Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAOIGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Przetwornica AVT-2732 -mała wydajność prądowa przetwornicy.

Kuczus 12 Lis 2008 16:25 14969 69
  • #31
    Qwet
    Poziom 33  
    Rdzeń pochodzi z transformatora impulsowego wzmacniacza CarAudio. To znaczy że będzie dobry, materiał jest odpowiedni. Zmierz wszystkie wymiary rdzenia i przedstaw na forum, najlepiej na rysunku.

    Aby obliczyć ilość zwojów trzeba znać przekrój poprzeczny kolumny rdzenia ( w przypadku toroida przekrój poprzeczny krążka) oraz częstotliwość pracy. Dobrze byłoby gdybyś określił jaką moc chcesz osiągnąć z rdzenia. Dobierzemy wtedy optymalną ilość zwojów ;)
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #32
    Kuczus
    Poziom 19  
    Do wzmacniacza ok 200W przy czym zasialanie jego będzie musiało wtedy wynosić 55V +
    Mam nadzieje że opisałem to w miare zrozumiale:
    Przetwornica AVT-2732 -mała wydajność prądowa przetwornicy.
  • #33
    mikomir
    Poziom 15  
    Witam,
    Podaję wzory do obliczenia uzwojeń:
    1) średnica uzwojenia: D=2*pierwiastek[I/(Pi*j)] gdzie j - gęstość prądu, przyjmuję dla dużych mocy 3 A/mm^2
    2) liczba zwojów: z1=U[V]/(4s[m^2]*Bmax[T]*f[Hz])
    warunek Bmax<Bnasycenia rdzenia, dla rdzeni ETD wykonanych z materiału F807 przyjmuję Bmax = 0,16[T] - patrz katalog rdzeni
    s[m^2] - przekrój rdzenia
    f[Hz] - częstotliwość napięcia zasilającego
    z2 - obliczamy ze wzoru na przekładnię transformatora.
    Wtrącę jeszcze jeden grosz - należy pamiętać o diodach (szybkich) montowanych równolegle z rezystorami na bramkach tranzystorów mocy. Mają one za zadanie przyspieszyć wejście tranzystora w stan zaporowy. Ich brak pogarsza wydajność prądową przetwornicy.
  • #34
    Qwet
    Poziom 33  
    Kuczus napisał:
    Do wzmacniacza ok 200W przy czym zasialanie jego będzie musiało wtedy wynosić 55V +

    +/-55V i 200W mocy? Jeśli na 4 ohm to będziesz miał niezłe straty na radiatorze końcówki mocy :D

    Proponowane uzwojenie pierwotne:
    2*5 zwojów, każda gałąź po 7 drutów średnicy 0,7mm. Nawijane bifilarnie, taśmą drutów w jednej warstwie, bezpośrednio przy rdzeniu.
    Częstotliwość pracy przy takim uzwojeniu ze względu na nasycanie rdzenia powinna wynosić nie mniej niż 25kHz, ale warto ustalić 30-35kHz, żeby ograniczyć straty w rdzeniu.

    mikomir napisał:
    Wtrącę jeszcze jeden grosz - należy pamiętać o diodach (szybkich) montowanych równolegle z rezystorami na bramkach tranzystorów mocy. Mają one za zadanie przyspieszyć wejście tranzystora w stan zaporowy. Ich brak pogarsza wydajność prądową przetwornicy.

    Dioda w obwodzie bramki mosfeta? W życiu o czymś takim nie słyszałem... Być może dlatego że za krótko żyję :P
    Według mnie bzdura. Ale tutaj musiałby się wypowiedzieć ktoś z większym doświadczeniem.
  • #35
    michal.rogaczewski
    Poziom 28  
    Qwet napisał:

    mikomir napisał:
    Wtrącę jeszcze jeden grosz - należy pamiętać o diodach (szybkich) montowanych równolegle z rezystorami na bramkach tranzystorów mocy. Mają one za zadanie przyspieszyć wejście tranzystora w stan zaporowy. Ich brak pogarsza wydajność prądową przetwornicy.

    Dioda w obwodzie bramki mosfeta? W życiu o czymś takim nie słyszałem... Być może dlatego że za krótko żyję :P
    Według mnie bzdura. Ale tutaj musiałby się wypowiedzieć ktoś z większym doświadczeniem.


    Ja też o tym nie słyszałem, ale jakby tak pomyśleć, to to ma sens, z taką diodą cały prąd rozładowania bramki szedłby przez diodę, (a nie rezystor który tylko ogranicza by ten prąd i wywołuje dodatkowe straty)
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #36
    Qwet
    Poziom 33  
    Ale rezystor ma na celu zmniejszyć oscylacje, i przy włączaniu i wyłączaniu. Jeśli dasz diodę to mogą się dziać różne dziwne rzeczy na bramce...
  • #37
    mikomir
    Poziom 15  
    Z całym szacunkiem dla moich przedmówców w sprawie diody, widzę, że Panowie nigdy nie analizowali pracy przetwornicy za pomocą porządnego cyfrowego 2-4 kanałowego oscyloskopu z przekładnikami prądowymi. Proponuję sprawdzić dokładnie przebiegi prądów na bazie, bramce tranzystora oraz w obwodzie kolektora czy drenu a dopiero później pisać "bzdura", czy o oscylacjach itp. Przebiegi napięć w razie problemów są na drugim planie, najwazniejsze są przebiegi prądów - to tak na marginesie.
    Nie jedynym problemem jest szybkie przeładowanie pojemności wejsciowej bramki czy bazy ale również bardzo szybkie wprowadzenie tranzystora w stan odcięcia. Jeszcze raz zachęcam do "zabawy" z oscyloskopem dwukanałowym mierzacym jednocześnie prąd i napięcie na bramce z diodą i bez diody. Przy okazji pomiarów oscyloskopem proponuję jeszcze sprawdzić wpływ wartości rezystora na bramce tranzystora na przebiegi pradów w obwodzie mocy, a nie ufać gotowym schematom ideowym - szczególnie w sytuacji gdy podmienimy tranzystor mocy na inny.
    Jeszcze na koniec pozwolę sobie zadać kilka pytań do ogólnych rozważań nad omawianą przetwornicą (myslę, że Pan lubiący wypisywać słowo "bzdury" nie ma najmniejszych problemów z odpowiedziami):
    1) czy tranzystor mocy ma taki sam czas odzyskania zdolności zaporowej na "biegu jałowym" przetwornicy oraz przy pełnym obciążeniu ?
    2) co siędzieje z przetwornicą gdy jeden z tranzystorów nie uzyskał jeszcze pełnej zdolności zaporowej a drugi już w tym czasie zaczyna przewodzić, jakie są przyczyny takich zjawisk ? np. na bazie analizy rys.10a w datasheet IRFZ44 firmy IR
    3) do czego służą szeregowo połączone elementy R6, C7 na schemacie przedstawionym w tym wątku ?
    4) do czego w energoelektronice służy transil ?
    5) na podstwie analizy jakiego przebiegu możemy wysuwać wnioski odnośnie przebiegu indukcji w rdzeniu ?
  • #38
    Qwet
    Poziom 33  
    Jeszcze nie widziałem zasilacza impulsowego z diodami w obwodach bramek...

    Cytat:
    Jeszcze na koniec pozwolę sobie zadać kilka pytań do ogólnych rozważań nad omawianą przetwornicą

    Czy to jakiś sprawdzian?? A, co mi tam, odpowiem na te pytania...

    1) Nie. Tranzystor zachowuje się inaczej pod obciążeniem i bez obciążenia. Mam niemiłe wspomnienia związane z tym zagadnieniem. Wiele razy zdarzało mi się że po zmniejszeniu rezystorów bramkowych aby domykały się "na styk" w stanie bez obciążenia, w czasie normalnej pracy szły prądy zwarciowe...

    2) W takim stanie idą prądy zwarciowe przez oba tranzystory. Prądy te wzajemnie się kompensują w uzwojeniach pierwotnych transformatora. Takie zjawisko jest bardzo niebezpieczne, powodujące duże straty energii i znaczne obniżenie sprawności przetwornicy. Przyczyną jego występowania jest zbyt krótki czas martwy (zbyt duże duty cycle) lub zbyt długi czas przeładowywania bramek.

    3) Jest to tzw. układ gasikowy. Zapobiega powstawaniu szpilek napięcia na drenach tranzystorów. Nie tłumione szpilki napięcia mogą powodować chwilowe przebicia tranzystorów, zwiększając ryzyko ich przepalenia w czasie pracy pod obciążeniem.

    4) Transil to duża dioda zabezpieczająca źródło prądu przed impulsem napięcia z odbiornika po gwałtownym odcięciu przepływu prądu. Urządzenia o charakterze indukcyjnym, takie jak np. silnik elektryczny, mają zdolność utrzymywania przepływu prądu po odłączeniu źródła zasilania. Gdy przepływ prądu zostanie gwałtownie przerwany, na zaciskach urządzenia powstanie ogromna szpilka napięcia. Dioda tworząca obwód zamknięty z urządzeniem pozwala na swobodny przepływ prądu i dzięki temu zapobiega powstawaniu szpilki napięcia ;)

    5) Na podstawie analizy prądu magnesującego rdzeń. Podłącza się rezystor szeregowo z którymś z drenów lub na środkowym odczepie uzwojenia pierwotnego i bada napięcie na jego końcach.

    Ale się offtop zrobił :P
  • #39
    -RoMan-
    Poziom 42  
    I radziłbym ten offtop zakończyć, bo posypię się ostrzeżenia.
  • #40
    Kuczus
    Poziom 19  
    Wracając do tematu, udało mi się dziś wygospodarować trochę czasu, i nawinąłem pierwotne. Jak na razie wydaje mi się że jest dobrze, Prąd spoczynkowy wynosi ok 90mA.
    A jak z wtórnym, ile nawinąć i jaką grubością? (coś w granicy 2x 20-23 zwojów?)
  • #41
    Qwet
    Poziom 33  
    Najpierw porób zdjęcia. Uzwojenie wtórne nawija się dopiero na prawidłowe uzwojenie pierwotne ;)

    Napięcie +/-55V jest odpowiednie, jeśli przetwornica nie posiada stabilizacji. Pod obciążeniem znamionowym trochę spadnie, w sam raz akurat żeby wzmacniacz osiągnął 200W/4Ω. Trzeba policzyć uzwojenia dla napięcia wejściowego 14,4V:

    (55 / 14,4) * 5 = 19
    Czyli nawijasz 2x19 zwojów ;)

    Tylko pamiętaj że moc wzmacniacza spadnie na wyłączonym silniku, kiedy napięcie zasilania będzie wynosić około 12V.
  • #42
    Kuczus
    Poziom 19  
    Nawinąłem już wtórne 2x20 zwojów (3 drutami).Prąd spoczynkowy teraz wynosił 105mA. Po podłączeniu wzmacniacza, napięcie wyjściowe strasznie spadało, objawy takie same jak wcześniej, podłączyłem oscyloskop na pierwotne uzwojenie trafa i przebieg przed wyłączeniem się wzmacniacza tracił amplitudę i robił się strasznie zniekształcony wręcz w ostatecznym momencie zamazywało sie i robiło pełno kresek i wzmacniacz się wyłączał, a przebieg wracał do dawnej postaci prostokątnej...

    Czyli odwinąć to i porobić zdjęcia pierwotnego?
  • #43
    Qwet
    Poziom 33  
    Pewnie gdzieś zabrakło jakiegoś kondensatora, gdzieś nie ma styku na płytce, może doprowadzenia od akumulatora są słabe... Może być sporo przyczyn.

    Podłącz do wyjścia przetwornicy czystą rezystancję, czajnik, żelazko, grzałkę i porób zdjęcia oscylogramów. Potem możesz spróbować pokazać oscylogram pod obciążeniem wzmacniaczem.
  • #44
    Kuczus
    Poziom 19  
    Jakiej rezystancji ma być to obciążenie? Dodam jeszcze że wykorzystałem do tego gotową płytkę kupioną w sklepie. Posprawdzam styki, myślałem jeszcze nad zrobieniem na szybko przetwornicy na ka3525 (bo mam w domu ten układ) i sprawdzenie jak te transformatory pracują... ?

    Dodaje jeszcze zdjęcia mojej interpretacji sposobu biifilarnego nawijania na rdzeniu ETD :
    Przetwornica AVT-2732 -mała wydajność prądowa przetwornicy.Przetwornica AVT-2732 -mała wydajność prądowa przetwornicy.

    Przetwornica AVT-2732 -mała wydajność prądowa przetwornicy.
  • #45
    Qwet
    Poziom 33  
    No jest bifilarnie, ale taka nierównomierność nawinięcia spowoduje duże rozproszenie indukcji, które jest przyczyną spadków napięcia. Trzeba nawinąć uzwojenie na całej długości kolumny. Wyprowadzenia jak najbardziej płasko, tak aby dało się nawinąć uzwojenia wtórne ;)
  • #46
    Kuczus
    Poziom 19  
    Czyli ta mała sprawność, może być wynikiem tego niechlujnie nawiniętego transformatora, więc muszę się przyłożyć do transformatora?
  • Pomocny post
    #47
    Qwet
    Poziom 33  
    Kuczus napisał:
    Czyli ta mała sprawność,

    Mała sprawność? A gdzie tu są straty na ciepło? Powiedziałeś że nic się nie grzeje... Może chodziło ci o małą wydajność?

    Spadki napięcia na wyjściu mogą być spowodowane słabym sprzężeniem między uzwojeniami transformatora, czyli tak jak mówisz, niechlujnym nawinięciem.

    A, jeszcze co do sztucznego obciążenia. W twoim przypadku możesz podłączać grzałki 100, 80, 60, 40, nawet 30Ω. Oczywiście grzałkę wpinasz między + a - zasilania. Na czajniku 30 ohm napięcie nie powinno spadać poniżej +/-45V.
  • #48
    Kuczus
    Poziom 19  
    Teraz przy pomiarach które przedstawię niżej, radiator z mosfetów się dosyć nagrzał. Tak chodziło mi o wydajność.
    Podłączyłem rezystor 40Ω między plus a minus oto rezultaty:
    Przed wpięciem obciążenia napięcie wynosiło 96V prąd spoczynkowy 102mA częstotliwość mierzona na uzwojeniu wynosił 28 Hz
    po wpięciu obciążenia napięcie spadło do 16V (podkreślam, że nadal mówimy o wpięciu go między plus z minus, czyli wychodzi 2x8V względem masy) i prąd pobierany przez przetwornicę z akumulatora wynosił 3.4A a częstotliwość mierzona w tym samym miejscu co poprzednio wynosiła już 87Hz. Po odłączeniu obciążenia wszystko wróciło do pierwotnego stanu, postaram się nakręcić krótki filmik jak zmienia się przebieg, bo ciężko mi uchwycić to aparatem.

    Ok 4 sekundy podłączyłem obciążenie i tak się strasznie zmienił przebieg. Potem bawiłem sie pokrętłami podstawy czasu i amplitudy/dz , by przebieg był czytelniejszy, później włączałem i wyłączałem obciążenie, dlatego tak to wszystko skacze, ale najważniejszy jest początek.Jest to przebieg wtórnej strony trafa (masa oscyloskopu na połączeniu uzwojeń czyli na masie wyjścia przetwornicy
    value="true"></param><param name="allowscriptaccess" value="always"></param></object>
  • Pomocny post
    #49
    irek2
    Poziom 40  
    Klasyczny przyklad zadzialania zabezpieczenia podnapieciowego ktoro zmniejsza wspolczynnik wypelnienia, powod za niskie napiecie zasilania.
    Mozna odlaczyc to zabezpieczenie ale to wiele nie da skoro masz slabe zasilanie przetwornicy to wiele pradu nie wydusisz.
    Ciekawe czemu wszyscy mierza napiecie na wyjsciu widzac problem w ukladzie a nikt sie nie domysli zeby najpierw zmierzyc jakie ma zasilanie.
  • #50
    Kuczus
    Poziom 19  
    Otóż napięcie akumulatora wynosi 12.3V a po podłączeniu obciążenia wynosi 11.7V, więc to chyba jednak nie to?

    EDIT:
    Już mam chyba winowajcę, Rezystor R11- 46kΩ a nie tak jak na schemacie 36kΩ? Tylko jakim cudem się to stało, nie mam pojęcia

    Oh tak... do teraz nie mam pojęcia jak to się stało... do teraz leżą mi 4 te rezystory sklejone razem i pisze na nich 36kΩ... -porażka. koniec o sobie.
    Pobór z akumulatora = 14 Amper przy czym napięcie zasilające spadło do 11V
    Napięcie wyjściowe spadło do 75V przy obciążeniu 40Ω, prąd jaki szedł na obciążenie wynosił ok 2A
  • #51
    Qwet
    Poziom 33  
    Sprawność powyżej 90%, czyli bardzo dobrze. A taki spadek napięcia na wyjściu jest dopuszczalny, ponieważ napięcie wejściowe również spada. Coś słaby ten akumulator :D albo cienkie przewody zasilania...
  • #53
    Kuczus
    Poziom 19  
    Tak, to stara samochodówka. Jeszcze raz wielkie dzięki
  • #54
    Terrano
    Poziom 11  
    Mam również troszkę problemów z transformatorem, na rdzeniu ETD44 nawinąłem bifilarnie 2x4zw. dość dokładnie. Przetwornica pracuje z częstotliwością 30kHz. Czy powodem małej wydajności może być zastosowanie rdzenia z materiału 3F3 a nie 3C90.
  • #55
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Nie. Problemem jest niewypełnienie karkasu przez uzwojenia. Czyli powstanie dużej indukcyjności rozproszenia.
    Dlatego zawsze do przetwornic "samochodowych" polecam rdzenie toroidalne.
  • #56
    Terrano
    Poziom 11  
    A już myślałem że rdzenie z materiału 3F3 nie nadają się do niższych częstotliwości. Rdzenie toroidalne są lepsze ale trudniej się je nawija i rozwija, ja robiłem to kilka razy aby właśnie dopasować grubość uzwojenia pierwotnego aby całkowicie zapełnić karkas 2x4 zwoje w jednej warstwie. Po nawinięciu uzwojenia wtórnego została jeszcze szczelina między uzwojeniem a ścianką rdzenia około 3-4mm czy to jeszcze za dużo :?:
  • #57
    Qwet
    Poziom 33  
    Jeśli mówisz o rdzeniu kształtkowym, to tam nie powinno być żadnej szczeliny. Uzwojenie ma przylegać zarówno do kolumny środkowej jak i do kolumn bocznych rdzenia. W przypadku toroida nie trzeba zapełniać okna, a nawet lepiej jest zostawić wolną przestrzeń w środku.

    Przyczyną dużego rozproszenia indukcji może być też sklejenie rdzenia warstwą jakiegoś kleju, stwarzając w ten sposób szczelinę między połówkami. Do łączenia połówek rdzenia używa się specjalnych klamr.
  • #59
    Qwet
    Poziom 33  
    No kilka-kilkanaście mikrometrów raczej nie zaszkodzi, ale kilkadziesiąt-kilkaset może już psuć sprzężenie. Taką szczelinę nietrudno uzyskać sklejając połówki. Oczywiście jeśli nie stosujemy stabilizacji napięcia wyjściowego, trzeba za wszelką cenę zmniejszyć indukcję rozproszenia. Dlatego nie warto sklejać połówek, same klamry muszą wystarczyć.
  • #60
    ronwald
    Poziom 27  
    Powiem Ci więcej, nawet zaleca się dawać małą szczelinę w transformatorach mocy, mostka, pół-mostka, push pull-a ! :)