Jump to content
brainfog

Высоковольтный импульсный трансформатор

Recommended Posts

Прошу прощения, возможно задаю вопросы, тысячу раз заданные. Просьба понять, простить и помочь.

Необходимо рассчитать трансформатор для возбуждения пьезокерамического излучателя.

Схема возбуждения излучателя на рисунке.

Напряжение на первичной обмотке 500 В.Сигнал Shot - это прямоугольные импульсы. Длительность импульса tи=50мкс, частота следования f=2Гц.

Магнитопровод - тороидальный, состоит из 3-х колец C058438A2, материал HighFlux (насколько понял это порошковое железо). Выбрал такой из-за высокой температуры эксплуатации - до 150С. По документации на сайте производителя задался приращением индукции 0,7Тл. Площадь сечения магнитопровода 6*10^(-4) м2

На излучателе необходимо получить близкий к прямоугольному импульс, амплитудой U2=2000В. Емкость излучателя Ск=50нФ

Рассчитав "в тупую" количество витков первички

N1=(500*50*10^(-6))/(0,7*10^(-4))=59

Намотал первичку N1=60. количество витков во вторичке N2=N1*(2000/(500*0,9))=266 намотал с запасом. Обе обмотки ПЭТВ-2 диаметром 0,315.

Нагрузил трансформатор на излучатель, снял осциллограммы: на резисторе R3 ("форма тока на первичке", 1-й канал осциллографа), на стоке (2-й канал), сигнал Shot (3-й канал), выход трансформатора (4-й канал).

При расчетном значении емкости С1=СкU2^2/U1^2=0.8=1мкФ  с двукратным запасом т.е. при С1=2,2мкФ, максимальное напряжение на выходе получается U2=1,55 кВ

При этом напряжение на вторичке  U2=1,93 кВ, на приведенной осциллограмме получается при С1=4,4мкФ.

Насколько я понимаю трансформатор насыщается. Так как ток первички поднимается до 6/0,2=30А за примерно 4 мкс.

Прошу помочь в расчете трансформатора. Что я не так делаю? как оптимально рассчитать трансформатор в данном случае? Возможно ли сделать так, чтобы он не насыщался?  Хочется уменьшить С1=2,2мкФ  и при это получать 2000(плюс минус 100В) на излучателе.

1.png

TEK00007.PNG

C058438A2(1).pdf

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, скорее всего, магнитопровод насыщается из-за отсутствия в нем зазора.

На кольцах без зазора можно ваять только двухтактные схемы возбуждения. При том крайне желательно, чтобы переменное напряжение возбуждения не имело постоянной составляющей (обе полуволны должны быть строго симметричны).

Share this post


Link to post
Share on other sites
27 минут назад, brainfog сказал:

выбрал такой из-за высокой температуры эксплуатации - до 150С.

А надо было в соответствии с типом схемы. Хотя, вроде как, указано, что для флайбека оно подходит. 

 

38 минут назад, brainfog сказал:

Рассчитав "в тупую" количество витков первички

Для расчета на сайте есть проги "Старичка".

Share this post


Link to post
Share on other sites

Литиевые батарейки Fanso для систем телеметрии и дистанционного контроля

Системы телеметрии находят все более широкое применение во многих отраслях на промышленных и коммунальных объектах. Требования, предъявляемые к условиям эксплуатации приборов телеметрии и, как следствие, источников питания для них, могут быть довольно жесткими. Fanso предоставляет широкую линейку продукции, рассчитанной на различные условия эксплуатации, что позволяет подобрать батарейку для каждого конкретного применения, в том числе и для устройств телеметрии.

Подробнее

3 часа назад, Falconist сказал:

Да, скорее всего, магнитопровод насыщается из-за отсутствия в нем зазора.

На кольцах без зазора можно ваять только двухтактные схемы возбуждения.

Highflux - материал с распределенным зазором. Такой нельзя применять?

3 часа назад, BARS_ сказал:

А надо было в соответствии с типом схемы. Хотя, вроде как, указано, что для флайбека оно подходит

Ну как я думаю, моя схема больше похожа на прямоход. Какой магнитопровод нужно было выбрать для этого типа и для такой температуры окружающей среды?

3 часа назад, BARS_ сказал:

Для расчета на сайте есть проги "Старичка".

Хорошо попробую пересчитать

Share this post


Link to post
Share on other sites

Либо двухтакт,либо толку не будет.Пьезоизлучатель-тот же конденсатор.

Смотрите схемы УЗ-ванн.

Share this post


Link to post
Share on other sites
                     

Приглашаем на вебинар Решения для построения ультразвуковых счетчиков жидкостей и газов на базе MSP430

Компэл совместно с Texas Instruments 23 октября 2019 приглашают на вебинар, посвященный системам-на-кристалле для построения ультразвуковых расходомеров жидкостей и газов на базе ядра MSP430. Вебинар проводит Йоханн Ципперер – эксперт по ультразвуковым технологиям, непосредственно участвовавший в создании данного решения. На вебинаре компания Texas Instruments представит однокристальное решение, позволяющее создавать точные недорогие счетчики жидкостей и газов.

Подробнее...

11 часов назад, Hambaker сказал:

Либо двухтакт,либо толку не будет.Пьезоизлучатель-тот же конденсатор.

Смотрите схемы УЗ-ванн.

Просьба аргументировать почему. И что значит толку не будет? Я встречал схемы возбуждения излучателя однотактным преобразователем

Попробовал рассчитать в Forward от Старичка

Возникают следующие проблемы:

1. При добавлении магнитопровода в программу. Материал прописываю HighFlux. Выбираю форму R. Ставлю галочку Добавление в базу (ввод данных). ввожу эффективную магнитную проницаемость 125 и размеры с дататашита. При нажатии Добавить сердечник в базу проницаемость становится 2200, а материал изменяется на N87. Почему так происходит.

2. Программа не дает установить duty cycle меньше 0,001. В моем случае duty cycle=tи*f=50*10^(-6)*2=0,0001

3. Какой в моем случае рассчитать номинальный ток ( в выходных характеристиках)? Как его рассчитать? И какой минимальный ток?

Просьба подсказать, как решить эти проблемы

Share this post


Link to post
Share on other sites

Господа ну помогите!

Может мне какой резистор в цепи первички поставить или длительность импульса изменить. Совсем не понимаю что делать сейчас.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Просьба удалить тему. Помощи не дождался  и вряд ли дождусь. Советы типа "для расчета есть прога Старичка" мне не нужны я это итак знаю.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)
07.08.2019 в 18:06, brainfog сказал:

Напряжение на первичной обмотке 500 В.Сигнал Shot - это прямоугольные импульсы. Длительность импульса tи=50мкс

На основании чего задана длительность возбуждающего импульса? 

Желательно измерить любым методом резонансную частоту механического резонанса кристалла излучателя. Этих резонансов несколько и необходимый выбирается из чертежа излучателя. Обычно оптимальная частота обозначена в паспорте излучателя. 

Если длительность возбуждающего импульса больше оптимальной, то мощность на выходе излучателя будет уменьшаться.

Edited by _VN_

Share this post


Link to post
Share on other sites

Резонансная частота излучателя 13 кГц. То есть период примерно 80 мкс. Где-то читал, что для возбуждения излучателя нужен импульс в 2 раза меньшей длительности. То есть 40 мкс. На самом деле длительность я пробовал менять от 30 до 150кс при этом амплитуда не изменялась. Ну выбрал 50 мкс

Share this post


Link to post
Share on other sites

При этом напряжение на вторичке уменьшается с увеличением емкости излучателя, хотелось бы чтобы напряжение не менялось в диапазоне нагрузок 50...100нФ. До сих пор не понял, правильно ли выбрал материал и размеры магнитопровода. Я не понимаю, как определить мощность нагрузки и ток в ней. И как выбрать число витков в первичке, чтобы магнитопровод не насыщался.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

  • Сообщения

    • ...в одной далёкой галактике Мастер Йода утверждает, что  
    • Представьте, что на форуме музыкантов кто-то предложит из смычка сделать, скажем, ножовку. Тоже, типа пошутит.
    • Когда то давно, в средине прошлого века, действительно было 2 фазы в розетках. И между ними было скорей всего 127в. Сейчас такого нет. Поэтому, если ТС не разбирается в электричестве то пусть идёт.... нет, не лесом, а в школу, на уроки физики. Или в соответствующее учебное заведение по профилю.  Давайте без давайте? Это ни на что не влияет. Межфазное может быть 127, 220, 380. Это показатель?
    • Ну для устойчивого склероза рановато, хотя...  
    • Не пойму, что с R21. У него не хватает верхней части, так может быть, или это вообще не резистор напаян. Буду благодарен за любую подсказку.
    • Нужна помощь по усилителю РР не знаю в правильную внтку пишу или надо отдельную тему? привет. нужна ваша помощь с двохтактником. сделал усилитель.все почти идеально -прекрасно играет .тишина без фона. но очень маленькая мощность. должно бить минимум 2вт. или больше. а на слух по ощущениям есть 0,2вт. как будто очень низкая чуствительность. с сд плеєра никак не роскачать. что делать куда копать. что изменить не понимаю. сижу мучаюсь. Лампи у меня 6П6С на виходе.4шт.  анодное 266-270в. ток ламп  6п6с   46ма 49ма 43ма 40ма смещение при етом -16,5в входние лампи на анодах  от 99 до 106В. смещение -40,5в. ток 5,05-5,15ма по формуле   Ea-(0,0052А*33000). 270-(171,6)=98,4в. тоесть как будто все режими как на схеме в норме. что изменить чтоб повисить чуствительность и соответсвенно вих. мощность.? трансформатор виходной покупал. на железе тс*60 или тс 90 параметри по заявлением продавца Звуковая мощность до 35 Вт Секционирован. Приведённое сопротивление первичной обмотки 4500 ом Сопротивление первичной обмотки постоянному току 180 ом Сопротивление нагрузки 4 ом/8 ом Рабочий ток первичной обмотки 150-185mA Частотный диапазон (по уровню -3дБ) 19..36000Гц Неравномерность АЧХ < 0,5дБ Трансформатор изготовлен на пластинчатых магнитопроводах ПЛР 22х32. Габаритные размеры трансформатора, LxBxH - 113,0х91,0х71,0 мм. Марка провода ПЭТВ-2 0,22 0,84. Немагнитный зазор отсутствует. Редактировать сообщение
  • Покупай!

×
×
  • Create New...