logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Rdzeń ETD59 (materiał 3C90) - Jakie ma parametry?

kris669 12 Maj 2009 12:57 5935 24
REKLAMA
  • #1 6520258
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Witam, na stronie http://www.tme.eu/rdzen-ferrytowy-material-3c90-6000nh/arts/pl/b17/etd29-3c90.html
    są co prawda podane parametry tego rdzenia, ale nie zgadzają mi się z podanymi tu:
    Rdzeń ETD59 (materiał 3C90) - Jakie ma parametry?
    Dla czego występuje taka różnica (np. w stałej AL)? Wybieram ten rdzeń, ponieważ wg symulacji i obliczeń będzie spełniał moje założenia, potrzebuję go do przetwornicy dwufazowej obniżającej napięcie z max. 14 V do wartości regulowanej w zakresie 0-12 V przy prądzie do 20 A.
    Projektuję przetwornicę impulsową poraz pierwszy i pierwszy raz muszę dokonać doboru rdzenia ferrytowego, dla tego proszę o wyjaśnienie, dla czego te wartości się tu nie zgadzają? Jak więc mam dobrać i zamówić właściwy rdzeń o parametrach podanych w powyższej tabelce?
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 6520275
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Jeśli chodzi o parametry samego rdzenia:

    http://www.ferroxcube.com/prod/assets/etd59.pdf

    Natomiast to co Ty podajesz, to parametry rdzenia ze szczeliną 1 mm - kolumna Ident. w tym wypadku oznacza wielkość szczeliny całkowitej w mm.
    Swoją drogą - po czorta tak wielki rdzeń? Dla dławików o indukcyjności rzędu 8 uH dla przetwornicy dwufazowej 20A wystarczą dwa małe rdzenie toroidalne ze szczeliną TN26-A113
  • #3 6521775
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Dzięki za szybką i konkretną odpowiedź. Teraz wszystko się wyjaśniło.
    Wiem, że wybrałem znacznie przewymiarowany rdzeń i raczej takiego jednak nie zastosuję.
    A czy jest sens wykorzystywać na te dławiki np. rdzenie z trafo z zasilaczy ATX (posiadam takie od zasilaczy 350 W)?
  • #4 6521913
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Sens jest, ale trzeba zmniejszyć częstotliwość pracy przetwornicy.
  • #5 6522244
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Chcę ustalić częstotliwość na ok. 50 kHz. Nie znam jednak parametrów posiadanych rdzeni z ATX'ów, więc na razie nie wiem ile zwoi nawijać i jaka powinna być szczelina, czy można prosić o jakąś podpowiedź?
    To dość nietypowa przetwornica, bo ma realizować dwukierunkowy przepływ energii (dwa sterowniki SG3525 włączane zależnie od trybu pracy). W jednym kierunku ma obniżać napięcie, a w drugim podwyższać do max. 12 V (wykożystując te same dławiki, ale drugą parę kluczy tranzystorowych).
    Jak tylko będę miał odpowiednie dławiki, to uruchamiam układ do przetestowania, bo już reszta jest gotowa :)
  • REKLAMA
  • #6 6522287
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Skoro to takie udziwnione rozwiązanie, to lepiej nie wprowadzaj elementu przypadkowego w postaci wylutów o nieznanych parametrach. Odżałuj te kilka PLN i kup rdzenie o parametrach znanych.
  • #7 6522350
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    No właśnie. A czy istnieje możliwość zamówić u Ciebie gotowe dławiki (już nawinięte)?
    Dokładne dane przekształtnika to: prąd (w obu kierunkach) do 20 A (regulowany od 0), napięcie wejściowe do obiżenia 14 V (wyj. regulowane od 0-12V), napięcie do podwyższenia zmieniające się od 2 do (prawie) 12 V, wyj. podwyższone 12 V.
    Jeżeli istnieje możliwość zamówienia, to proszę o podanie terminu realizacji, jeżeli nie, to chciałbym zamówić w takiej sytuacji 2 rdzenie zaproponowane przez Ciebie wcześniej.
    W takiej sytuacji częstotliwość zmienię na 90 kHz (dla rdzeni torolidalnych).
  • #8 6522382
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Nie zajmuję się tutaj sprawami handlowymi. Nie nawijam dławików.

    Twojego opisu przetwornicy po prostu nie rozumiem - tu jest potrzebny schemat. Muszę znać konkretne parametry dławików - indukcyjność i prąd szczytowy. Znając te parametry mogę pomóc dobrać rdzeń/dławik.
  • #10 6522608
    Qwet
    Poziom 33  
    Posty: 2411
    Pomógł: 137
    Ocena: 180
    Zbadanie podstawowych parametrów rdzeni proszkowych nie jest problemem. Problem stanowi ograniczenie szybkości zmian strumienia magnetycznego (czyli również ΔI) w rdzeniu ze względu na moc strat w tym rdzeniu. W przypadku twojej przetwornicy maksimum to 30-40kHz, ponieważ szybkość zmian strumienia magnetycznego będzie dość duża.
  • #11 6522956
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Zgodnie z tym co napisałem wcześniej, zamieszczam zdjęcie schematu.
    Układ należy do tzw. dwukwadrantowych (o dwóch kierunkach przepływu prądu w tym przypadku).
    Niektóre wartości elementów są już zmienione, nie mają jednak nic wspołnego z dławikami. Nie ma na schemacie filtru przed silnikiem.
    Wyjście oznaczone jako (4) na silnik będzie też służyło do podłączania zasilania 14 V do ładowania kondensatora C0 (to właśnie obniżanie napięcia). Potencjometry P1...P4 służą do regulacji: prądu ładowania, ogranicznika napięcia na C0, napięcia na zacisku (4) podczas rozładowywania i ogranicznika prądu rozładowania (nie zawsze zadziała, gdyż diody przeciwrównoległe i tak zamykają obwód).
    Będzie jeszcze dolączony 3-pozycyjny przełącznik odłączający masę od emiterów tranzystorów D1207 (przy nóżkach 10) i w ten sposób wyłączający wybrany sterownik.
    Rdzeń ETD59 (materiał 3C90) - Jakie ma parametry?
  • REKLAMA
  • #12 6523190
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Jasne - potrzebujesz dwóch dławików ok. 10 uH. Teraz okreslmy ich prąd szczytowy.

    Dla rdzenia TN26-A113 przy 9 zwojach otrzymamy indukcyjność 9.15 uH i prąd szczytowy rzędu niecałych 18A - czy to wystarczy?
  • #14 6523391
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    20A ma być w sumie, czy z jednego dławika? Bo ja piszę o prądzie jednego dławika...

    BTW: zdajesz sobie sprawę, że przy wypełnieniu <50% będzie Ci trudno ładować ten kondensator?
  • #15 6523996
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    20 A to prąd wyjściowy przetwornicy w obu kierunkach, ale czy w takiej sytuacji oba dławiki nie powinny być liczone właśnie na taki prąd? Jeżeli założyć, że prąd średni wyjściowy w ciągu całego okresu wynosi 20 A, to prąd średni w ciągu półokresu też wyniesie 20 A. Ładunek "przepompowany" przez jeden dławik jest co prawda 2 razy mniejszy, ale i czas się skraca o połowę.
    Koncepcja układu (obwodu głównego) nie jest moim pomysłem, taki musi być.
    Z punktu widzenia jednego tranzystora (przykładowo T1) wypełnienie faktycznie nie przekroczy 49%, ale w ciągu jednego cyklu, po wyłączeniu T1 zacznie przewodzić T2 z takim samym wypełnieniem (układ dwufazowy), co z punktu widzenia wyjścia da wypełnienie całkowite do 98 %.
    A więc najbezpieczniej przyjąć, że każdy dławik musi być policzony na prąd 20 A.
  • #16 6524077
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    W układzie step-down po to stosuje się przetwornice dwufazowe, żeby zmniejszyć o połowę średni i szczytowy prąd dławika. Podobnie jest przy step-up.

    Co do wypełnienia - przykro mi, ale się mylisz - istotne jest wypełnienie dla każdego dławika z osobna i w pewnym momencie (w okolicach połowy napięcia zasilającego) układ wyjdzie z trybu CCM i przejdzie do DCM, niestety.

    Podobnie będzie przy step-up ale tu granicą jest podwojenie napięcia (dla wypełnienia bliskiego 50%) - po przekroczeniu tego układ pracuje w trybie DCM i prąd wyjściowy spada.
  • #17 6524136
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Rzeczywiście prądy dławików będą się sumowały, bo cykl gromadzenia i oddawania energii wiąże się właśnie z przepływem prądu. W takiej sytuacji rdzenie TN26-A113 będą wystarczające.
    No więc oczywiście chciałbym je zakupić (jak najszybciej) i przetestować układ.
  • #18 6524152
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Nie będą wystarczające dla step-up - już policzyłem. Chyba, że faktycznie ograniczymy prąd do tych niecałych 18A ale nie widzę miejsca, w którym można by to zrobić. W tym momencie prąd maksymalny osiągamy przy napięciu wejściowym 8V i wyjściowym 12V. Przy wejściowym poniżej 8V wydajność układu będzie musiał drastycznie spadać.
  • #19 6524167
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Duży spadek wydajności jest niedopuszczalny. Dobrze by było rozładowywać te kondensatory do np. 2...4 V (przy zachowaniu napięcia wyj. 12 V) i zachowaniu w miarę możliwości najmniejszego spadku wydajności prądowej (od tych 20 A).
    Chodzi o wykożystanie maximum energii zgromadzonej w baterii (kondnesatorów).
  • REKLAMA
  • #20 6524185
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Ja rozumiem. Ale:
    1. Ilość energii gromadzonej w kondensatorze jest proporcjonalna do kwadratu napięcia.
    2. Im niższe napięcie na wejściu, tym mniejsza sprawność układu - prądy rosną do absurdalnych granic, spadki napięć na wszystkim również.

    Z całym szacunkiem - przemyśl ten projekt jeszcze raz, poszukaj kontrolera, który potrafi sterować fazami (niekoniecznie tylko dwoma!) z wypełnieniem większym niż 50% - wtedy to zacznie mieć sens. Obecnie masz za dużo sprzecznych warunków do spełnienia.
  • #21 6524230
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Prąd liczyłem, to faktycznie przerażające wartości. Sterowniki muszą takie pozostać, obwód główny też (niestety to nie moja decyzja, muszę po prostu tak wykonać).
    A więc najprościej przyjąć, że rozładowanie nie przekroczy np. 6V. Oczywiście musi wtedy napięcie wyj. się zmiejszyć bo powinien zadziałać ogranicznik prądu. Z tym ogranicznikiem to też jedna wielka bzdura (niestety, ale musi tak być), jeżeli podłączy się odbiornik (w miejsce silnika) o małej rezystancji to i tak diody zamykają obwód i ogranicznik nie ma nic do tego.
    Dla tego myślałem początkowo nad dławikami mogącymi przewodzić prąd nawet 25 A ("margines bezpieczeństwa").
    Rozładowująć kondnesatory do 6V z początkowych prawie 12V i tak oddadzą one ok. 75% energii (to zupełnie wystarczy).
  • #22 6524292
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    No to pozostaje Ci albo użycie większych rdzeni albo zastosowanie po dwóch rdzeni TN26-A113.

    Jednak to nadal nie zmieni faktu spadku prądu ładowania kondensatora w miarę wzrostu napięcia na nim. Przy napięciu na wejściu 14V, na kondensatorze 10V i indukcyjności 9 uH masz szybkość narastania prądu di/dt = 0.44 A/us. Przy 90 kHz i wypełnieniu 49% masz czas włączenia klucza 5.4 us, czyli w czasie otwarcia klucza prąd dławika narośnie o 2.38A. Przy kluczu wyłączonym masz szybkość opadania prądu = 1.11 A/us, czyli uzyskane wcześniej 2.38A opadnie do zera w czasie ok. 2 us :( Średni prąd będzie bardzo niski...
  • #23 6524446
    kris669
    Poziom 20  
    Posty: 455
    Pomógł: 35
    Ocena: 36
    Zgadza się. Może częściowo ten problem będzie "omijany" przez podanie wyższego napięcia wejściowego.
    Użyję po 2 rdzenie TN26-A113 na jeden dławik.
    Gdzie mogę je kupić (jak najszybciej)?
    Przynajmniej nie będzie problemu z obliczeniem ilości zwoi itp.
    Przy zastosowaniu 2 rdzeni stała AL się podwaja (pytam dla pewności, wydaje mi się, że tak, bo 2 razy rośnie przekrój poprzeczny, a długość magnetowodu nie zmienia się)?
    Muszę uruchomić ten przekształtnik, a wtedy można będzie przedstawić "namacalne" dowody ewentualnych błędnych założeń konstrukcyjnych, wykazać nieprawidłowości lub po prostu pozostawić go w takiej konfiguracji.
  • #24 6524467
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Posty: 8779
    Pomógł: 766
    Ocena: 406
    Tak - stała AL się podwaja ale prąd nasycenia wyrażony w A*zw pozostaje bez zmian. Ponieważ jednak AL wzrosło, to dla 10 uH wystarczy 7 zwojów (wychodzi 11 uH) i mamy prąd nasycenia ok 23A lub zmniejszamy liczbę zwojów do 6 (8 uH) i prąd nasycenia rośnie nam do ponad 26A. Osobiście zalecałbym zmniejszenie indukcyjności - da to poprawę warunków ładowania.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy parametrów rdzenia ferrytowego ETD59 wykonanego z materiału 3C90, a także problemów z doborem rdzeni do dwufazowej przetwornicy impulsowej obniżającej napięcie z 14 V do 0-12 V przy prądzie do 20 A. Różnice w podawanych wartościach stałej AL wynikają z obecności szczeliny powietrznej w rdzeniu, co wpływa na parametry indukcyjności. Zasugerowano, że dla dławików o indukcyjności około 8-10 µH i prądzie szczytowym około 20-25 A lepszym wyborem będą mniejsze rdzenie toroidalne TN26-A113 ze szczeliną, stosowane po dwa na jeden dławik, co podwaja stałą AL i pozwala osiągnąć wymagane parametry. Omówiono także ograniczenia częstotliwości pracy (maksymalnie 30-40 kHz dla rdzeni proszkowych, do 90 kHz dla toroidalnych) oraz wpływ wypełnienia impulsów na tryb pracy przetwornicy (CCM vs DCM). Wskazano, że prąd dławików należy liczyć indywidualnie, a w układzie dwufazowym prąd wyjściowy 20 A rozkłada się na dwa dławiki. Zwrócono uwagę na problemy z efektywnością przy niskich napięciach wejściowych i konieczność kompromisów w projekcie, np. ograniczenie minimalnego napięcia rozładowania kondensatorów do około 6 V. Podsumowując, rekomendowano zakup znanych rdzeni TN26-A113, zastosowanie dwóch rdzeni na dławik oraz ewentualne zmniejszenie indukcyjności dla poprawy warunków pracy. Nie udzielono informacji handlowych, ale zasugerowano poszukiwanie sklepów wysyłkowych oferujących te rdzenie.
Podsumowanie AI na podstawie dyskusji. Może zawierać błędy.
REKLAMA