Эпкос. По внешним габаритам выбранному ферритовому кольцу весьма точно соответствует MSTN-40S в пластиковом контейнере. Рабочую индукцию устанавливал на таком уровне, чтобы ферритовое кольцо начинало залетать в легкое насыщение. На частоте 50 кГц потери в породистом феррите равнялись 9,12 Вт при температуре 40С. Минимум потерь находился в температурном диапазоне 90-93С и равнялся 8.6Вт. При увеличении температуры за 94С потери начинали быстро расти. Потери в МSTN-40S при тех же условиях (одинаковая частота 50кГц и равное число витков в тестовой обмотке) – 4.6 Вт. В два раза ниже чем у топового супермегаферрита! Причем с ростом температуры потери хотя и незначительно, но монотонно снижаются при напряженных тепловых режимах, за сотню градусов. Это исключает саморазогрев транса. А вот сердечник с пропиткой MSTNP-40S по потерям сильно уступил собрату в контейнере. Потери составили 7.3Вт. Об этом и предупреждали специалисты Мстатора, - в сердечниках с пропиткой потери растут, причем, чем сильнее пропитка и "крепче" полученный монолит – тем больше будут потери. Я, бывает, ставлю керамические помехоподавляющие X7R от Вюрта WCAP-CSSA. Но в крупном кузове 2220. Если диэлектрик хуже, придется проверять нагрев, особенно если типоразмер меньше.

Желательно, чтобы магнитная проницаемость материала была не меньше, чем в сердечнике трансформатора. Чем больше, тем выше будет чувствительность датчика. Индукция насыщения и потери в материале на третьем месте, потому что эта часть магнитопровода охватывается короткозамкнутым витком, в результате размах индукции малый. Если есть выбор, лучше взять ленту потолще – она менее ломкая, а на потери наплювать, они маленькие. И Кзап по железу больше у толстых лент. Я остановился на лентах из сердечников синфазных дросселей от Вюртэлектроник, аналог MSFN, но они потолще чем ленты Мстатора, которые буквально рассыпаются в руках. Возможно, подойдут ленты без отжига, они пластичные, но я не в курсе, что там с проницаемостью. Делаю на внешней стороне пластикового контейнера неглубокий пропил ножовочным полотном и заклеиваю это место скотчем. Поверх наматываю обруч, сверху опять полоску скотча. В пропил укладываю несколько витков тонкого эмальпровода, скотч защищает хрупкий нанообруч от разрушения. У Мстатора есть очень тонкие сердечники для синфазных дросселей, всего 3.5мм толщиной. Такой наноблин тоже подойдет, если на него намотать короткозамкнутую обмотку и затем сложить с основным сердечником.

Спасибо, результат безусловно интересный! Однако, при несовпадении по сечению, даже при всех прочих равных, простое сопоставление "в лоб" не имеет смысла.

Мне точат стаканы из сплава АМг-6 лишь по той причине, что он самый ходовой в конторе. Его теплопроводность сильно ниже чем у чистого люминия, но в 150-200 раз выше, чем в теплопроводящем герметике. Учебные стрельбы показали, что несмотря на незначительную толщину слоя герметика, "теплопроводящий" герметик – основное препятствие для съема тепла от внутренностей трансформатора и нужно принимать все возможные, но разумные меры для уменьшения толщины его слоя.

Проблема с токоограничением может быть другого плана. Порог придется увеличить, чтобы защита не срабатывала при номинальной нагрузке, потому что когда фильтр начинается с емкости, амплитудное значение рабочего тока через ключи больше и при номинальной нагрузке. Особенно это будет заметно на пульсациях, если емкость фильтрующих конденсаторов в сетевом высоковольтном фильтре недостаточна.

RC-цепочки на диодах, также будут висеть и на вторичке, и загубят ПНН. Попробуйте удалить дроссели после выпрямительных диодов, пусть фильтр начинается с емкости. Предпосылок для громкого клацанья диодов не будет. Но в этом случае порог токоограничения должен быть выше.

На мой взгляд, самое заманчивое в герметичном трансформаторе как раз то, что тепло на холодное поле можно сливать без привлечения воздушного потока, установив стакан на один общий для всех компонентов радиатор. Получается герметичное устройство. Столкнулся с такой необходимостью, когда увидел что творится внутри источников технологического тока для гальваники. Пмсм, для сварочников подобная герметичная конструкция с наружным охлаждением тоже полезна - окалина и прочая токопроводящая гадость не попадает внутрь аппарата.

Имеет смысл прогнать симуляцию как с дросселем в кружочке, так и при его отсутствии. Модель выкладывал парой страниц выше. Число потребных баранок упадет, а функционал поднимется.

Да забейте, проденьте TIW в термоусадку тоненькую или что-то типа кембрика-чулка из кемнеорганики, и все дела. Критичного разогрева обмоток скорее всего не будет. Стрельбы укажут на возможные узкие места, если не забыть про дырдочки для термопар.

Вот поэтому я стараюсь уменьшить число обмоток на основном трансе. Часть служебных, когда это возможно, располагаю на обводном. Внутренний диаметр стакана по минимуму, чтобы трансформатор с обмотками плотно садился, это важно, потому что теплопроводность герметика не очень высокая, приходится принимать все возможные меры для улучшения теплопредачи. В первом пробном варианте градиент температуры первичка – наружная поверхность транса составляла четыре градуса на макушке транса и восемь градусов от первички до наружной поверхности стакана вблизи радиатора. Замерял термопарами, в утробу транса заныривал через отверстие, выполненное по описанию выше.

Коричневатый прозрачный. Термостойкий, он от раскаленного паяльника не плавится. На фото все норм, разве что вспомогательная в тройной изоляции под вопросом. Я бы так не рискнул, если это вторичка. Ещё у меня была внутри выточенная дюралевая проставка, с пяткой на основании стакана, через неё снимается тепло с внутреннего радиуса транса. Там же резьба для крепления на радиатор. Но это не обязательно, без проставки тоже должно получиться неплохо. Эх, было бы здорово вмуровать термопару внутрь контейнера поближе к сердечнику, желательно по внутреннему радиусу, где индукция и нагрев максимальны. Тогда о тепловом режиме будет получена детальная достоверная информация, послойно, как в спиральном компьютерном томографе

Провод TIW без дополнительной межслойной изоляции использовать недопустимо. Стоит прислушаться к потерпевшим, которые имели удовольствие проходить сертификацию в испытательных лабораториях. Обратите внимание на посты многоопытного коллеги с ником wim: https://electronix.ru/forum/index.php?app=forums&module=forums&controller=topic&id=112433&page=2#comments Я придерживаюсь следующей конструкции. Первичка на пластиковом каркасе. Сюда можно и вспомогательные обмотки тонким TIW, но только если они связаны гальванически с первичкой, типа обмотки ПОС если она нужна. Все вторички, в том числе и вспомогательные связанные со вторичной стороной, упаковывал в полиамидный скотч. Число витков всех вторичек в моем случае было одинаковым, это зело упрощает упаковку. По правилам толщина скотча должна быть более 0.4 мм, но этот изоляционный материал высокого качества, жесткий, не подвержен продавливанию. Нам сертификацию не проходить и здравый смысл подсказывает, что для такой качественной изоляции можно ограничиться несколькими слоями. Я в 3-4 слоя обматывал. Такая конструкция часто встречается в тороидальных силовых трансах сварочников. Они негерметичные с обдувом. А в наших герметичных защита обмоток от воздействий внешних факторов куда выше. Но важно, чтобы изоляция не продавливалась и не "текла" под воздействием высокой температуры. Если вторички маловитковые , тепло хорошо выносится наружу по толстым проводам, это тоже можно использовать для доп охлаждения нутра транса, поэтому желательна максимально короткая подводка с массивными наконечниками для слива тепла на силовые шины. При заливке очень рекомендую заложить что-то типа спичек или отрезков пвх-провода в характерные точки – вплотную к контейнеру и к первичке обязательно, а в процессе полимеризации их вынуть. Потом, для допроса трансформатора на макс индукции и под нагрузкой, полученные отверстия нашпиговать термопарами. Это даст достоверную и очень ценную информацию о том, что там происходит в недрах трансформатора на максимальных режимах.

В симуляторе дроссели насыщения замените линейными индуктивностями небольшой величины, погоняйте на разных токах - и да прибудет понимание Чем хуже коэффициент прямоугольности, тем больше остаточная индуктивность насыщенных дросселей и тем больше привносимая просечка на максимальном токе. Если получаемый Кзап устраивает - значит кольца подходят.

Так невозможно получить полное запирание, поскольку необходим размагничивающий ток, а откуда ему взяться, если му должен полностью закрыться. Поэтому нужен дополнительный источник смещения, если полная отсечка необходима. Можно брать доп ток из противоположного выпрямительного плеча, как это сделано в МУ в стартовом сообщении этой темы. Для теста "закроется полностью или нет", достаточно резистора или подходящей лампочки накаливания, или нескольких последовательно (дабы не очковать) - между анодами выпрямительных диодов. Так будет обеспечен возвратный ток перемагничивания в любом режиме, вплоть до полной отсечки.

Было бы очень интересно сравнить материалы-аналоги одинаковых типоразмеров от Гаммамета и от Мстатора. Как обычно – включаем параллельно и смотрим, кто кого по потерям. У Мстатора лента тоньше, по всей видимости на высоких частотах потери будут поменьше. Зато на относительно низких частотах они могут уступить Гаммаметовским, поскольку у последних лента толще, следовательно, коэффициент заполнения по стали у них несколько выше.

Ещё раз. При наличии форсирующего конденсатора C6 "эти транзисторы" не "выключены всё время", они открываются каждый раз, как только начинает нарастать фронт напряжения на силовом ключе, таким образом, за счет дополнительной ПОС имеем быстрый регенеративный процесс выключения. Эти транзисторы будут клацать даже на холостом ходу, но их базовый ток будет меньше, потому что величина тока через форсирующий С6 пропорциональна скорости нарастания напряжения на нем. Они выполняют ту же функцию, что и транзисторы-закрывашки в любом навороченном драйвере, с таким же успехом. Ещё это важно, если сопротивление балластного резистора R4 увеличено. А для фиксации напряжения на обмотках коммутирующего транса с помощью стабилитронного ограничителя, номинал R4 таки приходится увеличивать. И конечно же, закрывашки очень кстати если управление от ОФ осуществляется в линейном режиме перемагничивания силового транса или с малым залетом в насыщение. Ну и в режиме токоограничения незаменимы, что само собой. Чтобы там не рисовал симулятор, на раритетах типа IRF740, при увеличенном номинале балластного резистора R4, в железе получается следующая картина, кумачовым цветом обозначена мгновенная мощность выделяемая на ключах при выключении:

Абсолютного нуля и не должно быть, это важная фишка. Команда на включение приходит в тот момент, когда напряжение на стоке силового ключа опустится ниже напряжения на затворной обмотке на величину порогового Vth управляющего адаптаторного мосфета. Где-то 5-9V. Это оптимально по потерям и безопасно, потому что паразитный диод не включится - зашунтируется низким сопротивлением открытого канала силового транзистора и не натворит нехороших дел. Ну почему же. Вы, похоже, освоили щадящее инвазивное вмешательство. По такой технологии (с местной пропиткой и тонким зазором) возможно изготовить и силовой трансформатор с небольшими потерями в сердечнике. Пмсм, при сильном желании его можно юзать без контроля намагничивания. @Obergan Alexey , совершенно абсолютно, так и есть :)

Если разводка правильная, без лишних паразитных индуктивностей, то без разницы. На схеме я часто рисую на землю, во-первых, потому что так проще рисовать, а во-вторых, чтобы начинающие обратили внимание на такой казалось бы "ляп", и прочертили бы линий раз в уме пути и направления бегающих в схеме токов, так больше толку, чем каждый раз объяснять как фунциклирует ZVS (ПНН) в полумосте.

- чрезмерным базовым током транзисторов-закрывашек, когда фронты напряжения максимально крутые, в режиме кз например. Симулятор, кстати, занижает профит от введения форсирующего конденсатора. В жизни получается наряднее, особенно для старых мосфетов типа IRF740, IRF840, с ними мгновенная мощность снижается более чем на прядок. А симулятор показывает лишь крохи, которые эквивалентны увеличению емкости демпферного конденсатора на величину форсирующего, то есть не отражает всю суть дела. Ставлю что есть под рукой в диапазоне 33-100 пФ, этого достаточно. По фактической температуре определили? По-простому, по температуре, мощность потерь не определите. Укутайте оба сердечника, и оцененная таким методом разница в так называемой "мощности потерь" сильно изменится.

Работает просто. Включение адаптаторных мосфетов лишь после заряда их затворов через D21 или D4 в тот момент, когда напряжение на одном из силовых мосфетов опустится ниже напряжения на обмотке затворного транса L2(L4). Разряд затвора через резисторы R7 (R2). В предыдущей версии проглядел, у выбранных адаптаторных мосфетов затворы тяжеловаты, нужно уменьшить номиналы R2,R7. Обмотки затворного транса для хорошей связи следует мотать в два провода, бифилярно. D11,D12 можно заменить одним симметричным 10-вольтовым сапрессором или стабилитроном, подключив его к любой из обмоток коммутирующего транса. Или двумя 10-вольтовыми симметричными в затворы силовых мосфетов, подрезка напряжения на L2,L4 будет работать и в этом случае благодаря наличию боди-диодов в составе адаптаторных мосфетов. Такой вариант без компенсирующей обмотки, выравнивающей напряжение на конденсаторном полумостовом делителе, хорош для простых молотилок без дырки Гиратора, но рабочая индукция в силовом трансе должна выбираться с запасом для исключения возможного насыщения. Драйвер Мультика, пмсм, тут совершенно лишний. Потому что силовые транзисторы включаются и так без потерь, а выключаются максимально быстро благодаря работе Q1,Q2 с форсажом через C6. Процесс выключения исследовал в железе и приводил осциллограммы. Нет динамических потерь, если установлен демпферный конденсатор и вышеописанный узел с форсажом. Так штаа нечего табуретки ломать с навороченными драйверами, они потребны для мощных "электровозных" и сварочных IGBT с тяжелыми затворами. с адаптатором деда.asc

Неплохо, таким образом удалось избежать потерь связанных с пропиткой Но от зазорных потерь, увы, никуда не спрятаться. На сайте Гаммамет есть формула расчета потерь для анологичных нанобаранок с зазором, но при сплошной припитке. Гаммамет пропитанные сердечники обзывает "композитными". Магнитопроводы ГМ54ДС. Чем больше зазор, тем больше потери: P = 75•(lnµ)-2,3•f1,48• (Bm)1,85 - в формуле зазор присутствует не в явном виде, здесь он в виде эквивалентной магнитной проницаемости µ, получаемой после введения зазора в сердечник.

Мне делали на фрезерном станке параллелипипед с выбранным пазом под плотную упаковку сердечника с обмотками на герметик. Заготовку нужно габаритить, это муторно, проще стакан выточить на токарном станке. Пропал сайт "Шиза", там коллега pwn подробно расписывал этапы изготовления и приводил результаты испытаний герметичного транса со всеми обмотками выполненными в единственном слое. Но нам с наносердечником, не боящемся перегрева, такой лютый однослойный перфекционизм ни к чему. Пмсм, не надо портить хороший сердечник, раз с ферритом нормально получилось. У ферритового N87 R34/20.5/10 на частоте 50кГц и при W1=120, индукция в сердечнике равна 0.174Тл, а потери составляют 0.68Вт. В нанокристаллическом пропитанном MSTNP-20A при тех же условия В=0.556 Тл(!), потери 0.59Вт. Очень близкий результат по потерям. А каковы потери с локальной пропиткой и с зазором – пока одному богу известно и вряд ли будет ощутимый выигрыш.