Jump to content

Recommended Posts

Здравствуйте, уважаемые эксперты. Прошу Вашей помощи в решении проблемы теплового режима трансформатора импульсного БП. Блок собран и отлажен по собственной схеме, которую, к сожалению выложить в общий доступ не могу. Параметры БП: максимальное выходное напряжение 25 В, ток 20 А, мощность, соответственно, 500 Вт, рабочая частота 50 кГц. Топология: полумост, схема выпрямления: однополярная со средней точкой. Расчёт трансформатора проводился в программе уважаемого В. Денисенко, расчёты привожу ниже.

image.png.574d78b763a6402bdae9a2a9e68d5fbe.png

Реальные обмоточные данные незначительно отличаются от расчётных:

Обмотка I: 26 витков, провод 2 x 0.85 мм.
Обмотка II: 9 витков, провод 4 x 0.85 мм. 
Обмотка III: 9 витков, провод 4 x 0.85 мм.

Все значения входных и выходных напряжений и токов соответствуют расчётным. Если нужно, могу выложить необходимые осциллограммы.

ПРОБЛЕМА состоит в том, что после 30 минут работы БП на максимальной мощности обмотки трансформатора нагреваются до температуры примерно 130 градусов и происходит оплавление лака, которым покрыт трансформатор. В остальных режимах работы проблем не наблюдается. Путём экспериментов удалось выяснить, что на трансформаторе при этом рассеивается около 18 Вт мощности.

Помогите, пожалуйста, разобраться в чём причина сильного нагрева, и пути решения данной проблемы.

Edited by SolderingIronMen

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 минуты назад, SolderingIronMen сказал:

25 В, ток 20 А, мощность, соответственно, 500 Вт ...

на трансформаторе при этом рассеивается около 18 Вт

Ну и посчитайте. КПД трансформатора 97%. Вполне хороший результат. :)

Нагрев можно немного уменьшить, если применить трансформатор с большей габаритной мощностью. Можно добавить сечение обмоток, добавив жилки (снизить плотность тока). Но за 98% КПД всё равно вряд ли получится вылезти. Ну или применить обдув. По-другому - никак. Куда-то ведь эти 20 Вт отводить надо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
6 часов назад, SolderingIronMen сказал:

4 x 0.85 мм

Меня смущает вот это. Не маловато ли для 20А

Share this post


Link to post
Share on other sites

Повышаем уровень передаваемой мощности в однопарной сети Ethernet

В статье приведено описание новых гибридных разъемов для использования в SPE-приложениях. По сравнению с традиционными разъемами, в основе структуры которых лежит технология PoDL (Power over Data Line), предлагаемое решение содержит в себе дополнительные контакты питания, но сохраняет при этом компактные размеры. А работа с более высокими значениями тока значительно расширяет возможности применения предлагаемых разъемов в различных топологиях, по сравнению с PoDL.
Подробнее

4х0,85 мм меньше, чем 5х0,8 мм, указанные в программе.

а также неизвестно, как наматывался трансформатор.


Мудрость приходит вместе с импотенцией...

Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар «Новинки и решения Traco для промышленных и отраслевых приложений» (28.10.2021)

Компэл 28 октября приглашает всех желающих принять участие в вебинаре, где будет рассмотрена новая и перспективная продукция компании Traco. Мы подробно рассмотрим сильные стороны и преимущества продукции Traco, а также коснемся практических вопросов, связанных с измерением уровня шумов, промывкой изделий после пайки и отдельно разберем, как отличить поддельный ИП Traco от оригинала.

Подробнее

Всем спасибо за ответы.

12 часов назад, Lexter сказал:

Нагрев можно немного уменьшить, если применить трансформатор с большей габаритной мощностью.

5 часов назад, musa56 сказал:

Не маловато ли для 20А

Ок, но ведь ошибки в расчётах быть не должно. Программа предложила обмоточные данные для данных габаритов сердечника. Плотность тока (5 А/мм кв.) выбрана для естественного охлаждения, не для обдува. Неужели программа допускает нагрев до 130 градусов нормальным условием работы?

Edited by SolderingIronMen

Share this post


Link to post
Share on other sites

Популярные пружинные клеммники Degson со склада Компэл

Пружинные разъемные клеммники Degson с технологией Push-In обеспечивают надежное и безопасное электрическое соединение. При их использовании исключается возможность короткого замыкания в точке контакта, что гарантирует надежное соединение. Электрическая безопасность клеммных блоков подтверждается соответствием мировым стандартам UL, IEC и VDE.
Подробнее

1 час назад, Starichok сказал:

4х0,85 мм меньше, чем 5х0,8 мм, указанные в программе.

а также неизвестно, как наматывался трансформатор.

Во-первых, спасибо за Вашу программу, очень помогающую в расчётах!

Во-вторых мы пробовали домотать ещё одну обмотку 9+9 витков проводом 0,85 мм и соединить её с существующей. Это практически не повлияло на результат.

Порядок намотки ниже. На обмотку IV не обращайте внимания - она не силовая.

image.png.48b41f1cde1d709c75147859e1442d54.png

Share this post


Link to post
Share on other sites

Датчики дальности ST обеспечивают безопасность в период COVID-19

Оптические датчики приближения STMicroelectronics из семейства Flight Sense™, средства разработки и программное обеспечение для них позволяют как организовать бесконтактную работу торговых и информационных точек и соблюдение социальной дистанции в непростой эпидемический период, так и строить сложные пространственные системы вплоть до трехмерных моделей. Рассмотрим устройство для обнаружения и измерения расстояний до объектов без физического контакта, и инструментарий для его разработки, а также другие примеры.
Подробнее

вангую, обмотки 2+3 эта та самая обмотка из расчета 8+8вит. с отводом от середины....
ТС вас не смущает, что одна полуобмотка по вашим выкладкам короче другой на 6см , что грит о заведомо неправильной намотке и как итог подмагничиванию магнитопровода

Share this post


Link to post
Share on other sites

трансформатор намотан не правильно.

первичку надо разделить на 2 части по 13 витков.

мотаем так:

первая половина первички.

ВСЯ вторичка в 8 проводов.

вторая половина первички.

 

подмагничивания там не будет. а вот при намотке всей первички сразу из-за эффекта близости сопротивление обеих половин вторички и первички будет гораздо выше, в связи с чем и нагрев обмоток будет огромным.


Мудрость приходит вместе с импотенцией...

Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, SolderingIronMen сказал:

Плотность тока (5 А/мм кв.)

Ну это справедливо для малых токов. Для больших желательно сделать меньше

Share this post


Link to post
Share on other sites

Первый раз вижу настолько широкодиапазонный полумост. Это не может не сказаться на общей длине вторичной обмотки. Даже не смотря на скромные 5а/мм2, длинная обмотка будет иметь заметно большее омическое сопротивление.

И намотана по факту с превышением плотности тока.

Edited by Vslz

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Starichok сказал:

а вот при намотке всей первички сразу из-за эффекта близости сопротивление обеих половин вторички и первички будет гораздо выше, в связи с чем и нагрев обмоток будет огромным

А вот за эту подсказку спасибо! На скин-эффект у нас было подозрение, мы даже намотали вторую версию трансформатора с вторичкой более тонким проводом (8 x 0,6 мм), но это никак не помогло. Также измерили активные сопротивления обмоток: RI = 31 мОм, RII + RIII = 13 мОм. Т.е. для постоянных токов потери будут вообще мизерные, это подтвердилось экспериментом. А вот про эффект близости, честно говоря, не подумал. Когда будет готова новая версия по Вашему алгоритму - отпишусь по результатам.

41 минуту назад, Vslz сказал:

Первый раз вижу настолько широкодиапазонный полумост.

В принципе, БП и не рассчитан работу в таких пределах входного напряжения. Минимальную границу в 130 В поставил с запасом, так как на входном фильтре пульсации довольно большие при макс. мощности, а входную ёмкость сильно завышать нет возможности.

46 минут назад, Vslz сказал:

И намотана по факту с превышением плотности тока.

Что Вы имеете в виду?

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 часа назад, SolderingIronMen сказал:

Неужели программа допускает нагрев до 130 градусов

нет, просто она не считает, какое тепловыделение будет в вашей обмотке, ее температуру, и не знает, сколько Ватт улетит в тепло. Программа для кольцевых трансформаторов - это как раз учитывает. Поэтому Вы сами должны это додумывать.

5 ампер на квадрат - не универсальная величина, а зависит от охлаждения обмотки, числа слоев, размеров сердечника. Иногда приходится снижать ее ниже 5.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Vslz сказал:

Первый раз вижу настолько широкодиапазонный полумост.

можно подумать, что ты ни разу не видел комповые БП. в них точно такой же диапазон по входному напряжению.

 комповых БП при нормальном питании 220 Вольт ширина импульса примерно 25%.

если сделать пересчет на 45%, которые максимально дает тл494, то получим примерно 120-125 Вольт минимального питания.


Мудрость приходит вместе с импотенцией...

Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.

Share this post


Link to post
Share on other sites
34 минуты назад, Starichok сказал:

45%, которые максимально дает тл494, то получим примерно 120-125 Вольт минимального питания.

Никаких 125В и близко не получится. Стабилизация пропадет гораздо раньше. Реальный минимум по сети - выше 160-180В с номинальной нагрузкой в зависимости от емкостей по высокой стороне. Емкости просаживают.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Цитата

RII + RIII = 13 мОм

А Вы посчитали какая мощность будет рассеиваться при вых. токе 20А? И не удивляйтесь, что при такой рассеиваемой мощности такой малый объем провода в условиях весьма приличной термоизоляции будет нагреваться до температуры оплавления лака. Не говоря уже о скин-эффекте при диаметре провода 0.85.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Cad сказал:

А Вы посчитали какая мощность будет рассеиваться при вых. токе 20А?

Если Вы имеете в виду режим постоянного тока, то да посчитали: PII = PIII = 20 А * 13 мОм / 2 = 130 мВт. И не просто посчитали, а подали аналогичную мощность (+ мощность потерь первичной обмотки) от источника постоянного тока на обмотки трансформатора и убедились, что он практически не греется. Значит, на активном сопротивлении по постоянному току потери мизерные.  Нагрев до 130 градусов происходил только после подачи мощности в 18 Вт.

Edited by SolderingIronMen

Share this post


Link to post
Share on other sites

@SolderingIronMen , я предпочитаю считать по закону Ома, т.е. ток в квадрате умноженный на сопротивление. Только тогда это будет мощность, а не напряжение.

Или если хотите по Закон Джоуля-Ленца (Q = I² • R • t) ко-во теплоты, где t – время воздействия.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 часа назад, SolderingIronMen сказал:

после 30 минут работы БП на максимальной мощности обмотки трансформатора нагреваются до температуры примерно 130 градусов и происходит оплавление лака, которым покрыт трансформатор. В остальных режимах работы проблем не наблюдается. Путём экспериментов удалось выяснить, что на трансформаторе при этом рассеивается около 18 Вт мощности.

Помогите, пожалуйста, разобраться в чём причина сильного нагрева, и пути решения данной проблемы.

сами ответили на свой вопрос

раз при меньшей мощности проблем не наблюдается, то нужно немного уменьшить плотность тока для максимальной нагрузки, увеличить сечение вторички, а так-же первички, в проге поставьте 3.5а и радуйтесь жизни.

Share this post


Link to post
Share on other sites

с etd44 500Вт без ну очень сильного обдува не снять :rake: хоть обперематывайся


слабоумие и отвага

внимание! все трюки выполнены профессионалом! не пытайтесь повторить это дома!

Share this post


Link to post
Share on other sites

ошибаешься, я снимаю киловатт и более в закрытом корпусе без ветродуя на частоте 90кГц, но в косарике

PA190039.JPG

Edited by oleg1ma

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ещё пара "глупых" соображений, но на всякий случай всё-таки озвучу:

09.09.2021 в 00:36, SolderingIronMen сказал:

Блок собран и отлажен по собственной схеме, которую, к сожалению выложить в общий доступ не могу.

А не в ней ли дело? Форму тока в первичке смотрели?

И второе - сердечник случайно не с зазором попался? При сборке это можно не заметить...

Share this post


Link to post
Share on other sites
09.09.2021 в 23:23, Cad сказал:

я предпочитаю считать по закону Ома, т.е. ток в квадрате умноженный на сопротивление.

Прошу прощения, непростительно ступил. Должно быть так: PII = PIII = (20 А)^2 * (13 / 2 мОм)  = 2600 мВт. В реальности, средняя мощность немного меньше, т.к. в момент, когда оба ключа ключа закрыты и ток делится поровну между обмотками II и III, мощность определяется так: PII = PIII = (20 А / 2)^2 * 13 мОм  = 1300 мВт.

10.09.2021 в 12:21, Lexter сказал:

А не в ней ли дело? Форму тока в первичке смотрели?

Да, смотрели. Ничего необычного. Макс. амплитуда тока около 6,5 А, как и в расчётах. Ток симметричный, постоянной составляющей нет. Можем снять и выложить сюда, если нужно.

10.09.2021 в 12:21, Lexter сказал:

И второе - сердечник случайно не с зазором попался?

Нет, при заказе выбирали без зазора. Визуально также прилегание полное.

Edited by SolderingIronMen

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так можно считать до потери пульса если не смотреть на физический смысл, а только на формулы. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
42 минуты назад, SolderingIronMen сказал:

PII = PIII = (20 А)^2 * (13 / 2 мОм)

а откуда взялось деление на 2?


Мудрость приходит вместе с импотенцией...

Когда на русском форуме переходят на Вы, в реальной жизни начинают бить морду.

Share this post


Link to post
Share on other sites

И откуда взялись 20А - это же величина тока выхода, а не тока обмотки ;). Это амплитуда тока обмотки, без учета треугольной составляющей тока дросселя.

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

    • Так как тут речь явно о конденсаторах снятых с плат, то можно обойтись и без такой проверки. У разбираемых плат обычно известны напряжения питания цепей, откуда выпаиваются конденсаторы. На это вполне можно ориентироваться. Ну а для ответственных применений всё же лучше купить новые конденсаторы, известного типа с известными характеристиками. Сами же заметили, что после такого испытания параметры конденсаторов уходят. На производстве такие проверки (на максимальные значения) проводятся только на выборке из партии, а конденсаторы, использованные для таких проверок, выкидываются.
    • Не только сосед - куча питальников дома без ккм - это большая нагрузка на проводку - реактивная мошность может сыграть злую шутку) 
    • Ну и нах этот ККМ Мы за грязную сеть Никто не может на него толком ответить - а он нужен!
    • сосед только выиграет если у вас будет ккм , но по факту все, что гадит в сеть в первую очередь аукнется на ваших чувствительных приборах и оборудовании
    • т.е. толку от этого ККМ если у соседа без?
    • Шумы и прочие помехи по сети это есть параметры, зависящие от времени. Поэтому, если на объекте нужно понять качество электропитания, ставиться специальный прибор - аналазиатор качества сети, который длительное время, например, неделю, мониторит сеть и пишет всё в память. Затем его показания снимаются и анализируются.Если нужно что-то там в сети (с или без фильтра), в отдельно взятый момент увидеть, то обычно это делается спектроанализатором, или хотя бы хорошим осциллографом.

  • Набор из 276 компонентов для дремеля (бормашинки)

  • Similar Content

    • By hablof
      Добрый день, форумчане.
      При разработке обратноходового ИИП столкнулся с проблемой: не срабатывает "классическая" защита от короткого замыкания. В теории, при коротком замыкании на выходе выходное напряжение падает до нуля, а значит напряжение обратного хода на всех обмотках становится пропорциональным прямому падению напряжения на диоде замкнутого выхода. То есть обмотка самопитания не способна более запитывать контроллер и он должен отключиться по UVLO.
    • By DrZ
      Всем привет. Может понадобится кому что-нибудь из нижеследующего.
      Потихоньку буду добавлять по мере разбора.
      1. Набор для сборки усилителя Лайкова v6, два канала усиления, две платы питания, плата защиты, радиаторы.
      Не всё запаяно, недостающее в комплекте прилагается.  Всё про этот усилитель тут.
      Ценник 3000р за всё.
      Фото.



       
      2. Трансформатор для вышеуказанного усилителя, новый, не подключался.
      Паспорт с характеристиками и крепёжная шайба прилагаются.
      По этому трансформатору тут.
      Ценник 2000р.
      Фото.



      3. Платы для предусилителя (автор Waso) с комплектухой. Только преды, без темброблочной части.
      Тема тут.
      Ценник 1000р.
      Фото.

    • By Антон Буртовых
      Здравствуйте,дома имеется трансформатор ТС-270. Хочу им запитать приставку (радио-шарманку)Но имеются некоторые вопросы.
      1.На трансформаторе имеются выводы 0-0' ,соеденины они вместе и замкнуты на корпус.Это нормально?
      2.На счёт питания радиоламп ,на трансформаторе имеются выводы 10-10',с помощью которых можно питать накал лапм .Нужно ли делать регулятор тока,чтобы питать ламповый УНЧ на 6п14п?
      Заранее извиняюсь за глупые вопросы,просто я ещё не имел дел с радиолампами.
       
    • By Мастерская МегаМастер
      Здравствуйте! 
      Вот такой аппарат достался мне. 
      Хочу из него сделать мощный источник питания, с диодным мостом и сглаживающими конденсаторами, с напряжением 36В примерно и для нагрузки в 1500 Вт. 
      Знаю надо будет отмотать немного витков, но тут проблем не вижу, отмотаю. Нужно безопасное напряжение. 
      Есть несколько вопросов? Сколько ватт он будет потреблять на холостом ходу из розетки. 
      Не перегреется ли он во время беспрерывной работы? Или придется установить вентилятор?
      Цель: подключение к нему малогабаритных обогревателей мощностью 50 Вт каждый, примерно до 30 штук,  через терморегулятор с хорошим твердотельным реле, который при достижении заданной температуры отключал бы трасформатор от сети. 
       
       
    • By Ден прост
      Из особенностей: на выходе должен быть переменный ток

×
×
  • Create New...