Программы расчета трансформаторов и дросселей

[OlegOleg]

5 часов назад, Lexter сказал:

а не скажете, для какой температуры указаны в "таблице" Bm и Br ?

На картинке включен токен 25 градусов

6 часов назад, ummagumma сказал:

азмь есмь

  Показать контент

 

Можно было указать и температуру для графиков, а так же приложить и график для 100 градусов. 

Вроде как мелочь-но трудов много не составит, а сократит вопросы в ветке

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Lexter]

@Starichok Спасибо. Это вполне достаточный ответ.

Изменил немного Bm и Br. Теперь по виткам рассчёт поточнее соответствует началу насыщения при 60 градусах на кольце. А выше греть такие всё равно нельзя. Остальное практически не изменилось.

 

T36 TDK 3d party - 30%.txt T36 TDK 3d party +30%.txt T36 TDK third party.txt

4 часа назад, OlegOleg сказал:

На картинке

Спасибо, сразу не сообразил чего-то посмотреть в этой программе. По этой картинке и уточнил.
Точнее вот по этой:

Спойлер

 

Изменено 17 февраля пользователем Lexter

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Starichok]

для двухтакта остаточная индукция не используется.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Lexter]

Но в "таблице"-то есть, так что пусть для порядка будет не прикидочно, а как производитель измерил.

[Starichok]

это я к тому, что ты решил, что уточнение Br повысило точность твоих расчетов. а на самом деле - нет.

[Lexter]

Спасибо за уточнение.

[Дмитрий Яткевич]

Подскажите пожалуйста, данная программа (или альтернативную если есть) подойдёт для расчета повышающего трансформатора на железном сердечнике?

[Starichok]

подойдет, для любого трансформатора и на любом сердечнике.

[Maximplus]

День добрый!

Помогите, пожалуйста, нужна катушка индуктивности (дроссель) способная не насыщаться при токе 20А, частота 90кГц. Номинал индуктивности - 900 мкГн. Понятно, что можно сделать воздушную, но это слишком громоздко.  Этот дроссель не для преобразователя. Для эксперимента в резонансном контуре. 

Попытался использовать программу уважаемого Владимира, отлично подходит для трансформаторов и дросселей ИИП, но не для такого специфичного случая. (может я не сообразил, как воспользоваться правильно). Пробовал наугад 8 колец МП140 32 витка - нужная индуктивность достигается, но на токе 2 А кольца уже огненные. Заранее благодарю.

[ummagumma]

В 08.03.2024 в 16:13, Maximplus сказал:

огненные

это ты по температуре кольца судишь о насыщении? красачег))

думаю для такой ацкой индухтивности 900uH 20a восьми колечек будет маловатто))

[Ждун]

Уважаемый творец-добродетель, не реагируйте на негатив. негатива просто немерено. от пустого негатива никакой пользы, только потерянное на него время. и на торэнтах такого хватает. это те, кто ничего создать не могут. но и бла-бла тоже иногда на пользу, но не в конкретной теме. в своих темах я предпочитаю негатив, ибо хорошее меня ни к чему не призывает, а негатив заставляет думать и творить... спасибо вам за ваш труд! 

[Lexter]

@Starichok , подскажите, как правильнее.

При расчёте дросселя "групповой стабилизации" многими достаточно авторитетными источниками рекомендуется делать количество витков кратным количеству витков вторичных обмоток силового трансформатора, чтобы минимизировать пульсации при регулировке в нестабилизируемых каналах. Программа ExcellentIT считает руководствуясь чем-то другим, посчитанные индуктивности дросселя явно не пропорциональны количеству витков трансформатора:

Хотелось бы узнать, полагается ли в программе, что ОС для стабилизации выходного напряжения берётся с обмотки номер 1, или как-то по-другому?

Как правильнее рассчитать количество витков обмоток ДГС?

 

[Starichok]

22 часа назад, Lexter сказал:

Хотелось бы узнать, полагается ли в программе, что ОС для стабилизации выходного напряжения берётся с обмотки номер 1

да, именно так.

индуктивность дросселя программа считает в зависимости от заданного минимального тока, а не от числа витков.

но при этом программа имеет в виду отдельные дроссели, а не ДГС.

22 часа назад, Lexter сказал:

При расчёте дросселя "групповой стабилизации" многими достаточно авторитетными источниками рекомендуется делать количество витков кратным количеству витков вторичных обмоток силового трансформатора

это правильная рекомендация. но при этом диоды выпрямителей своим падением напряжения на них немного нарушают эту пропорциональность.

для расчета ДГС у меня есть отдельная программа. в ней задаются выходные напряжения. в ней даже задаются  падения на диодах, чтобы точнее рассчитать числа витков.

[Lexter]

Пока ждал ответ, немного поразбирался сам. Докладываю, к чему я пришёл. Если это не так, прошу поправить.

1 час назад, Starichok сказал:

для расчета ДГС у меня есть отдельная программа

Да, я знаком с CalcGRI. И понял, что как раз вот этот момент

1 час назад, Starichok сказал:

... в ней даже задаются  падения на диодах, чтобы точнее рассчитать числа витков

... диоды выпрямителей своим падением напряжения на них немного нарушают эту пропорциональность

в ней действительно так и сделан. С удивлением обнаружил, что те же "авторитетные источники" (например вот этот) считают это ошибкой:

Цитата

Существует ошибочное мнение, что при расчете отношения числа витков обмоток ДГС нужно учитывать падение на диодах. Это не так. Отношение числа витков должно быть точно такое, как у трансформатора. Падение на диодах влияет лишь на значение выходного напряжения.

... и по-моему, они правы. Трансформаторы же (а ДГС - трансформатор) не работают на постоянном токе. Постоянное подмагничивание сердечника - это одно, а связь между обмотками по переменному напряжению - это совсем другое. Переменное напряжение тут - пульсации. А на уровень пульсаций падение напряжения на диодах не влияет.

Делаю ИИП с тремя выходными напряжениями 24, 16 и 8 В и сильно разными токами потребления по ним. Причём на самом мощном выходе 24 В потребление может импульсно меняться в разы (вкл./выкл. моторов). Вот на этом ИИП и увидел этот эффект. Сначала понял, что значения индуктивностей дросселей в программе рассчёта ИИП не имеет отношения к ДГС, намотал ДГС, как посчитано программой CalcGRI. Очень не понравился нагрев конденсаторов фильтра, причём не самого мощного канала. Полез разбираться, что не так. Обнаружил странное несоответствие уровней пульсаций до и после ДГС по разным выходам. Полез изучать матчасть - наткнулся на вот такое мнение (процитировано). Потом нашёл вот эту статью с развёрнутым объяснением (на которую дал ссылку). Внимательно изучил, особенно главу 8. Проверил. Действительно, если намотать точно кратно количеству витков вторичных обмоток трансформатора, пульсации становятся в разы меньше и примерно одинаковые по разным выходам, нагрев конденсаторов ушёл. Ещё по рекомендациям этой статьи на нестабилизируемые выходы после ДГС добавил маленькие дроссели, подбором получилось 2-3% от индуктивностей обмоток ДГС - ещё чуть на мой взгляд "правильнее" перераспределил уровни пульсаций по каналам. Хотя это уже наверное "ловля блох"...

Почти уверен, что это не мой "измышлизм", а так и есть, но буду рад любым советам. Хочется сделать "как положено".

Изменено 16 марта пользователем Lexter

[Starichok]

работа ДГС происходит не на прямом ходе, а в паузе (мертвое время). и именно в паузе ДГС превращается в трансформатор.

запасенная в магнитном поле энергия наводит эдс в обмотках пропорционально числу витков.

но эта эдс открывает диоды выпрямителей. и тогда получается, что эдс обмотки должна быть равна прямое падение на диоде плюс выходное напряжение канала.

и числа витков в обмотках должны быть пропорциональны этим суммам, чтобы куда-то не пошло на выход лишнее напряжение с обмотки, и где-то не хватило этого напряжения для поддержания требуемого выходного напряжения.

и нет тут какого-то "переменного" напряжения, которое надо трансформировать. а есть именно эдс каждой обмотки во время мертвого времени, и эта эдс должна быть соответствующей.

и энергия не из менее нагруженной обмотки передается в более нагруженную (как сказано в этой статье), а совсем наоборот - более нагруженная не позволяет лишней энергии передаваться в менее нагруженный выход.

статью по ссылке я подробно не читал, а быстро просмотрел несколько мест. и по моему мнению, автор изобрел собственную теорию работы ДГС.

и ляпов там гораздо больше одного, который я только что назвал.

[Lexter]

8 часов назад, Starichok сказал:

статью по ссылке я подробно не читал, а быстро просмотрел несколько мест.

Я изучил очень внимательно, как учили делать ещё в советском доперестроечном ВУЗе.

8 часов назад, Starichok сказал:

по моему мнению, автор изобрел собственную теорию работы ДГС.

Сначала я нашёл оригинал статьи и близкие материалы от TI, Linear и их упоминания и обсуждения. Потом уже нашёл эту, чтобы дать ссылку на русскоязычный ресурс.
Я склонен доверять специалисту из Unitrode. Тем более, что это согласуется с моими скромными познаниями в радиотехнике, всё представляется логичным.
Оригинал статьи - материал с "древнего" семинара по SMPS, slup082a.pdf. Coupled Filter Inductors in Multi-Output Buck Regulators. Lloyd Dixon. Unitrode Corporation, Lexington, Massachusetts. Перевод статьи на русский - Связанные дроссели фильтра в понижающих стабилизаторах с несколькими выходами.

Раньше силовой электроникой заниматься не приходилось, а сейчас понадобилось вникнуть. Вот вникаю, изучаю инструменты для разработки. Приятно было узнать, что лучшими программами для рассчётов считаются отечественные, причём не только у нас (ваши программы для MSTATORа, например), но и за рубежом. Но если в программе CalcGRI заложен неправильный принцип, - то это некошерно как-то... Прошу прочитать более внимательно.

Изменено 18 марта пользователем Lexter

[Starichok]

перечитывать внимательно я эту "теорию" не буду. мне хватило увиденных ляпов, чтобы подробно это не читать.

я сам радиоинженер по образованию, и моя голова еще хорошо работает, чтобы разобраться с работой ДГС.

тут еще вмешивается то, что числа витков могут быть только целыми числами, и моя программа их округляет.

а также моя программа ничего не знает об соотношении витков вторичных обмоток.

в программе только задается амплитуда напряжения на первой обмотке, а об амплитуде на других обмотках программе не известно.

таким образом, ты сам, зная числа витков вторичек и задавая правильные выходные напряжения, должен следить за полученным отношением обмоток ДГС.

ну вот смотри.

в комповых БП 3 витка для выхода 5 Вольт и 7 витков для выхода 12 Вольт. отношение 2,333(3).

мне при разборке приходилось разматывать ДГСы.

например, я встречал числа витков ДГС 13 и 30, отношение 30 / 13 = 2,3077.

как видно, равенство соотношений не наблюдается, тем не менее, БП работает прекрасно с таким ДГС.

также я встречал 12 и 27 витков. отношение 27 / 12 = 2,25 - еще больше отличается от отношения витков вторички.

и такое заниженное отношение просто ведет к некоторому росту напряжение на выходе 5 Вольт под нагрузкой, так как из 12-вольтовой обмотки трансформируется в 5-вольтовую избыточное напряжение.

[Lexter]

Перевариваю...

5 часов назад, Starichok сказал:

мне хватило увиденных ляпов

Можете в них ткнуть? Желательно в этой статье. Не вижу я их...

Изменено 18 марта пользователем Lexter

[Lexter]

Добавлено:

Нашёл ваше старое обсуждение этой статьи с автором её перевода на Коте в 2011.
Спасибо, дальнейшее обсуждение этой статьи не требуется.

Если можно, ответьте развёрнуто только на одну фразу:

Цитата

Расчет числа витков дросселя, основанный на использовании отношения числа витков трансформатора, более точен в виду того, что в этом случае переменная составляющая в обмотках дросселя пропорциоальна напряжению в обмотах трансформатора и компенсирует гармоники, возникающие при выпрямлении напряжения.

Это из статьи Гончара и Степанова с кафедры автоматики и телемеханики Томского политеха.

Каким образом сюда приплетены гармоники, я пока ещё не разобрался, но очевидно, что эти авторы тоже однозначно утверждают, что число витков ДГС должно быть пропорционально числу витков обмоток трансформатора, и падение на диодах совершенно не при чём.

но тут же пишут вторую загадочную фразу:

Тут нестыковка, и судя по всему опечатка - "не" (подчёркнуто синим) явно лишнее, так как в выходное напряжение каналов падение напряжения на диодах входит.

Ни их фразу не могу понять, ни ваши возражения...
Я понимаю, 1974 год - древность, стиль написания научных работ в то время не предполагал краткого и точного изложения мыслей, но гляньте пожалуйста. Статья коротенькая, про количество витков - в конце главы "Методика расчета".

Перечитал ещё раз солидные печатные работы этих специалистов. Понял, что не могу понять ход их мыслей. Включил свой мозг, немножко им пошевелил... Он мне выдал простое логическое построение:

Многообмоточный трансформатор с выпрямителями можно заменить на синхронно работающие генераторы, выдающие одинаковые по форме импульсы, имеющие разную (хоть произвольно плавно устанавливаемую) амплитуду, в которой учтено падение напряжения на диодах, и идеальные диоды на выходе, с прямым напряжением ноль. Это будет абсолютно точная по всем параметрам эквивалентная схема, к которой можно подключать нагрузку через связанные дроссели. Работа дросселей от этого не изменится никак, от слова "совсем". Кроме амплитуды (и формы конечно) импульсов на входе, для расчёта дросселей других параметров со стороны входа не существует.

При чём тут количество витков обмоток трансформатора??

Интересно, откуда у всего этого ноги растут?

Изменено 19 марта пользователем Lexter

[Starichok]

посмотрел ту старую тему на Радиокоте - 2011 год, как давно это было...

там участвует Леонид Иванович, который считается очень большим специалистом по линейным блокам питания.

но тут он проявил полное непонимание работы ДГС, и даже упорствовал в этом своем непонимании. и даже из своих экспериментов (в конце темы) пришел к неправильным выводам.

7 часов назад, Lexter сказал:

Если можно, ответьте развёрнуто только на одну фразу:

к чему там приплели гармоники, мне непонятно. но могу сказать, что даже преподаватели и научные работники институтов тоже могут заблуждаться.

7 часов назад, Lexter сказал:

Тут нестыковка, и судя по всему опечатка - "не"

опечатки нет - в приведенной формуле в самом деле не входят падения на диодах.

посмотрел бегло эту древнюю статью Томского института. в этих "наворотах" в их формулах не разбирался, мне это не надо.

5 часов назад, Lexter сказал:

При чём тут количество витков обмоток трансформатора??

количество витков обмоток трансформатора вообще ни при чём.

как я выше сказал, ДГС работает только в паузе (мертвом времени). а какое напряжение приложено к обмоткам ДГС во время импульса - тут ни с какого боку.

вот смотри:

во время импульса к каждой обмотке ДГС приложено напряжение (амплитуда импульса с обмотки трансформатора) минус (падение на диоде) и минус (выходное напряжение).

возьмём комповый БП, который может работать в широком диапазоне входного напряжения. и эта разность во время импульса при разном напряжении питания будет вообще не соответствовать отношению витков вторичных обмоток.

а во время паузы эдс каждой обмотки ДГС точно соответствует числу витков.

и чтобы каждая эдс была "правильной", эдс должна быть равна (выходное напряжение) плюс (падение на открытом диоде).

откуда тебе должно быть понятно, что соотношение витков ДГС должно быть пропорционально величине (выходное напряжение) плюс (падение на открытом диоде) для каждого выхода.

но поскольку числа витков могут быть только целыми числами, то точное соотношение практически невозможно выполнить. поэтому приходится мириться с приближенными (округленными) значениями.

это округление даст некоторую ошибку в выходных напряжениях, так как эдс обмотки минус падение на диоде даст не точно желаемое выходное напряжение.

но обычно такое отклонение от желаемого значения не является критическим.

но чтобы эти отклонения от желаемых значений выходных напряжений были минимальны, может потребоваться мотать избыточные числа витков ДГС, это позволит более точно выдержать соотношения эдс каждой обмотки.

[Lexter]

@Starichok , спасибо, картину увидел. Перевариваю.