Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCIM Europe 2019
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica DC/DC na trafie sieciowym 50Hz-200Hz a moc?

tomciope 03 Cze 2008 13:01 2630 17
  • #1 03 Cze 2008 13:01
    tomciope
    Poziom 10  

    Więc tak:
    Mam trafo toroidalne sieciowe 100VA i chciałbym je podłączyć po odpowiednim przewinięciu do zwykłej prostej przetwornicy na CD4049 na BUZ itd. której schematy większości zainteresowanych są znane, a że nie zależy mi na 50Hz, to chciałbym uzyskać wiekszą moc...

    Pytanie brzmi do jakiej częstotliwości uzyska się przyrost mocy(przy przyzwoitej sprawności) no i idąc dalej jak przedstawia sie ilość zwojów na volt przy takim zabiegu(mile widziane jakieś proste wzory)...

    Szukając informacji na ten temat dowiedziałem się, że wraz ze wzrostem częstotliwości rośnie moc zakładając, że rdzeń pozostaje taki sam, a zmienia się ewentualnie uzwojenie trafa, więc np. dając 100Hz powinienem wyciagnąć z tego trafa coś koło 200W?

    Chciałbym się dowiedzieć od Was, tylko i wyłącznie tego o czym piszę, bo prądy wirowe, naskórkowość, soft starty itp. są napewno bardzo istotne, ale nie dla kogoś takiego jak ja ;-P
    Potrzebuję konkretów, żeby nie nawijać 40 razy toroida (co i tak mi sie nie uśmiecha ;-) ) tylko po to, żeby sie okazało, że może jeszcze spróbować dwa zwoje mniej żeby coś tam polepszyć ;-P

    Pozdrawiam :-)

    0 17
  • #2 03 Cze 2008 13:48
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Wybacz, ale szklanej kuli tu nie ma i nikt nie odpowie na pytanie, jakie _konkretnie_ właściwości ma materiał, z którego wykonano Twój, _konkretny_ rdzeń.
    Podstawowe wzory dotyczące transformatorów znajdziesz tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic492683.html
    Krótka analiza wystarczy, żeby wysnuć wnioski na temat tego, jak zmiana częstotliwości wpływa na moc.

    Jedna tylko uwaga: budowa takiej przetwornicy jest możliwa. Jednak uzyskane rezultaty i koszt tego nie uzasadniają. Osobiście stosowałbym takie rozwiązanie tylko i wyłącznie w przypadku jakieś katastrofy, gdyby od tego miało zależeć coś ważnego. W każdym innym przypadku zastosowałbym przy tak małej mocy rdzeń ferrytowy i częstotliwość ponadakustyczną.

    Ponieważ w tym dziale promujemy wysoki poziom, propozycja stosowania 4049 jest nie na miejscu. Nie ma absolutnie żadnego uzasadnienia do stosowania tej protezy. Popularne kontrolery przetwornic są tanie i dostępne.

    0
  • #3 03 Cze 2008 14:13
    tomciope
    Poziom 10  

    Doskonale to rozumiem, że nikt tu nie jest jasnowidzem, wiec nie oczekuję konkretów lecz tylko wartości szacunkowe lub statystyczne(jeśli ktoś takie doświadczenia przeprowadzał).
    Wiadomo, że trafa sieciowe pracują na 50-60Hz więc można przyjąć, że są robione na pewien standard i dlatego też padło takie pytanie z mojej strony.
    Co do linku, to dziękuje (czytałem już wcześniej) ale sam tez nie umiem sprawdzić z jakiego to trafo jest materiału, a i jest to mniej ważne, bo chcę eksperymntalnie dojść do optymalnego rozwiazania, ale zaczynajac od danych szacunkowych, a nie od zera...
    Jako amator traktuję robienie czegoś z niczego, czymś ciekawszym i bardziej uczacym, niż kupienie wszystkiego ze sklepu i polutownie(mniejsza przyjemność końcowa...).
    Poziom... hmmmm... a SG3525itp. są na wysokim poziomie? Przy takiej częstotliwości i zastosowaniach amatorskich CD też sobie świetnie radzi.

    No panowie, czy naprawdę nikt nie może się pochwalić jaką moc uzyskał z trafa sieciowego podnosząc częstotliwość?

    Może powiem tak:
    Mamy w domu masę złomu elektronicznego, więc czemu by go nie wykorzystać?
    Powiedzmy, że z trafa sieciowego o mocy nominalnej 80W uzyskamy po zmianie częstotliwości 300W!
    Do tego zyskujemy:
    Prostote układu
    Czyste pasmo radiowe!
    Brak problemów z nawijaniem/rozbieraniem trafana na konkretne napięcie stałe(tak jak przy w.cz.)
    Tańsze diody prostownicze(aczkolwiek szybsze nie zaszkodzą)
    Mniejszą pojemność kondensatorów filtrujących
    Co tracimy? hmmm
    Jednego klamota z naszego elektronicznego dorobku ;-P
    Może nieco głośniejsza będzie przetwornica
    Nieco większe gabaryty
    ...

    Napewno coś się jeszcze znajdzie, ale skoro można zrobić, coś ze starego ATX-a, to czemu nie wycisnąć na maksa mocy np. trasformatora ze starego TV???

    Pozdrawiam i zachęcam do dyskusji :-)

    0
  • #4 03 Cze 2008 16:38
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Sam możesz oszacować na podstawie wzorów w podanym linku. Nie bądź leniwy, proszę.

    0
  • #5 03 Cze 2008 17:15
    tomciope
    Poziom 10  

    Do osób leniwych nie należę(od kilku dni szukam takich "wynalazków" po necie - tylko wzory i teorie), ale brak wiedzy i doświadczenia można by mi zarzucić ;-P
    Napewno w najbliższych dniach będę robił próby i postaram się napisać co z tego wynikło.
    Tylko czy naprawdę nikt z forumowiczów nie ma takich doświadczeń z transformatorami sieciowymi? Ułatwiło by to zadanie, a same testy ograniczyły by się do kilku prób...

    Dziękuję Panie RoMan za zainteresowanie, ale może też ktoś mniej doświadczony się wypowie?
    Mamy Panie RoMan różne podejście do elektroniki... Pan zapewne skończył odpowiednią szkołę i swoje już zrobił, a ja skromnie będę szukał ciekawostek i niekonwencjonalnych rozwiązań, bo to mnie kręci ;-P MADE IN HOME ;-)

    Pozdrawiam

    0
  • #6 04 Cze 2008 16:00
    Qwet
    Poziom 33  

    tomciope:
    zgadzam się z tobą w 100%, nie ma nic lepszego niż satysfakcja ze zrobionej przetwornicy z "wymiotków z szuflady" ;) Oczywiście że budowa czegoś takiego nie jest warta poświęconego czasu, ale są ludzie tacy jak my, którzy oczuwają przyjemność z dawania drugiego życia używanym urządzeniom ze śmietnika :P

    RoMan:
    na podstawie samych wzorów nie da się tego oszacować, trzeba wiedzieć jak zmienia się maksymalna dopuszczalna indukcja blaszaka pod wpływem zwiększania częstotliwości, a tego nie ma w Twoim artykule. Pozwolę sobie Cię tutaj zacytować:

    Cytat:
    Co do częstotliwości pracy - totalna loteria. Wszystko zależy od grubości blachy użytej do zwijania i jakości warstwy izolacyjnej. Już mi się zdarzało trafiać na rdzenie zachowujące się jak żelazny klocek - praktycznie bez izolacji.
    Metoda prób i błędów tylko i wyłącznie. Czyli trzeba nawinąć uzwojenie, podpiąć prostą przetwornicę i sprawdzać przyrost temperatury. Wyjątkowo uciążliwe ze względu na bezwładność termiczną klocka.
    Przy 1 kHz daje się wycisnąć naprawdę dużo - 400-500 mT (to daje moc ok. 5 razy wyższą niż przy 50 Hz) powinno wytrzymać. Ale piszczy niemożebnie. Prawdopodobnie zalakierowanie by pomogło.

    Cytat:
    Rdzeń z blach zwijanych może mieć indukcję nawet 1.6T ale przy 50 Hz.
    W głośnikach nie będzie słychać - sam transformator ohydnie piszczał.

    0
  • #7 04 Cze 2008 17:39
    -RoMan-
    Poziom 42  

    I dobrze, że to zacytowałeś. Szkoda tylko, że nie zwróciłeś uwagi na żądania z początku:

    Cytat:
    Chciałbym się dowiedzieć od Was, tylko i wyłącznie tego o czym piszę, bo prądy wirowe, naskórkowość, soft starty itp. są napewno bardzo istotne, ale nie dla kogoś takiego jak ja ;-P
    Potrzebuję konkretów, żeby nie nawijać 40 razy toroida (co i tak mi sie nie uśmiecha Wink ) tylko po to, żeby sie okazało, że może jeszcze spróbować dwa zwoje mniej żeby coś tam polepszyć ;-P


    Ja nie znam metody pozwalającej oszacować ilość zwojów na nieznanym mi rdzeniu z taką dokładnością, żeby działało od razu i zmiana o dwa zwoje już nie mogła polepszyć.

    0
  • #8 04 Cze 2008 18:36
    tomciope
    Poziom 10  

    No więc Panie Qwet będę dziś walczył z kilkoma transformatorami i zobaczymy co mi z tego wyjdzie :-)

    Szukając po necie, co jakiś czas napotykam związane z tematem informacje, ale ciągle brakuje mi czegoś od czego mógłbym zacząć, więc bede na początek zwiększał częstotliwość skokami, przy czym ilość zwojów na volt eksperymentalnie zmniejszał...
    Zobaczę jak będzie się przedstawiać prąd jałowy przetwornicy, moc jaką przetwornica osiągnie i oczywiście jak trafo, uzwojenie i ja będę to znosić ;-P
    Satysfakcjonujące będzie dla mnie uzyskanie powiedzmy 3-4 krotnej mocy nominalnej transformatora i co najważniejsze jakiś prosty domowy sposób na przeróbkę dowolnego trafa sieciowego z odzysku ;-)

    Panie RoMan, zakładając ten temat chciałem uzyskać pomoc ludzi którzy mają w tym temacie coś do powiedzenia w oszacowaniu sensownej częstotliwości dla trafa sieciowego, a co za tym idzie wzrost jego mocy! Niema dla mnie znaczenia, czy przetwornica bedzie na CD40.., czy SG35.., bo to już jest kwestią wyboru każdego z nas, a to że napisałem: "Mam trafo toroidalne sieciowe 100VA i chciałbym je podłączyć po odpowiednim przewinięciu do zwykłej prostej przetwornicy..." znaczy tylko tyle, że na początek to właśnie trafo pójdzie na eksperymenty, a kluczowe jest to, że jest to trafo SIECIOWE!

    Pozdrawiam wszystkich zainteresowanych i zachęcam do dodania "swoich 5 groszy" ;-)

    0
  • #9 04 Cze 2008 21:23
    Qwet
    Poziom 33  

    Ile zwojów na początek dać obliczysz sobie ze wzoru podanym w artykule RoMan'a:
    n = (U * 10^8)/(4.44*f*Bm*Qr)

    Gdybym ja robił coś z trafa sieciowego to na początek założyłbym indukcję 800mT i 500Hz, potem próbował z mniejszymi i większymi częstotliwościami. Właściwie to niedługo też będę kombinował z trafami sieciowymi bo mam sporo blaszaków w piwnicy ;) Bardzo jestem ciekaw efektów twoich eksperymentów... Zaraz dostaniesz PW :P

    1
  • #10 04 Cze 2008 21:29
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> tomciope

    Zażądałeś recepty z dużą dokładnością. Wróżek tu nie ma.

    -> Qwet

    Dla prostokąta należy we wzorze zmienić współczynnik kształtu 4.44 (czyli sqrt(2) * pi) na 4 oraz pamiętać o tym, że w tym wzorze, w odróżnieniu od ferrytów, operujemy indukcją maksymalną a nie międzyszczytową.
    Ach i wyłącz w opcjach uśmieszki w poście ze wzorem - tam żadnego uśmiechniętego okularnika nie ma ;)

    0
  • #11 04 Cze 2008 22:31
    tomciope
    Poziom 10  

    Narazie jestem w trakcie pierwszych eksperymentów z samą częstotliwością(bez zmiany w uzwojeniu) tego trafka z pierwszego posta(toroid 100VA), dodam, że służył jako zasilanie halogenów, no i cóz... Mój uniwersalny miernik zaczął świecić przez ułamek sekundy i było fajnie :-P
    Na dziś pozostaje mi amperomierz i żarówka hehe.
    Jako że jest troszkę przy tym kombinacji i pracy, to będę potrzebował na jakieś konkretne wyniki więcej czasu, ale napewno się pochwalę co mi z tego wyszło ;-)

    Pozdrawiam

    0
  • #12 04 Cze 2008 23:41
    Qwet
    Poziom 33  

    -RoMan- napisał:
    Ach i wyłącz w opcjach uśmieszki w poście ze wzorem - tam żadnego uśmiechniętego okularnika nie ma ;)

    lol :D

    tomciope pamiętaj że samo zwiększenie częstotliwości nie zwiększy ci mocy transformatora. Musisz jeszcze nawinąć uzwojenie grubszym drutem. Zwiększenie częstotliwości pozwala nawinąć trafo mniejszą ilością zwojów, a dzięki temu możesz nawinąć je grubszym drutem. I to jest cała filozofia wzrostu mocy wraz z częstotliwością ;)

    0
  • #13 05 Cze 2008 02:05
    tomciope
    Poziom 10  

    Qwet dzięki, ale na tyle to jestem rozumny ;-)
    Dane na temat rdzenia toroidalnego 100VA:
    Średnica zewnętrzna - 80mm
    Średnica wewnętrzna - 40mm
    Wysokość rdzenia - 30mm
    Przekrój jak wynika z powyższych - 20mmx30mm
    Średnica drutu uzwojenia wtórnego(12v) - 2x ~1mm
    1V - 5,2zw
    Można coś z tego policzyć, ale późno już więc ciężko mi się myśli ;-P

    Co do testów bez przewijania, to wywnioskowałem, że przy częstotliwości około 100Hz(piszę około, bo początkowo testowałem tylko skokami 50-100-200-400Hz) prąd spoczynkowy drastycznie zmalał(0,08A) w stosunku do 50Hz(0,98A), a moc praktycznie została bez zmian - rozumiem, że to chyba kwestia prostokąta na wejściu...
    Inna sprawa, to prąd spoczynkowy już po (prowizorycznym)przewinięciu - tu jeszcze eksperymentuję, ale póki co mam około 0,5A przy 700Hz więc sprawność już na tym cierpi ;-P
    Zobaczymy co przyniesie kolejny dzień ;-)



    No i przewinąłem trafko...
    Przyznam w końcu, że potrzebowałem zasilić końcówkę mocy w samochodzie (TDA7294) jak zapewne większość amatorów przetwornic ;-)

    Co zrobiłem?
    Na mój chłopski rozum licząc postanowiłem użyć prostej matematyki... Uzwojenie pierwotne(to na 220v) usunąłem, a wtórne (to 2x12v) postanowiłem przewinąć, żeby nie inwestować zbytnio w miedź ;-P Zakładałem uzyskać 3-4krotność mocy nominalnej trafa(czyli 300-400W) no więc drutu musiałoby logicznie myśląc być 3-4 razy więcej na jeden zwój... no i tak też zrobiłem.
    Wcześniej na wtórnym(docelowo pierwotnym) wychodziło 5,2v/zwój, a po przewinięciu 1,3/zwój, czyli podsumowując nawinąłem 4 razy mniej zwojów 4 razy zwiększając powierzchnię drutu.
    Nowe uzwojenie wtórne nawinąłem drutem z innego trafa, tak żeby zachować możliwie dokładnie przekładnię trafa czyli 1/2,67

    Trafko po przewinięciu ma następujące uzwojenia:
    pierwotne: 2x18zw. czterema drutami ~1mm
    wtórne: 2x48zw. trzema drutami ~0,7mm

    Wyszło tak, że przy częstotliwości 400-800Hz prąd spoczynkowy wynosił średnio 0,5A uzwojenie było lekko ciepłe, a pisk słychać tylko przy trafie i nie jest taki straszny ;-P . Co do napięcia wyjściowego, to otrzymałem ładne i stabilne napięcie(2x37,5V) odrobinę niższe niż wynika to z przekładni trafa, a po wysterowaniu jednego TDA7294(potrafiącego zjeść 130W) napięcie nie spadło więcej niż o 1V! Nie mam narazie możliwości sprawdzić maksymalnej mocy i sprawności tej przetwornicy, ale jak zdobędę odpowiednie narzędzia, to na pewno dopiszę ;-)

    Myślę, że póki co jest to dobry wynik :-)

    Pozdrawiam i zachęcam do dzielenia się doświadczeniami i sugestiami ;-)

    [ Poprawiłem byki ;-P, a tak swoją drogą, to chyba sami poloniści tu zaglądają i łapią punkty za "poziom" forum ;-) ]

    0
  • #14 05 Cze 2008 20:14
    Qwet
    Poziom 33  

    No to narobiłeś mi smaka w tym momencie :D Spadek napięcia o 1V, szok...

    Niech pan RoMan namawia do kupowania ferrytów, niech mówi że na sieciowych nie ma sensu, że niesprawne, że grzeją, że piszczą. Jeśli człowiek jest ambitny to i ze zwykłego metalowego klocka zrobi przetwornicę dorównującą parametrami przetwornicom na ferrytach. tomciope, jesteś tego przykładem ;)

    Kiedy tylko skończę przedwzmacniacz do samochodu, zaraz zabieram się za przetwornicę na blaszaku ;)

    0
  • #15 05 Cze 2008 20:59
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Jasne. Teraz sprawdź cenę rdzenia blaszanego umożliwiającego uzyskanie 300-400W i rdzenia ferrytowego. A potem je zważ.

    Przetwornice na rdzeniach blaszanych robiło się pół wieku temu. Zrezygnowano z nich na korzyść ferrytów właśnie z powodu ekonomii ale i wagi.

    0
  • #16 05 Cze 2008 22:02
    Qwet
    Poziom 33  

    Oczywiście, cena nowego rdzenia blaszanego będzie większa niż ferrytowego tej samej mocy. Ale mi chodziło o to że ktoś ma bezużyteczne duże rdzenie blaszane, a Ty każesz mu zostawić je w piwnicy i kupować nowe ferryty tylko dlatego że w dzisiejszych czasach przypał robić blaszane przetwornice. Bo ekonomicznie to się nie opłaca kupić nowy ferryt zamiast wykorzystać starego blaszaka. Na szrocie za 100W/50Hz rdzeń blaszany dostanę 25 groszy, na rynku sprzętów używanych może z 5zł. Rdzeń ferrytowy z allegro odpowiadający temu blaszakowi będzie kosztował kilkanaście złotych dla RoMan'a i parę złotych dla poczty polskiej. No nijak się nie opłaca...

    0
  • #17 05 Cze 2008 22:10
    -RoMan-
    Poziom 42  

    Jasne. Ale dlaczego porównujesz cenę złomowanego blaszaka z nowym rdzenie ferrytowym?
    To tak, jakbyś porównywał zardzewiały samochód ze złomowiska z nowym z salonu.

    Poza tym nie kilkanaście ale poniżej 10 PLN. A jak chcesz tanio, to możesz wydłubać z zepsutego zasilacza i masz za darmo.

    0
  • #18 06 Cze 2008 10:14
    tomciope
    Poziom 10  

    Dzięki Panie Qwet za miłe słowa, najwidoczniej podobnie podchodzimy do tematu ;-) Odnośnie spadku napięcia, to dodam, że mierzyłem przy odpalonym silniku bezpośrednio przy akumulatorze, więc w instalacji miałem 14,4V i spadków na przewodach nie było.

    Panie RoMan, chodzi o to, że stare trafo które leży bezużytecznie w szafie, czy w piwnicy można wycenić jedynie na parę groszy, a tak kupując nowe ferryty wydajemy dodatkowo kasę, a złomu nie ubywa...
    EKONOMIA(odzysk) i porzadek, to są powody dla których to zrobiłem ;-)

    Pozdrawiam i czekam na wyniki Panie Qwet ;-)



    Po długim czasie uruchomiłem przetwornicę w docelowym miejscu jej pracy(samochodzie) i z docelowym obciazeniem(2xTDA7294) i cóż mogę powiedzieć hmmm...
    Powiem tak: przetwornica działa na CD4047(z racji prostoty konstrukcji) do tego jedna para mosfetów IRFZ44(troszkę sie grzeją, ale póki co nie było bum ;-P).
    Przetwornica jest umieszczona bezpośrednio na akumulatorze(kable zasilające są bardzo krótkie i dżwięki z przetworki zostają pod maską ;-) ), do kabiny samochodu trzy żyłowym kablem idzie już przetworzone napięcie(dla eliminacji spadków napięcia dałem też 2 kondy 3300uF przy końcówce mocy) a w kabinie 2xTDA7294 :-), chłodzenie końcówek to box-owy radiator od AMD Athlon-a 1700 z wiatraczkiem(działa wyśmienicie :-) ). Co jeszcze ważne: włącznik przetwornicy dla bezpieczeństwa mosfetów rozwiązałem w taki sposób, że zasilanie mosfetów jest podłączone bezpośrednio przez bezpiecznik 20A do akumulatora, a + samego CD4047 dodatkowym kabelkiem z kabiny i co ważne przez rezystor 10KOhm, który ładuje kondensator 220uF(taki soft-start ;-) ) głośniki to jajkowate pionierki o mocy nominalnej 80W każdy w komorach po 15L(dodam, że mają efektywność 93dB/1W! To daje przy dwóch głośnikach i mocy 64W na głośnik 114dB!!!).
    Jakie wrażenia? MOC! To jest poprostu moooocna konfiguracja :-D, w środku nie da się tak poprostu słuchać muzyki, nie było jeszcze takiej osoby, która by wytrzymała więcej niz 5minut na pełnej mocy hehe taka dyskoteka(albo i nawet ostry koncert :-P) z masażem gratis ;-)
    Co do spadków itp, to są, ale naprawdę niewielkie, a sam efekt końcowy powoduje, że chce sie dać czadu :-D

    Mój "problem" już działa i dlatego polecam wszystkim takie rozwiązanie, bo nie ma nic lepszego jak zrobić coś z niczego :-D ,a jeśli ktoś się odważy zrobić podobną przetwornicę, to proszę się tym pochwalić i napisać co, z jakiego trafka sieciowego i przy jakiej częstotliwości dało sie wycisnąć ;-)

    POZDRAWIAM

    0