Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

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

Jak obliczyć ilość zwojów transformatora?

arek117 07 May 2020 22:38 1662 37
  • #1
    arek117
    Level 9  
    Witam,
    Potrzebuję pomocy w obliczeniu transformatora. Transformator TVL 62 zasilany z przetwornicy zbudowanej na NE555 zasilanej 12V prądem o częstotliwości ok. 30kHz. Cewka WN ma około 900zw. Ile muszę wykonać zwojów pierwotnego aby na wyjściu mieć około 1000-1500V??
  • #4
    _jta_
    Electronics specialist
    Taki mały? Zmierzyłeś go? Z przebiegiem jest istotne, jak się porównują czasy włączenia i wyłączenia - czyli współczynnik wypełnienia.

    W układzie flyback do czasu włączenia dobiera się uzwojenie pierwotne, do czasu wyłączenia wtórne. Krótszy czas -> mniej zwojów.
  • #5
    CYRUS2
    Level 42  
    _jta_ wrote:
    Taki mały? Zmierzyłeś go?
    Co w tym dziwnego - to przetwornica.
  • #6
    _jta_
    Electronics specialist
    Nie mam akurat tego transformatora, ale chyba taki widziałem i był znacznie większy. Proszę o zdjęcie przekroju (po rozdzieleniu połówek) i wymiary.

    To, oprócz przetwornicy wytwarzającej wysokie napięcie dla kineskopu, jest transformatorem odchylania poziomego. Z tego powodu częstotliwość musi być 15625Hz.
  • #7
    bratHanki
    Level 31  
    Rdzenie trafo WN miały 16 mm średnicy co daje 2 cm2.
  • #8
    _lazor_
    Moderator of Designing
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3606304.html

    Gorzej jak nie znasz materiału rdzenia, ale można zrobić to trochę inaczej.

    Nawiń na rdzeń powiedzmy 10 zwojów, puść to przez docelowy falownik i docelowej częstotliwości. Zmieniaj napięcie np przez zasilacz laboratoryjny i badań wartość prądu pobierany przez obwód. Jeśli zacznie przekraczać 60-100mA to znaczy że się już nasycać. Teraz podziel napięcie przez ilość zwojów i masz miej więcej ile musisz mieć woltów na zwój dla danego rdzenia przy danej częstotliwości.

    CYRUS2 nie odnoś się do mojej odpowiedzi, nie mam dziś ochoty z Tobą dyskutować, nie mam na to sił.
  • #9
    arek117
    Level 9  
    Jak obliczyć ilość zwojów transformatora?
    _jta_ wrote:
    Nie mam akurat tego transformatora, ale chyba taki widziałem i był znacznie większy. Proszę o zdjęcie przekroju (po rozdzieleniu połówek) i wymiary.

    To, oprócz przetwornicy wytwarzającej wysokie napięcie dla kineskopu, jest transformatorem odchylania poziomego. Z tego powodu częstotliwość musi być 15625Hz.
    Jak obliczyć ilość zwojów transformatora?
  • #10
    _jta_
    Electronics specialist
    Rdzenie transformatorów linii TV pracowały z indukcją maksymalną 200mT i z asymetrycznym przebiegiem - około 80% czasu klucz był włączony (wtedy strumień elektronów rysował linię na ekranie), 20% wyłączony (strumień elektronów w kineskopie był odcięty, pole cewki powracało do odchylania na początek linii, i było generowane wysokie napięcie do zasilania anody kineskopu).

    Ale nie pamiętałem wymiarów rdzenia (z grubsza pamiętałem, ale mało dokładnie) i nie mam pod ręką, żeby zmierzyć; od teoretycznie 201mm2 (przy założeniu średnicy równo 16mm) trzeba odjąć wycięcie na śruby, pewnie ze 20mm2, więc można przyjąć 180mm2. Ograniczeniem indukcji nie było nasycenie, ale nagrzewanie się rdzenia przez prądy wirowe - przy większej częstotliwości trzeba zmniejszać indukcję tak, by iloczyn indukcji i częstotliwości pozostawał stały; trochę to jeszcze zależy od asymetrii włączania i wyłączania klucza.

    Można chyba przyjąć, że strumień magnetyczny zmieniał się o 36uWb w czasie 12us, czyli 3Wb/s, to oznacza 3V na zwój, ale to było przez 20% czasu. Zmiana w drugą stronę generowała 4x mniej ciepła w rdzeniu (4x wolniejsza, 4x mniejsze prądy wirowe, 16x mniejsza moc, 4x dłuższy czas -> 4x mniejsza energia na cykl) - przy równym podziale czasu na narastanie i zanikanie strumienia w rdzeniu wypada ograniczyć napięcie do 1,5V na zwój, wtedy moc tracona będzie taka sama, jak w normalnych warunkach w transformatorze odchylania poziomego.
  • #11
    arek117
    Level 9  
    _jta_ wrote:
    Rdzenie transformatorów linii TV pracowały z indukcją maksymalną 200mT i z asymetrycznym przebiegiem - około 80% czasu klucz był włączony (wtedy strumień elektronów rysował linię na ekranie), 20% wyłączony (strumień elektronów w kineskopie był odcięty, pole cewki powracało do odchylania na początek linii, i było generowane wysokie napięcie do zasilania anody kineskopu).

    Ale nie pamiętałem wymiarów rdzenia (z grubsza pamiętałem, ale mało dokładnie) i nie mam pod ręką, żeby zmierzyć; od teoretycznie 201mm2 (przy założeniu średnicy równo 16mm) trzeba odjąć wycięcie na śruby, pewnie ze 20mm2, więc można przyjąć 180mm2. Ograniczeniem indukcji nie było nasycenie, ale nagrzewanie się rdzenia przez prądy wirowe - przy większej częstotliwości trzeba zmniejszać indukcję tak, by iloczyn indukcji i częstotliwości pozostawał stały; trochę to jeszcze zależy od asymetrii włączania i wyłączania klucza.

    Można chyba przyjąć, że strumień magnetyczny zmieniał się o 36uWb w czasie 12us, czyli 3Wb/s, to oznacza 3V na zwój, ale to było przez 20% czasu. Zmiana w drugą stronę generowała 4x mniej ciepła w rdzeniu (4x wolniejsza, 4x mniejsze prądy wirowe, 16x mniejsza moc, 4x dłuższy czas -> 4x mniejsza energia na cykl) - przy równym podziale czasu na narastanie i zanikanie strumienia w rdzeniu wypada ograniczyć napięcie do 1,5V na zwój, wtedy moc tracona będzie taka sama, jak w normalnych warunkach w transformatorze odchylania poziomego.

    Dziękuję za pomoc. To ile powinienem wykonać zwojów uzwojenia pierwotnego, aby mieć około 1200V?
  • #12
    Łukasz.K
    Level 27  
    To jak masz mieć na wtórnym 1000V, powinieneś nawinąć maksymalnie 11 zwojów, dla 1500V maksymalnie 7 zwojów, jeżeli to jest zasilane z napięcia 12V. Ja bym nawinął 7 zwojów, zrobił odczep, później nawinął dwa zwoje, znów zrobił odczep i tak do 12 zwojów. Uzwojenie wtórne do pierwszych prób odłączyć od obciążenia i zewrzeć je siedmioma rezystorami połączonymi szeregowo aby ich łączna rezystancja wynosiła około 1MΩ. Później bym podłączał kolejno poczynając od 12 zwojów do przetwornicy przez rezystor włączony szeregowo z uzwojeniem pierwotnym o wartości około 3Ω/10W ograniczający prąd i przez około minutę za każdym razem patrzył czy rezystor się nie grzeje. Tak zmniejszać liczbę zwojów dopóki rezystor nie grzeje. Później podłączyć obciążenie i sprawdzić czy układ działa prawidłowo. Obciążenie można podłączać na wszelki wypadek z włączonym szeregowo z uzwojeniem pierwotnym rezystorem 1Ω/10W. Jeżeli telewizor świeci można rezystor odłączyć ale też można go zostawić dla bezpieczeństwa zmniejszając jego wartość do 0.5Ω.
  • #13
    _jta_
    Electronics specialist
    To uzwojenie WN 900 zwojów, które masz, powinno pasować do włączania klucza ze współczynnikiem wypełnienia 50% (trzeba co najmniej 800).

    A pierwotne powinno mieć co najmniej 1/100 tego, co wtórne, czyli co najmniej 9 zwojów (przy większej ilości można zwiększyć wypełnienie).
  • #14
    arek117
    Level 9  
    Trochę mnie to dziwi, ze tak mało zwojów. W projekcie AVT co prawda jest transformator o 1700zw. i dla lampy plazmowej zalecają 15 zw. gdzie napewno napięcie jest duzo większe niż 1000V a dla jonizatora powietrza zalecają 30-40zw. gdzie po wyprostowaniu prostownikiem jednopołówkowym ma być wg projektu 10-15kV. Piszą tam o transformatorze z TV Vela a wiec prawdopod. TVL53, konstrukcyjnie podobny jest do tego mojego. Coś mi tu nie gra. Przetwornica jest zasilana z 12v oparta na Ne555: https://serwis.avt.pl/manuals/AVT876.pdf
    ??

    Dodano po 7 [minuty]:

    Fakt, ze zmieniałem częstotliwość i wypełnienie (ten kit przewiduje regulacje), ale na TVL62 przy 45zw. przy zbliżaniu wkrętarka do wyjścia z transformatora otrzymywałem iskrę 10mm, co chyba przy zbliżeniu do drugiego wyjścia z trafo dało by większa długość- a więc spore napięcie.
  • #15
    _lazor_
    Moderator of Designing
    To nie jest napięcie przemienne, więc zasady przy projektowaniu "klasycznego" transformatora nie za bardzo tutaj się nadają. Poczytaj o topologii flyback.
  • #16
    _jta_
    Electronics specialist
    bratHanki w #7 wrote:
    Rdzenie trafo WN miały 16 mm średnicy co daje 2 cm2.

    Zasugerowałem się tym, a rozumiem (z rysunku z #9), że ten rdzeń ma średnicę 13mm? To przekrój jest 1,5x mniejszy, i trzeba odpowiednio więcej zwojów.

    Czyli albo wypełnienie 50% i najwyżej 900V z uzwojenia 900 zwojów, albo trzeba skrócić "takt" oddawania energii na uzwojeniu wtórnym (np. przez 48us klucz włączony i "ładowanie" cewki, potem przez 12us wyłączony i oddawanie energii na wyjściu).
  • #21
    Łukasz.K
    Level 27  
    Z tego co napisano dotychczas wynika że jest to układ Flyback i żeby uzyskać przerwę 30% czasu indukuje się na wtórnym napięcie większe niż wynika z przekładni, wówczas ilość zwojów pierwotnego musiałaby być 2.5 raza większa niż wyliczone 9 zwojów. Najlepiej zmierzyć oscyloskopem przebieg idący na tranzystor załączający uzwojenie oraz zmierzyć dokładnie średnicę rdzenia. Wówczas można dokładnie wyliczyć parametry uzwojenia. Dobrze by było też mieć schemat układu. Bez tego to tylko eksperymentalnie układ podłączyć i zobaczyć czy rdzeń się nie będzie nasycał i później ewentualnie dowinąć zwojów.
  • #23
    Łukasz.K
    Level 27  
    To wówczas trzeba by dać 4 razy więcej zwojów czyli jakieś 36.
  • #24
    bratHanki
    Level 31  
    Czy częstotliwość 30 kHz jest z góry narzucona? Jeżeli tak to można zastosować przetwornicę przeciwsobną. Przynajmniej nie będzie kłopotu z policzeniem przekładni i naopiecia wyjściowego. Można też zastosować przeciwsobną samowzbudną jeżeli typ przetwornicy również nie jest z góry założony.
  • #25
    Łukasz.K
    Level 27  
    Czy to jest transformator do kitu AVT?
  • #27
    arek117
    Level 9  
    Lub ten schemat -pisałem o nim wcześniej

    „Trochę mnie to dziwi, ze tak mało zwojów. W projekcie AVT co prawda jest transformator o 1700zw. i dla lampy plazmowej zalecają 15 zw. gdzie napewno napięcie jest duzo większe niż 1000V a dla jonizatora powietrza zalecają 30-40zw. gdzie po wyprostowaniu prostownikiem jednopołówkowym ma być wg projektu 10-15kV. Piszą tam o transformatorze z TV Vela a wiec prawdopod. TVL53, konstrukcyjnie podobny jest do tego mojego. Coś mi tu nie gra. Przetwornica jest zasilana z 12v oparta na Ne555: https://serwis.avt.pl/manuals/AVT876.pdf
    ??

    Dodano po 7 [minuty]:

    Fakt, ze zmieniałem częstotliwość i wypełnienie (ten kit przewiduje regulacje), ale na TVL62 przy 45zw. przy zbliżaniu wkrętarka do wyjścia z transformatora otrzymywałem iskrę 10mm, co chyba przy zbliżeniu do drugiego wyjścia z trafo dało by większa długość- a więc spore napięcie.„
  • #28
    Łukasz.K
    Level 27  
    Wg tego schematu współczynnik wypełnienia jest poniżej 50% ( z obliczeń wynika że 15% ale nie wiem czy to poprawny wynik), czyli powinno wystarczyć 11 zwojów.

    Dodano po 5 [minuty]:

    Wogóle autor nie napisał do czego ma służyć ten układ. Im mniej zwojów w pierwotnym tym większe napięcie na wtórnym, więc takie rozwiązanie wydaje się lepsze ogólnie.
    W takim układzie cały czas musi istnieć odpowiednio wysokie napięcie na wyjściu układu (przy współczynniku wypełnienia 50% napięcie to nie powinno być mniejsze niż wynika to z przekładni razy napięcie wejściowe) aby transformator mógł oddać energię zanim rdzeń znów zacznie się magnesować czyli uzwojenie wtórne nie może być zwarte.
  • #30
    _jta_
    Electronics specialist
    Powinny być OK - nie wiem, jak z szybkością przełączania, ale 1N4007 też nie są specjalnie szybkie.

    A co do ilości zwojów: jest zależność ΔΦ=U·Δt/N, gdzie ΔΦ to zmiana strumienia magnetycznego (=S·ΔB), U to napięcie, N ilość zwojów; dla przetwornicy flyback są na zmianę takty ładowania rdzenia (Φ rośnie), i oddawania energii przez rdzeń (Φ maleje), przy czym wartość zmiany Φ jest taka sama, i w uzwojeniu pierwotnym prąd ma płynąć w tym pierwszym takcie, we wtórnym w drugim. Taka przetwornica dostosowuje się do napięcia, zmieniając Δt (dla pierwszego taktu może być inne, niż dla drugiego) tak, żeby pasowało.

    Jest kwestia, jak dobrać ilość zwojów, żeby przetwornica dobrze działała - duża różnica czasów Δt obu taktów bywa niekorzystna, ale i duża ilość zwojów uzwojenia wtórnego (przy uzyskiwaniu wysokich napięć) jest szkodliwa, bo uzwojenie ma dużą pojemność własną, której ładunek się zmienia powodując straty energii (ma to zwłaszcza duże znaczenie przy małej mocy).