Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Średnica drutu nawojowego w transformatorze a prąd - komu wierzyć?

Piottr242 22 Feb 2020 12:51 3381 23
Altium Designer Computer Controls
  • #1
    Piottr242
    Level 23  
    Jak człowiek za długo przeszukuje Interneta, to głupieje od nadmiaru sprzecznych informacji.

    Chciałem sobie przewinąć transformator płaski (na rdzeniu CP) TS40/49 na napięcie symetryczne 2x14V no i szukam, jakiej średnicy drut nawojowy mam nabyć/użyć, żeby wyciągnąć z tego rdzenia maksymalny możliwy amperaż bez przewijania uzwojenia pierwotnego. Firmowo transformator ten daje 4x9,8V 1A (według karty katalogowej Zatra). Czyli jeśli będę chciał z niego mieć 2x14=28V to maksymalny prąd jaki uzyskam bez przeciążenia uzwojenia pierwotnego to 1,4A.

    I już znalazłem trzy różne wartości grubości drutu jakim mam nawinąć pod te 1,4A:
    Według tego wzoru znalezionego na Elektrodzie:
    Quote:
    Z praktycznego wzoru na średnicę drutu [mm]: 1.13 razy pierwiastek drugiego stopnia z ilorazu wartość skuteczna prądu [A] przez wartości gęstości prądu [A/mm^2]:

    wychodzi, że przy 2,5A/mm2 mam nawinąć drutem 0,85.

    Według innego prostszego wzoru, również wyczytanego gdzieś na Elektrodzie który mówi: D=0,65*sqrt(I) - wychodzi 0,77, w praktyce 0,8

    Natomiast z tabeli drutów wg inż Białoszewskiego (skan publikacji też znaleziony w Internetach przy założeniu 2A/mm2 musiałbym użyć drutu 0,85 (Ale 2A/mm2 to się przyjmuje przy transformatorach większych niż 70W a mój jest mniejszy).

    Znalazłem jeszcze niemieckojęzyczną tabelkę grubości drutów nawojowych i tam podają prąd maksymalny aż dla 3 A/mm2 gdzie z drutu nawojowego 0,8 mogę pociągnąć aż 1,5A.

    Pytanie nasuwa się: komu wierzyć?

    Kupiłem już szpulkę drutu 0,8. Czy przekroczenie dla małego transformatora gęstości prądu 2,5 A/mm2 ale nieosiągnięcie 3 A/mm2 będzie skutkowało czymś więcej niż tylko nieco większym nagrzewaniem się obciążonego transformatora?
  • Altium Designer Computer Controls
  • Helpful post
    #3
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Najłatwiej - sprawdź sobie jak był oryginalnie nawinięty ten TS40 - jakim drutem? - policz gęstość prądu założoną przez producenta J=1A/S, gdzie S to pow. przekroju oryginalnego drutu. Sądzę, że J wynosiła tam ok. 3,5-4A/mm.kw.
    Gęstość prądu przyjmowana praktycznie nie ma wartości stałej, często spotykana wartość J=2,55A/mm.kw. to taka średnia dla P=100VA i transformatora rdzeniowego jednocewkowego https://www.elektroda.pl/rtvforum/download.php?id=983337
    J zależy od mocy transformatora i jego konstrukcji, a nawet od położenia uzwojenia (jeśli wtórne jest na wierzchu to ma lepsze chłodzenie).
    Twój TS40 to zapewne transformator na rdzeniu zwijanym ciętym CP, więc o konstrukcji rdzeniowej.
    Załóż na początek J=3A/mm.kw i po obliczeniu pow. przekroju drutu S dla I=1,4A i jego średnicy d, znając wymaganą liczbę zwojów n, powinieneś sprawdzić czy taki nawój zmieści się w wolnej przestrzeni na karkasach (są dwa ?) - drut nie może wystawać poza obrys karkasu; - policz ile zwojów zmieścisz w jednej warstwie na długości karkasu L czyli n1=L/d i to zmniejsz o 5%, ile takich warstw się zmieści na grubość - i to samo powtórz na drugim karkasie - suma n1+n2 powinna być co najmniej równa wymaganej liczbie n. W obliczeniach bierz pod uwagę izolację od pierwotnego.
    Jeśli uzwojenie się nie zmieści to możesz przyjąć większe J - nawet do 4A/mm.kw. - wtedy maleje średnica drutu i zmieścisz więcej zwojów.
    Warto dobrać jak największą średnicę d - aby maksymalnie wypełnić okno miedzią, zmniejszyć rezystancję wewn. transformatora, zmniejszyć straty i ilość ciepła.
    Piottr242 wrote:
    Kupiłem już szpulkę drutu 0,8.

    Drut fi=0,8mm ma pow. przekroju S=0,5mm.kw. co dla prądu 1,4A da gęstość J=2,8A/mm.kw. - wartość niska dla tego transformatora. Pytanie czy się uzwojenie zmieści? - policz j.w.
  • #4
    Piottr242
    Level 23  
    Dziękuję za rzeczowe wyjaśnienie.

    Po zmierzeniu wolnej przestrzeni na uzwojenie wtórne, która ma 28,5 mm na 3,6 mm wysokości (pierwotnego ani izolacji międzyzwojowej nie ruszałem) i przeliczeniu w excelu wychodzi mi, że zapełniając w całości karkas drutem 0,8 mm (4 warstwy po 34 zwoje) uzyskuję 13 V z jednej połówki rdzenia, czyli nieco za mało niż chcę.

    Zakładając moc rdzenia 38VA ( 40*0,95), przy 2x 13V mogę pociągnąć 1,46A. Co daje gęstość prądu 2,9 A/mm2
    Czyli trafiłeś z tym założeniem 3 A/mm2.

    Efekt jest taki, że chyba nawinę drutem 0,7, który przy 3A/mm2 daje 1,1A. Drutem 0,7 mogę nawinąć 2x 14,9V
    Więc chyba tak zrobię.
    Rozważam jeszcze nawinięcie dwiema średnicami z odczepem po 8 V, tak, żeby można było zrobić z odczepu 5V stabilizowane, tak jak w książce "Moje hobby. 24 proste układy elektroniczne"
  • #5
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Piottr242 wrote:
    Czyli trafiłeś z tym założeniem 3 A/mm2.

    Przewijałem sporo transformatorów na rdzeniu CP, w tym kilka 40VA.
    Rdzeń ma nominalną moc 40VA, da się nawinąć poprawnie nawet 45VA - ale przewijając cały.
    Bez obaw możesz nawijać drutem fi=0,7mm - dla I=1,4A gęstość prądu 3,64A/mm.kw. jest tu jeszcze poprawna.
    Piszesz o drucie fi=0,8mm - średnica w emalii czy nominalna (miedzi) ? - bo to są różne średnice, nie pamiętam ale dla drutu nominalnego fi=0,8mm średnica w emalii wynosi ok. fi=0,85mm. Inaczej mówiąc drut nazywa się 0,8mm ale ma średnicę zewn. większą, jeśli masz drut o zmierzonej (dobrą suwmiarką) średnicy 0,8mm to jest to drut 0,75mm.
    Poza tym ma to znaczenie przy obliczaniu gęstości prądu (zwłaszcza przy cieńszych drutach) - bo tu trzeba brać pod uwagę średnicę miedzi a nie emalii.
    Różnica niby niewielka ale wyjdzie to podczas nawijania bo np. 32 zw. zajmą nie 32x0,8=25,6mm ale np. 27,2mm.
    Poza tym pisałem
    trymer01 wrote:
    policz ile zwojów zmieścisz w jednej warstwie na długości karkasu L czyli n1=L/d i to zmniejsz o 5%

    bo nigdy nie nawiniesz idealnie (nawet ręcznie dokładnie układając zwoje i dociskając je palcem jeden do drugiego) - przy 30zw. 5% to 1,5 zw. W obliczeniach musisz to uwzględnić, bo nie ma nic gorszego jak zbyt optymistyczne założenia i obliczenia gdy podczas nawijania okaże się, że się nie zmieścisz i zostaniesz z nietrafionym drutem.
    Wierz mi bo pisze Ci to stary praktyk, który przewinął dobrze ponad setkę transformatorów.
    Piottr242 wrote:
    Rozważam jeszcze nawinięcie dwiema średnicami z odczepem po 8 V

    Można, ale w miejscu łączenia musisz to dobrze przemyśleć - bo łączenie (odczep) raczej nie wyjdzie na skraju karkasu - sprawdzić to.
    Jeśli odczep wychodzi gdzieś w środku to najpierw nawijać uzwojenie o większej ilości zwojów (tu będzie to 8V-grubszym drutem), drut wyprowadzić pionowo i związać/skleić go z cieńszym (aby uzw. grubszym i nowe - cieńszym trzymały się "kupy"), nawijać cienkim do końca i dopiero ten odczep (dwa druty) "położyć na nawoju i wyprowadzić leżąco na brzeg karkasu. Łatwo nie będzie bo ten sterczący odczep przeszkadza w nawijaniu. Izolować.

    Takie odczepy mocuje się najłatwiej tak, że kilka zwojów przed planowanym odczepem kładziesz pasek ceratki zwinięty na pół i przyciskasz go tymi kilkoma zwojami, zwój na którym ma być odczep odcinasz i wkładasz w "oczko" tego paska, a wystający za zwojami koniec paska zaciągasz unieruchamiając odczep (pod pasek przy odczepie można dać kropelkę "kropelki").
  • #6
    Piottr242
    Level 23  
    Ja takich transformatorków TS40/49 mam chyba z 8 sztuk, uratowane bo gdzieś ktoś chciał wyrzucić, jeden TS40/70, który udało się rozebrać najłatwiej. One są niebywale zgrabne i foremne, jeśli chodzi o wpasowanie się w obudowę uniwersalną. Natomiast napięcia mają bez sensu, bo jakbym połączył szeregowo dwa uzwojenia to mam 2x19,6V 1A, z odczepami w połowie, to za dużo żeby z tego schodzić stabilizatorem do +/-12V, od biedy można by zrobić +/-15 ale radiatory to bym chyba musiał chłodzić nawiewem.

    Ten TS40/70 nawinąłem testowo - ręcznie - bo nie mam przyrządów do nawijania - drutem 0,7 jedną warstwę, wyszło 40 zwojów na styk w jednej warstwie.
    Co po złożeniu transformatora i zasileniu uzwojenia pierwotnego przez tester z żarówką 100W szeregowo dało 6,7V napięcia przemiennego, po wyprostowaniu przez mostek z kondensatorem i obciążeniu opornikiem 220R wychodzi z jednej takiej warstwy 3,75V. Za mało żeby z dwóch karkasów wyszło napięcie z rezerwą dla stabilizacji na 5V.

    Średnicę drutu 0,65, 0,7 i 0,8 mam kupioną i tyle napisane na szpulce. Znaczy jest to średnica miedzi. Suwmiarkę mam złachaną i nie wierzyłbym jej przy pomiarze średnicy drutu.

    Jeszcze jedno, co podczas tego testu mi się pokazało, to, że transformator nawet nieobciążony, a złożony na opaskę zaciskową (cybant) niemiłosiernie buczy. Jak sobie poradzić z tym problemem? Pierwotnie one były utopione w lakierze, co niemal uniemożliwia demontaż.

    Sposób na odczep jest moim zdaniem genialny w swej prostocie, ja bym tak nie wymyślił. Dzięki.
    Jeszcze jedno, kwestia kierunku nawijania przy tego typu konstrukcji transformatora - w oryginale oba karkasy były nawinięte w przeciwną stronę, co sobie zaznaczyłem, natomiast nie zaznaczyłem sobie jak były łączone uzwojenia. Co w przypadku nawijania uzwojenia z odczepem ma znaczenie, bo one muszą być nawinięte symetrycznie.
  • #7
    HenryK3
    Level 29  
    Teoria to podstawa ale trzeba się też trzymać realiów. Koledzy mają doświadczenie i rację, najkorzystniej jest dobrać taki przekrój drutu nawojowego, żeby po precyzyjnym nawinięciu ledwo się zmieścił. Po nawinięciu zrób testy pod obciążeniem jakie są napięcia i prądy oraz jak bardzo trafo się grzeje podczas pracy. Gdy się okaże, że przezwojone trafo 40W będzie pracować S1 Link poprawnie przy mocy np 35W to musisz się z tym pogodzić.
    Rdzeń trzeba poskładać bardzo dokładnie. Każdy luz blach powoduje buczenie narastające z obciążeniem. Po zakończeniu prób zalej rdzeń rzadkim lakierem.
    W kwestii kierunku nawijania zasada jest prosta. Napięcia (i prądy) uzwojeń nawiniętych w tym samym kierunku i połączonych szeregowo sumują się. Kierunki przeciwne się znoszą.
    Kierunki nawijania uzwojenia wtórnego wobec pierwotnego nie mają znaczenia dla transformatora pracującego indywidualnie. Są takie same bo były na tej samej nawijarce.
  • #8
    Piottr242
    Level 23  
    HenryK3 wrote:

    Rdzeń trzeba poskładać bardzo dokładnie. Każdy luz blach powoduje buczenie narastające z obciążeniem. Po zakończeniu prób zalej rdzeń rzadkim lakierem.

    Mam wrażenie że cały czas myślisz o transformatorze klasycznym EI. A to nie jest mój transformator.
    W przypadku rdzenia zwijanego to opaski zaciskowej którą go spiąłem bardziej nie da się zacisnąć bo się zerwie gwint. I nawet po zaciśnięciu rdzeń luźno lata w oknie karkasu i chyba to jest najgłówniejszy powód buczenia.

    HenryK3 wrote:
    W kwestii kierunku nawijania zasada jest prosta. Napięcia (i prądy) uzwojeń nawiniętych w tym samym kierunku i połączonych szeregowo sumują się. Kierunki przeciwne się znoszą.

    Ona jest prosta dla transformatora jednokarkasowego. I tu bym nie miał żadnych wątpliwości.
    Natomiast w przypadku mojego transformatora płaskiego na rdzeniu zwijanym CP, z tego do sobie zaznaczyłem uzwojenia na obu karkasach są nawijane przeciwnie. Dopóki to jest jedno uzwojenie podzielone na pół po równo na oba pół-karkasy to nadal nie ma wątpliwości. Wątpliwość się zaczyna przy nawijaniu z odczepem.
  • Altium Designer Computer Controls
  • Helpful post
    #9
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Piottr242 wrote:
    wyszło 40 zwojów na styk w jednej warstwie .... po złożeniu transformatora i zasileniu uzwojenia pierwotnego przez tester z żarówką 100W szeregowo dało 6,7V napięcia przemiennego

    Dlaczego przez żarówkę? - bez sensu, na żarówce masz spadek napięcia i w efekcie uzw. pierwotne jest zasilane niższym napięciem co daje niższe wtórne, mocno przysiadające pod obciążeniem.
    Odwijałeś wtórne oryginalne? - nie liczyłeś zwojów? - bo to najprostszy sposób na wyznaczenie il.zw./V.
    Pisałeś:
    Piottr242 wrote:
    zapełniając w całości karkas drutem 0,8 mm (4 warstwy po 34 zwoje) uzyskuję 13 V z jednej połówki rdzenia

    z czego wynikałoby, że 4 x 34 zw=136zw. daje 13V, czyli transformator ma 10,5zw./V - i jest to wyznaczone przez ilość zwojów uzw. pierwotnego.
    Dla stabilizatora 2x12VDC potrzebujesz 2x15VAC, "od biedy" 2x 14VAC, czyli na każdym karkasie powinieneś nawinąć 15 x 10,5=157zw (min. 147zw), nawijając 147zw (14V) trzeba by użyć diod Schottky w prostowniku i dużych pojemności w filtrze aby zmniejszyć tętnienia.
    Czyli potrzebujesz ok.150zw w przestrzeni
    Piottr242 wrote:
    28,5 mm na 3,6 mm


    Nawinąłeś
    Piottr242 wrote:
    drutem 0,7 jedną warstwę, wyszło 40 zwojów na styk w jednej warstwie

    Cztery warstwy dadzą ok.160zw a ponieważ odczep zajmie miejsce ok.2 zw - to ok. 158zw, może 155zw - będziesz miał 15VAC.
    Albo te pierwsze 8V czyli 84 zw. możesz nawijać drutem fi=0,8mm, resztę fi=0,7mm - powinno się zmieścić na wysokosć, ilość zwojów całkowita w 4 warstwach będzie wtedy nieco mniejsza: 84 zw zajmą długość ok. 70mm, dla drutu fi=0,7mm zostanie z 4 warstw 4x28,5-70=44m minus ok. 2mm na odczep=42mm co pomieści ok. 60zw. Razem będzie 84+60=144zw - na styk.
    Piottr242 wrote:
    transformator nawet nieobciążony, a złożony na opaskę zaciskową (cybant) niemiłosiernie buczy.

    Musisz bardzo dokładnie oczyścić otwory w karkasach z resztek lakieru, bo przy wsuwaniu rdzenia w otwory ostre krawędzie rdzenia skrobią te resztki, które gdy dostaną się miedzy połówki rdzenia (na ich czoła) uniemożliwiają ich dokładne zetknięcie - trafo buczy, ma duży prąd jałowy, może się grzać na biegu jałowym.
    Powierzchnie czołowe rdzeni - idealnie czyste, przed składaniem z karkasami złóż sam rdzeń w rękach - spasuj go bo pow. czołowe są cięte i szlifowane pod katem i tylko jedna pozycja jest prawidłowa.
    Cybant - jeśli oryginalna opaska z blachy się połamała (wytrzymuje 2 rozbiórki) to użyj cybanta - używałem cybanta na zawleczkę i na śrubę i obydwa dają radę.
    Jak zrobisz wszystko poprawnie to trafo nie ma prawa buczeć, ewentualnie można użyć małych klinów (np. zaostrzone małe kawałki laminatu) wbitych pod cybant czy miedzy rdzeń a karkas (ostrożnie !).
    Rdzeń - polskie rdzenie CP transformatorowe ZATRA miały czoła szlifowane, dla dławików nie były szlifowane, rosyjskie (sowieckie) nie szlifowane, podobno zdarzały się (wybrakowane) transformatory ZATRY gdzie użyto rdzeni nie szlifowanych (od dławików - bo plan trzeba było wykonać). Sprawdź - jeśli byłby nie szlifowany to jest na forum opis jak to poprawić (przepis kolegów z Rosji) w postaci pasty/zawiesiny sproszkowanego ferrytu w oleju.
    Piottr242 wrote:
    kwestia kierunku nawijania przy tego typu konstrukcji transformatora

    Tylko kilka razy nawijałem na CP uzwojenia symetryczne z odczepami i zawsze planowałem to analizując - "idąc" za liniami pola magn. w rdzeniu i "widząc" jak indukuje się SEM w zależności od kierunku nawoju. Na podstawie doświadczenia intuicynie powiem tak - nawijaj identycznie obydwa karkasy, wyprowadzenia obu karkasów odpowiednio połączysz na zewn. trafa.
  • #10
    _jta_
    Electronics specialist
    Piottr242 wrote:
    jakiej średnicy drut nawojowy mam nabyć/użyć, żeby wyciągnąć z tego rdzenia maksymalny możliwy amperaż bez przewijania uzwojenia pierwotnego

    Tu odpowiedź jest prosta: takiego, jaki się zmieści. Jak użyjesz cieńszego, to wyciągniesz mniej; jak grubszego, to nie upchasz.

    Ale uzyskiwalny amperaż zależy nie tylko od średnicy drutu i mocy transformatora - istotna jest np. grubość emalii (bo zajmuje miejsce - jeśli ma być 2,5 A/mm2 przy 1,4A, to średnica samego drutu wychodzi 0,8444 mm, i jak w emalii ma być 0,8500 mm, to emalia powinna mieć grubość 2,8 um - nie wiem, czy bywa taka cienka, może w jednej tabeli podają grubość samego drutu, w drugiej z emalią, i stąd jest różnica); istotne są warunki chłodzenia, w tym grubość i przewodnictwo cieplne uzwojeń; istotne jest, jaką temperaturę wytrzyma uzwojenie (tu pewnie będzie kwestia, jaką wytrzyma pierwotne, bo pewnie ono jest pod spodem i nagrzewa się bardziej, więc istotne jest, ile ciepła wydzieli się w uzwojeniu).
  • #11
    Piottr242
    Level 23  
    trymer01 wrote:
    Dlaczego przez żarówkę? - bez sensu, na żarówce masz spadek napięcia i w efekcie uzw. pierwotne jest zasilane niższym napięciem co daje niższe wtórne, mocno przysiadające pod obciążeniem.

    To takie standardowe zabezpieczenie przed wywaleniem korków kiedy eksperymentuję z napięciem sieciowym.
    Drugi wyłącznik na desce zwiera żarówkę i wtedy podaję na transformator pełne napięcie sieciowe.

    trymer01 wrote:
    Odwijałeś wtórne oryginalne? - nie liczyłeś zwojów? - bo to najprostszy sposób na wyznaczenie il.zw./V.

    Tak liczyłem wychodzi 10,5-10,7 zw/V.

    trymer01 wrote:
    Dla stabilizatora 2x12VDC potrzebujesz 2x15VAC, "od biedy" 2x 14VAC, czyli na każdym karkasie powinieneś nawinąć 15 x 10,5=157zw (min. 147zw), nawijając 147zw (14V) trzeba by użyć diod Schottky w prostowniku i dużych pojemności w filtrze aby zmniejszyć tętnienia.

    Czyałem, że dla 78xx i 79xx 3v nadmiaru po wyprostowaniu jest optymalne. 14V~ po wyprostowaniu i uwzględnieniu spadku na diodzie zwykłej 1N4007 daje 16,7 V napięcia stałego. Więc wystarczy.
    trymer01 wrote:
    Cztery warstwy dadzą ok.160zw a ponieważ odczep zajmie miejsce ok.2 zw - to ok. 158zw, może 155zw - będziesz miał 15VAC.
    Albo te pierwsze 8V czyli 84 zw. możesz nawijać drutem fi=0,8mm, resztę fi=0,7mm - powinno się zmieścić na wysokosć, ilość zwojów całkowita w 4 warstwach będzie wtedy nieco mniejsza: 84 zw zajmą długość ok. 70mm, dla drutu fi=0,7mm zostanie z 4 warstw 4x28,5-70=44m minus ok. 2mm na odczep=42mm co pomieści ok. 60zw. Razem będzie 84+60=144zw - na styk.

    Tak właśnie zamierzam nawinąć docelowo. Pierwsze 8V drutem 0,8 a resztę do 14V drutem 0,65.

    Natomiast problemem są dla mnie półkarkasy i kolejność nawijania i łaczenia. Tak, żeby po złożeniu transformatora napięcia mi się nie odjęły.

    trymer01 wrote:
    Powierzchnie czołowe rdzeni - idealnie czyste, przed składaniem z karkasami złóż sam rdzeń w rękach - spasuj go bo pow. czołowe są cięte i szlifowane pod katem i tylko jedna pozycja jest prawidłowa.

    Wiem, w tylko jednej pozycji rdzeń pasuje do siebie i jest szlifowany. Natomiast podczas roznierania rdzeń mi pękł w jednym miejscu na styku blach i czy to może być miejsce buczenia? Jeśli tak, potraktuję je klejem i zacisnę niech się sklei.

    trymer01 wrote:
    Cybant - jeśli oryginalna opaska z blachy się połamała (wytrzymuje 2 rozbiórki) to użyj cybanta - używałem cybanta na zawleczkę i na śrubę i obydwa dają radę.

    Oryginalna opaska może jest i OK, ale nie mam na czym ścisnąć rdzenia tak, żeby ją zalutować. Dlatego cybant ze śrubką...

    trymer01 wrote:
    Tylko kilka razy nawijałem na CP uzwojenia symetryczne z odczepami i zawsze planowałem to analizując - "idąc" za liniami pola magn. w rdzeniu i "widząc" jak indukuje się SEM w zależności od kierunku nawoju. Na podstawie doświadczenia intuicynie powiem tak - nawijaj identycznie obydwa karkasy, wyprowadzenia obu karkasów odpowiednio połączysz na zewn. trafa.

    Ja tego nie widzę przestrzennnie. To jest jakby toroid podzielony na dwa, na obu karkasach nawijanie musi być w tę samą stronę.
  • Helpful post
    #12
    trymer01
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Piottr242 wrote:
    Czyałem, że dla 78xx i 79xx 3v nadmiaru po wyprostowaniu jest optymalne. 14V~

    Nie tak.
    Owszem, stabilizatory 78xx i 79xx wymagają 3V t.zw. "drop voltage" - więc dla 7812 w najgorszym przypadku napięcie przed LM7812 musi wynosić 15VDC. Ale są tętnienia na kondensatorze filtrującym - dobrze dobrany kondensator zapewni 5% tętnień, czyli ok. 0,8V. To już daje 15,8VDC ( w "dołkach" tętnień). I trzeba przewidzieć możliwy spadek napięcia sieci 230VAC -10%, czyli wymagane napięcie wynosi 15,8/0,9=17,6VDC - a do tego potrzeba 17,6/1,41=12,5VAC i to trzeba powiększyć o spadki na dwóch diodach mostka czyli 2V. Razem ok.14,5VAC - czyli 15VAC, albo 14VAC jeśli użyjesz diod Schottky i powiększonej pojemności kondensator filtrujący.
    W przeciwnym razie przy Usieci= np. 215VAC i pobieraniu ze stabilizatora większego prądu będziesz miał w napięciu wyjściowym tętnienia.
  • #13
    Piottr242
    Level 23  
    Co do prądu to tak mnie jeszcze naszło, że jak jest prostownik dwupołówkowy z uzwojenia symetrycznego, to łączny prąd który można czerpać jest równy dwukrotności prądu uzwojenia, bo raz czerpiemy z jednej połówki raz z drugiej.
    Zgodnie z tymi publikacjami w prostowniku dwupołówkowym średni prąd diody to 1/2 prądu pobieranego.
    http://www.ue.pwr.wroc.pl/laboratorium/prostowniki/projektowanie_i_analiza_prostownikow.pdf
    https://ea.elportal.pl/zasilacze.html

    W takim razie to upraszcza mój transformator bo mogę go w przypadku uzwojenia symetrycznego nawinąć na połowę mniejsze prądy. Czy dobrze interpretuję?
  • #14
    pawelr98
    Level 39  
    A nie prościej było odwinąć nieco te oryginalne uzwojenia wtórne ?
    2x9V+2x5V lub 2x9V+2x6V

    To już kwestia ile trzeba.

    W przypadku dwupołówkowym dwudiodowym ma kolega dwa razy tyle drutu (bo zamiast np.12V musimy nawinąć 2x12V) a musi on nadal przenosić taki sam pik prądu.

    Oczywiście prąd średni będzie mniejszy.
    Ale jak nawiniemy dwa uzwojenia to musimy mieć mniejszy przekrój, aby to zmieścić.
    To oznacza wyższą rezystancję i oprócz "powrotu" problemu grzania pojawia się nowy problem ze spadkiem napięcia podczas piku prądu (ładowanie kondensatora).
    Takie trafo będzie bardziej "miękkie". Tj. pod obciążeniem będzie bardziej przysiadać napięcie.

    Lepiej nawinąć jedno ale grubszym drutem. Wychodzi bardziej "sztywny" transformator.

    Uzwojenie dzielone do prostownika dwudiodowego stosuje się w zasadzie tylko wtedy kiedy cena półprzewodników bądź straty mocy są nieakceptowalne. Najczęściej spotka kolega taką konstrukcję w zasilaczach impulsowych wyższej mocy bo przy kilkudziesięciu A te paręset mV na diodzie to już sporo ciepła. W konstrukcjach klasycznych już rzadko.
  • #15
    _jta_
    Electronics specialist
    pawelr98 wrote:
    Uzwojenie dzielone do prostownika dwudiodowego (...) Najczęściej spotka kolega taką konstrukcję w zasilaczach impulsowych wyższej mocy

    No, nie całkiem - stosowano je w czasach lamp (bo były lampy prostownicze z podwójną anodą, ale podwójna katoda wymagałaby większej mocy żarzenia, i konstrukcja byłaby niewygodna; poza tym wymagałoby do pośredniego żarzenia); stosowano w zasilaczach małej mocy, kiedy diody były drogie; mają sens w zasilaczach niskiego napięcia, i nieco bardziej przy większej mocy, bo im większa moc transformatora, tym mniejszy ma być procentowo spadek napięcia na oporności uzwojeń - w układzie dwudiodowym mamy większy spadek napięcia na oporności uzwojeń, przy małej mocy np. 15%, w mostkowym mniejszy, np. 10%; w dwudiodowym unikamy dodatkowego spadku napięcia na diodach (około 1V, jeśli to są zwykłe, a nie Schottky) - wychodzi, że poniżej 20V mniej się traci, ale to przy prostowaniu z obciążeniem oporowym - kondensator, bądź akumulator daje pik prądu przy najwyższym napięciu i wpływ oporności uzwojeń staje się 1,5-2x większy, a więc granica jest przy 10-13V; przy bardzo małej mocy, około 1V i mniej, granica może być np. w okolicy 5V; przy setkach W, np. w okolicy 20V.

    Ale oprócz tego, jakie są straty, istotna może być dostępność odpowiedniego transformatora (zwłaszcza przy małej mocy z braku odpowiedniego może być użyty większy), i jego rozmiary (zwłaszcza przy dużej mocy są one dużo większe od diod, i dużo droższe).
  • #16
    Piottr242
    Level 23  
    pawelr98 wrote:
    Lepiej nawinąć jedno ale grubszym drutem. Wychodzi bardziej "sztywny" transformator.

    Jak z jednego uzwojenia zrobisz zasilacz symetryczny? "Szkodliwa porada" jak nic ;-), warto jest czasem przeczytać pierwszy post w wątku, gdzie powiedziałem:
    Piottr242 wrote:
    Chciałem sobie przewinąć transformator płaski (na rdzeniu CP) TS40/49 na napięcie symetryczne 2x14V

    pawelr98 wrote:

    Uzwojenie dzielone do prostownika dwudiodowego stosuje się w zasadzie tylko wtedy kiedy cena półprzewodników bądź straty mocy są nieakceptowalne. Najczęściej spotka kolega taką konstrukcję w zasilaczach impulsowych wyższej mocy bo przy kilkudziesięciu A te paręset mV na diodzie to już sporo ciepła. W konstrukcjach klasycznych już rzadko.

    Chyba, że celem jest uzyskanie napięcia symetrycznego. Jak w moim przypadku.
    _jta_ wrote:
    Ale oprócz tego, jakie są straty, istotna może być dostępność odpowiedniego transformatora (zwłaszcza przy małej mocy z braku odpowiedniego może być użyty większy), i jego rozmiary (zwłaszcza przy dużej mocy są one dużo większe od diod, i dużo droższe).

    Mój problem jest w odwrotnym kierunku, mam "jakiś" transformator i chcę z niego wyciągnąć napięcia jakie potrzebuję, z prądami jakie bezpiecznie może oddać. Zresztą to jest bardzo typowy problem majsterkowiczów, a wiedza książkowa i arkusze do obliczania transformatorów dostępne w Sieci są zorientowane na wymyślanie transformatora nowego. A nie wymyślanie, co można zrobić z transformatorem który lezy rozebrany na blacie w warsztacie....

    Natomiast nadal nie mam odpowiedzi, jak to jest z prądem w przypadku prostownika symetrycznego. Czy mogę założyć połowę prądu docelowego? A jeśli nie połowę, to ile?
    Edit: połowę mógłbym założyć dla zasilacza z jednym prostownikiem dwupołówkowym. Zaczym połowy przyjąć nie mogę. Natomiast przy zasilaczu symetrycznym, jeżeli w zasilanych urządzeniach są układy zasilane tylko napięciem dodatnim (np 40xx), czy wszystkie kontrolki LED, obciążenie części ujemnej będzie mniejsze. Tylko o ile?
  • #17
    _jta_
    Electronics specialist
    Piottr242 wrote:
    Czy mogę założyć połowę prądu docelowego? A jeśli nie połowę, to ile?

    Nie bardzo rozumiem sens tego pytania. Jeśli masz transformator z dwoma identycznymi uzwojeniami wtórnymi, i podłączysz do obu diody tak, by prąd płynął na zmianę przez oba uzwojenia, to można je w sumie obciążyć prądem co najmniej o 41% większym, niż przypadałby na obciążenie jednego, gdyby były obciążone oba; ponieważ każde pracuje tylko przez pół okresu 50Hz (czy ile masz w sieci, bo np. w USA jest 60Hz), to możesz uzyskać 71% tego prądu, jaki być uzyskał łącząc je równolegle i stosując prostownik mostkowy. Ale to taka prymitywna ocena: prąd uzwojenia pierwotnego będzie mniejszy, więc w sumie transformator będzie się grzał mniej, i pewnie można z niego wyciągnąć nie 71%, a około 80%, - a ile dokładnie, to zależy od konstrukcji transformatora (powiedzmy, że uzwojenia są połączone cieplnie - w pierwotnym wydzieli się 64% normalnej ilości ciepła, we wtórnych 128%, średnio 96%, a więc mniej, niż przy nominalnym obciążeniu).
  • Helpful post
    #18
    vodiczka
    Level 43  
    Piottr242 wrote:
    Co do prądu to tak mnie jeszcze naszło, że jak jest prostownik dwupołówkowy z uzwojenia symetrycznego, to łączny prąd który można czerpać jest równy dwukrotności prądu uzwojenia, bo raz czerpiemy z jednej połówki raz z drugiej.
    Zapoznaj się z moim postem a jeżeli masz czas i chęć to z całym tematem.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=17842671#17842671
  • #19
    pawelr98
    Level 39  
    Piottr242 wrote:

    Jak z jednego uzwojenia zrobisz zasilacz symetryczny?

    Podwajaczem napięcia.
    W impulsowych zasilanych ze 115V normalna rzecz.

    Tylko wtedy mamy wadę w postaci tego, że kondensatory są ładowane jednopołówkowo i muszą mieć znacznie większą pojemność.

    Prościej było po prostu możliwie odwinąć te oryginały do uzyskania 2x12V w połączeniu szeregowym.
    W fabryce zapewne nawinęli lepiej niż ręcznie teraz będzie kolega nawijał od zera.

    Miałem kupione tanie transformatory 2x7,5V to robiłem na 12,6V odwijając jedno z uzwojeń.
  • #20
    Piottr242
    Level 23  
    vodiczka wrote:
    Piottr242 wrote:
    Co do prądu to tak mnie jeszcze naszło, że jak jest prostownik dwupołówkowy z uzwojenia symetrycznego, to łączny prąd który można czerpać jest równy dwukrotności prądu uzwojenia, bo raz czerpiemy z jednej połówki raz z drugiej.
    Zapoznaj się z moim postem a jeżeli masz czas i chęć to z całym tematem.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=17842671#17842671

    No i nareszcie mam odpowiedź na temat! Dziękuję.
    Oznacza to, że przy prostowaniu dwupołówkowym mogę obciążyć transformator 1,41 prądu nominalnego wynikającego z mocy transformatora i grubości zastosowanego drutu.

    pawelr98 wrote:
    Piottr242 wrote:

    Jak z jednego uzwojenia zrobisz zasilacz symetryczny?

    Podwajaczem napięcia.
    W impulsowych zasilanych ze 115V normalna rzecz.

    Ale ja nie robię zasilacza impulsowego. Tylko transformatorowy na 50 Hz.

    pawelr98 wrote:
    Prościej było po prostu możliwie odwinąć te oryginały do uzyskania 2x12V w połączeniu szeregowym.

    Pewnie że prościej. Niestety już rozwinąłem całe wtórne.
    Poza tym ten transformator jest nawijany tak, że ma dwa uzwojenia symetryczne jedno nad drugim, podzielone na oba karkasy. Odwijając część na jednym karkasie i część na drugim, musiałbym zakombinować potem z łączeniem odpowiednich uzwojeń.
  • #21
    pawelr98
    Level 39  
    Piottr242 wrote:

    Ale ja nie robię zasilacza impulsowego. Tylko transformatorowy na 50 Hz.

    Ale zasada działania ta sama. Tam powielacz jest po stronie sieci 60Hz.

    Mostek prostowniczy lub 2 diody i dwa kondensatory.

    https://www.electronics-tutorials.ws/blog/voltage-multiplier-circuit.html

    Z mostkiem prostowniczym jest taka zaleta, że kondensatory są chronione przed odwrotną polaryzacją.
    W każdym razie do zrobienia nawet na płytce drukowanej do użytku z dzielonym uzwojeniem.
    Jeden koniec uzwojenia łączymy z masą (pomiędzy kondensatorami).
    Nic więcej nie trzeba zmieniać.
    Jedynie pojemność powinna być wyższa, aby skompensować rzadsze podładowywanie kondensatorów.
  • Helpful post
    #22
    vodiczka
    Level 43  
    Piottr242 wrote:
    Oznacza to, że przy prostowaniu dwupołówkowym mogę obciążyć transformator 1,41 prądu nominalnego wynikającego z mocy transformatora i grubości zastosowanego drutu.
    Przykro mi ale to oznacza coś innego.

    Gdy masz transformator o uzwojeniach wtórnych 2x2A to możesz zbudować prostownik na dwa sposoby.
    1/ Łączysz oba uzwojenie wtórne równolegle i prostujesz prąd mostkiem gretza, wtedy możesz pobierać prąd 2x2=4A bez przeciążenia zarówno uzwojenia pierwotnego jak i uzwojenia wtórnego transformatora.
    2/ Łączysz oba uzwojenia szeregowo z odczepem pośrodku i prostujesz prąd dwiema diodami. Wtedy możesz pobierać prąd 1,41x2A=2,82A. Uzwojenie pierwotne nie będzie w pełni dociążone ale wtórne nie będzie przeciążone. Straty cieplne w uzwojeniu wtórnym będą takie same jak w sposobie 1.
  • #23
    Piottr242
    Level 23  
    vodiczka wrote:
    Piottr242 wrote:
    Oznacza to, że przy prostowaniu dwupołówkowym mogę obciążyć transformator 1,41 prądu nominalnego wynikającego z mocy transformatora i grubości zastosowanego drutu.
    Przykro mi ale to oznacza coś innego.

    Sposób pierwszy już ustaliliśmy, że mnie nie interesuje. Natomiast wydaje mi się że mówimy o tym samym tylko ja zastosowałem skrót myślowy.
    vodiczka wrote:
    2/ Łączysz oba uzwojenia szeregowo z odczepem pośrodku i prostujesz prąd dwiema diodami. Wtedy możesz pobierać prąd 1,41x2A=2,82A. Uzwojenie pierwotne nie będzie w pełni dociążone ale wtórne nie będzie przeciążone. Straty cieplne w uzwojeniu wtórnym będą takie same jak w sposobie 1.

    To jest dokładnie to samo o czym myślałem, tyle że ja napisałem "obciążyć transformator" a miałem na myśli "obciążyć uzwojenie wtórne".
    Bardzo dziękuję za sensowną i pomocną odpowiedź w tym wątku.
  • Helpful post
    #24
    _jta_
    Electronics specialist
    vodiczka wrote:
    Uzwojenie pierwotne nie będzie w pełni dociążone ale wtórne nie będzie przeciążone. Straty cieplne w uzwojeniu wtórnym będą takie same jak w sposobie 1.

    Dodam jeszcze, że jeśli uzwojenie pierwotne podgrzewa wtórne (np. wtórne jest na wierzchu, pierwotne pod spodem), to przy mniejszym obciążeniu pierwotnego wtórne można obciążyć bardziej. Ale tak, czy siak, uzyskujemy tylko 80% tego, co przy prostowaniu mostkiem - wychodzi, że to ma sens przy napięciu poniżej 5V (albo i mniejszym, jak diody mają niskie napięcie przewodzenia)...