Программы расчета трансформаторов и дросселей

[Starichok51]

начну с того, что у тебя получился расчетный Кзап окна 0,504. столько провода ты не намотаешь. и поэтому не снимешь с этого кольца желаемую мощность.
программа выводит индуктивность для самостоятельных дросселей в соответствии с напряжением и минимальным током.
для ДГС нужен другой подход.
ДГС работает еще как трансформатор. и для правильной работы этого дросселя-трансформатора число витков в ДГС должно быть строго пропорционально числу витков вторичных обмоток. это нужно, чтобы эдс, наводимая в обмотках ДГС соответствовала выходным напряжениям.
за основу нужно взять выход (выходы) с максимальным потреблением. у тебя это 1 и 3 выходы по 4 Ампера.
тогда, например, число витков в ДГС будет равно: 1 - 15 витков, 2 - 5 витков, 3 - 20 витков, 4- 255 витков.
или можно взять другое число витков, но пропорциональное этим числам.
давно уже выложена ExcellentIT(3500), а ты все пользуешься старой версией.

[Serg_dy]

Здравствуйте!
Благодарю Старичка (а солиднее, Деда ) за хорошие программы для расчетов! Большое подспорье в работе.
Вопрос по флайбеку на TOP227: на выходе должно быть три напряжения - 9В 3,5А; 15В 2А; и 30В 1А (ток указан при максимальном потреблении), и нагрузка по всем этим напряжениям будет меняться в широких пределах. Средняя суммарная потребляемая мощность около 20Вт, максимальная около 90Вт (кратковременно - не более 40 сек.) Для лучшей стабилизации хочу применить одну общую вторичную обмотку с максимальным напряжением 30В с отводами на 9В и 15В (схема нагрузки позволяет такое сделать). В обратной связи на TL341 хочу применить резистивный сумматор на два напряжения - на 30В и на 9В (а может сделать сразу на три напряжения, или будет достаточно одного? - допускается некоторая нестабильность потому, что это будет питание электродвигателей, релюх и небольших нагревателей, а электроника будет питаться от 9В через дополнительный линейный стабилизатор).
Присмотрел для этого ETD29/16/10, N87 с готовым зазором 0,5 мм (хочется размер БП поменьше). В программе амплитуда индукции при максимальной суммарной нагрузке по всем каналам 90Вт на пределе - 0,276Т (пришлось даже добавить в пункте "неразрывность тока" - 2%, чтобы избежать ругательств программы), но такая нагрузка, напоминаю только в течении 40 секунд, а потом падает до 20Вт, так что перегреть сердечник на максим. мощности вряд ли удастся.
Покритикуйте такое решение. Может все же стоит взять следующий номинал ETD34? И как все таки со стабилизацией по трем каналам? Может смотреть не в сторону флая? Если нет, то тогда куда?

P.S.
Само собой, что часть обмотки от земли до 9В должна быть расчитана на суммарный ток нагрузки по всем трем напряжениям, а до 15В на суммарный ток по двум напряжениям.
Землю тоже делаем "по взрослому", звездой - к каждому напряжению ведем отдельно свою, и на обратную связь тоже.
Да, все считал как одну вторичную обмотку на 30В с током 3А, что и составило общую максимальную мощность 90Вт. Отраженное напряжение взял 120В, чтобы ток транзистора ключа на максималке не выходил за 3А (получилось 2,798А).

[Starichok51]

неразрывность тока может появиться только при минимальном напряжении питания (и более низком, чем задано в программе).
но после округления числа витков в меньшую сторону, скорее всего, при заданном напряжении неразрывности не наступит.
немножко (чуток) превысить индукцию можно. также чуток увеличится нагрев сердечника. а за 40 секунд у тебя не успеет ничего нагреться.
по заполнению окна у тебя получается свободно, не нужно брать следующий размер сердечника.
не знаю всех твоих исходных. я подобрал так, что первичка у меня получилась 32 витка и 10 витков для 30 Вольт.
при одной обмотке с отводами, думаю, достаточно взять делитель для ОС только с напряжения 30 Вольт.
точные напряжения с отводов все равно не получатся из-за падения на диодах выпрямителей.
далай по своему расчету, должно быть все нормально.
расскажи потом, как получится.

[Serg_dy]

Большое спасибо за советы! Правда, по вашему, 32 витка программа дает при отраженных 100 вольтах и 3,061А тока транзистора, что уже есть порогом срабатывания токовой защиты микросхемы (есть, конечно технологический разброс этого значения от микросхеме к микросхеме). А при неблагоприятных условиях пониженного напряжения в сети ток транзистора будет еще больше и БП просто не вытянет максимальную нагрузку от срабатывания защиты по току. Поэтому наверное лучше брать витков несколько больше для исключения таких ситуаций.
Отпишусь по результатам изготовления БП, только это будет не сразу - делаю разводку моно-платы, где будет вся электроника - и БП и полевики в качестве ключей, и релюхи, и процессор с ЖК индикатором и кнопками.

[Starichok51]

можно поднять отраженное напряжение.
при сохранении 10 витков для 30 Вольт можно увеличить задание отраженного до 112 Вольт. при этом в первичке будет 36 витков, и амплитуда тока 2,733 Ампера.

[Serg_dy]

Что-то у меня не получается ваш результат при 112В отраженки. Вернее, он получается таким, но при Rds(on) 9 Oм, но у ТОР227 Rds(on) не более 5 Ом при 100 градусах. Как вам удалось получить результат с током транзистора 2,733А? У меня при отраженке 112В и Rds(on) 3-5 Ом программа упорно дает первичку 32 витка, вторичку 9 витков и ток транзистора 3,060А. Частота, естественно, 100кГц.

[Starichok51]

вот скрин моего расчета с Rds(on) 5 Ом.

[Serg_dy]

А, ну все понятно - у вас DC мин. 220В, поэтому и ток меньше.
Просто дефолтное значение при первом запуске программы DC мин. стояло 200В, а я так и считал, хотя, конечно, это слишком низкое входное напряжение (АС мин. 141В).

[Starichok51]

это мне пришлось сделать, чтобы сохранить тебе 10 витков на 30 Вольт, и чтобы на отводах ты мог получить нужные напряжения.
при малых мощностях я действую наоборот, занижаю DC мин для снижения числа витков в первичке, несмотря на то, что в нашей сети не может быть такого низкого напряжения.
но ты же знаешь, что существуют БП на универсальное питание, от 85 Вольт переменного.
это, с учетом пульсации выпрямленного напряжения, примерно 100-110 Вольт минимального постоянного.
чем и хорош флай, что ему расчет можно варьировать в широчайшем диапазоне, и все равно будет прекрасно работать.

[Serg_dy]

Меня во всей этой истории с ETD29 смущает, что по расчетам придется мотать 4 слоя первички, а это не есть хорошо - по теории, да и по практике, желательно слоев как можно меньше для уменьшения паразитной емкости обмотки, ведь это дополнительные потери на ключе плюс увеличение уровня помех.
С ETD39, например, слоев было бы уже где-то 2-3.
Какое ваше мнение по этому поводу?
И, кстати, как лучше мотать обмотки (я, например, мотаю вторичку между половинками первички для большей связи между обмотками), хотя у того же Дмитрия Макашова дается "классический" вариант намотки - мотается вся первичка а затем вторичка.

[Starichok51]

что-то у тебя с расчетом слоев не в порядке.
длина намотки каркаса 19,4 мм минимум.
первичку нужно намотать в 2 слоя, это по 18 витков в слое.
с учетом изоляции провода и неплотности обмотки 18 витков легко поместятся даже проводом 0,63 мм.
вот, сделал тебе свой вариант полного расчета под провод 0,63 мм.
до каждого отвода суммируешь число жил.
итого получается 3 витка в 7 жил + 2 витка в 3 жилы + 5 витков в 1 жилу. это займет всего 2 слоя.
плюс еще слой обмотки питания. 5 витков обмотки питания следует равномерно распределить по всей длине намотки.
все вторички располагаем между слоями первички.

[Serg_dy]

Все верно. Это я в спешке (собирался на работу) попутал умножение и деление при расчете.
У меня полно провода 0,5 мм, им и буду мотать. Но в таком случае 19,4/0,5=38,8=38 витков т.е. все должно влезть и в один слой (я в программе получил 34 витка при отраженке 105В, DC 220В и токе транзистора 2,881А)
Спасибо за наглядный пример, все очень понятно. Вообще программа понравилась своей гибкостью и возможностью оперативно подбирать параметры под свою задачу. Еще раз спасибо за программы.

[Starichok51]

и тебе спасибо за твою благодарность.
не правильно опять считаешь.
я же неспроста упомянул толщину изоляции провода и неплотность укладки. и уже в один слой не намотаешь.
и для провода 0,5 мм понадобится мотать первичку в 2 жилы.
но если у тебя максимальная мощность ожидается кратковременно, то можно мотать и в одну жилу.
да и сечение вторичек можно уменьшить под типовую мощность. а за 40 секунд - 1 минуту тепловой режим транса сильно не ухудшится.

[Serg_dy]

Да нет (ударение на втором слове ), на этот раз думаю, что все правильно. Не совсем понял, зачем в моем случае мотать первичку двойным проводом 0,5мм. Это совсем излишне (не говоря уже о том, что двойной провод даст дополнительную паразитную емкость и ее постоянная перезарядка увеличить потери в ключевом транзисторе). В один провод 0,5мм первичку можно вполне нормально мотать на мощность где-то до 100 Вт. Да и тот же VIPer дает при похожих параметрах диаметр провода первички от AWG 25 до AWG 22, что соответствует нашим 0,455 мм - 0,644мм. Тем более, что максимальная мощность, как я уже повторялся кратковременна и не будет длиться больше 40 сек.

[Starichok51]

диаметр провода зависит от мощности и выбранной плотности тока.
плотность тока выбирается из теплового режима трансформатора.
для разных условий охлаждения будет разная плотность тока, и будет разная передаваемая мощность.
допустимая плотность тока зависит также от габаритов трансформатора. для маленьких размеров плотность тока выше, так как охлаждение обмоток лучше.
почему я тебе и написал, что сечение проводов можно выбрать под типовую долговременную мощность. а при кратковременных максимальных нагрузках тепловой режим не успеет сильно нарушиться.

[Starichok51]

программа же не знает, что твоя мощность (примерно 90 Ватт) - кратковременная. она делает расчет на долговременную мощность.
да, это я что-то сбился сам после выбора диаметра 0,63 мм.
расчет дает (когда не стоит галочка "Использовать диаметры проводов") даже 0,49 мм в 1 жилу.

[RomanT]

Уважаемый Starichok51,
а можно размещять два дроссеся друг на друге (башней) ?
в частности, два дросселя в чашках Ч48 М2000НМ
(каждый из дросселей в своей паре чашек)
Один дроссель в чоппере, второй в фильте, после чоппера.

[Starichok51]

точно не скажу, пробовать надо.
думаю, должно получиться. чашки достаточно хорошо должны замыкать в себе собственные потоки.
но точно не знаю, какое у них рассеяние.

[RomanT]

может дроссели можно разделить, текстолитом, к примеру, или экранировать, фальгированным тексталитом, к примеру ?
Собственные воздушные зазоры между чашек дросселя, по 3 и 1.5 мм соответственно ...

[Starichok51]

попробуй сначала так их составить. если нарушится работа (в чем я сомневаюсь), то создай между ними расстояние, тем же текстолитом.