Nawijanie transformatora impulsowego, pytanie o uzwojenie pierwotne

jarek_lnx wrote:

Czyli nie masz obciążeń wymagających dokładnej wartości napięcia, to ja bym się nie przejmował, nie dzielił żadnego uzwojenia.

OK, nawinę tak jak radzisz.

Pozdrawiam,
A.

Dodano po 1 [godziny] 50 [minuty]:

Nawinąłem 32 zwoje pierwotnego w dwóch warstwach, zachowując odstępy od końców karkasu (z tego co wiem tak należy robić). Będzie ciężko wcisnąć tam te 84zwoje, ale może się zmieścić, najwyżej zrezygnuję z uzwojenia 12V.

Pozdrawiam,
A.

Wszystkie uzwojenia zmieściły się na karkasie i wygląda to tak jak poniżej.

Pozdrawiam,
A.

Taśma PCW, mam nadzieję że nie w środku, jako izolacja pierwotne-wtórne. Warto stosować materiały odporne na temperaturę, taśma PCW w podwyższonej temperaturze się sama odkleja i mięknie, a pod naciskiem naprężonego drutu "popłynie" - może zrobić się dziura.

jarek_lnx wrote:

Taśma PCW, mam nadzieję że nie w środku, jako izolacja pierwotne-wtórne. Warto stosować materiały odporne na temperaturę, taśma PCW w podwyższonej temperaturze się sama odkleja i mięknie, a pod naciskiem naprężonego drutu "popłynie" - może zrobić się dziura.

Jest w całym transformatorze, ale trafo nie powinno się grzać, rdzeń jest sporo większy jak na potrzebną mi moc a zasilacz nie będzie zawsze pracować pod pełnym obciążeniem.
Przy wykonywaniu innego trafa nikt nie wspomniał że ta taśma to średni pomysł a u autora schematu przetwornicy też jest użyta taka taśma i jakoś to działało.

Pozdrawiam,
A.

Olkus wrote:

ale trafo nie powinno się grzać, rdzeń jest sporo większy jak na potrzebną mi moc

Żeby się nie grzał, to akurat nie wielkość decyduje, ale to jak ją wykorzystasz dając więcej zwojów żeby pracować z mniejszą indukcją i zmniejszyć straty w rdzeniu, oraz większe przekroje tak żeby zmniejszyć straty w miedzi - piszę ogólnie, ale podejrzewam ze tego nie liczyłeś, więc wyjdzie dopiero po uruchomieniu.

Olkus wrote:

zasilacz nie będzie zawsze pracować pod pełnym obciążeniem.

To nie jest dobre podejście, bo nie da się tą metodą zagwarantować bezpieczeństwa, raz przegrzejesz, izolacja w transformatorze popłynie i nie będziesz nawet o tym wiedział.

Olkus wrote:

Przy wykonywaniu innego trafa nikt nie wspomniał że ta taśma to średni pomysł a u autora schematu przetwornicy też jest użyta taka taśma i jakoś to działało.

Sam zaczynałem od tego co było pod ręką, czyli taśmy PCW, ale też zdarzało mi się rozwijać tak nawinięty transformator i oglądać taśmę która trochę popracowała i została "przecięta" naprężonym drutem w podwyższonej temperaturze. Nie były to konstrukcje na napięcie sieciowe.
Jakoś działało? Mówimy tu o izolacji pierwotne-wtórne i niebezpieczeństwie uszkodzenia tej izolacji, uważasz że "jakieś działanie" to wszystko czego należy oczekiwać od takiego urządzenia.

Nie robiłem szczegółowych badań takiej taśmy, może i wytrzyma dłużej, może nie, ale wyniki obserwacji rozwiniętej taśmy nie były zachęcające.
Wszystkie polimery wykazują zjawisko pełzania https://pl.wikipedia.org/wiki/Pe%C5%82zanie Pod naciskiem drutu taka taśma będzie z czasem "wypływać" ze szczeliny.

Fabryczne transformatory wykorzystują materiały bardziej odporne na temperaturę i po prostu sztywniejsze, jak taśmy poliestrowe, ja często używam poliimidu (Kaptonu).

Druty są dobrane z marginesem by się zbytnio nie grzały. Na pierwotnej jest drut 0,8mm a na wtórnym (uzwojenie wysoko napięciowe) drut 0,7mm przy zakładanym maksymalnym prądzie 500mA. W uzwojeniu 12V jest drut około 0,4mm.

Pozdrawiam,
A.

Ilość zwojów oblicza się do wymaganej założonej czy obliczonej indukcji w rdzeniu a ta zmienia się wraz ze zmianą częstotliwości pracy, rodzaju materiału i kilku innych czynników (nie pamiętam jakich) chyba też od przekroju rdzenia (im większy przekrój tym mniejsza dopuszczalna indukcja.

Generalnie przy większej częstotliwości maleje dopuszczalna indukcja w rdzeniu. Tak że np. przyrost indukcji dla 30kHz wyniesie jakieś 0.25T w rdzeniu wielkości ETD 44. A dla częstotliwości 60kHz by wyniósł jakieś 0.18T. Przy dużych rdzeniach o przekroju np. 683mm². Przyrost indukcji powinien wynosić jakieś 0.2T dla 30kHz.

Przyrost indukcji jest to wartość o jaką się zmienia indukcja w rdzeniu np od -0.09T do 0.09T da przyrost 0.18T. Nie jest to wartość maksymalna indukcji w rdzeniu!

W profesjonalnych wielkoseryjnych projektach wartość indukcji dobiera się bardzo precyzyjnie bo zależy od tego sprawność oraz koszty wytwarzania i jest to proces dość złożony względem prostego domowego założenia. Później obliczamy liczbę zwojów wg z=U*dt/(S*ΔB). Gdzie dt jest to czas przewodzenia klucza w półmostku, pełnym mostku czy układzie push-pull. Napięcia są oczywiście dwa razy większe w pełnym mostku czy push-pull od tego w półmostku dla danego napięcia zasilającego.

To co piszę tu dotyczy tego układu czyli półmoska, push-pulli, pełnych mostków. Nie dotyczy ogólnie transformatorów impulsowych dlatego że dla Flybacków i forwardów indukcję w rdzeniu zakłada się czy oblicza inną dlatego że rdzeń jest magnesowany jednostronnie.

Jak ma się wartość przyrostu indukcji ΔB wówczas wg powyższego wzoru oblicza się liczbę zwojów i dla transformatora obniżającego dzieli się uzwojenie pierwotne na dwie równe części jedną pod wtórnym drugą nad wtórnym.

Dla transformatora podwyższającego dzieli się uzwojenie wtórne na dwie części a pierwotne nawija się w środku.

Drut trzeba dobrać tak żeby wartwy zajęły cąłą powierzchnię karkasu z wyjątkiem odstepu od brzegów wg normy (jakieś 4mm). Można nawijać kilkoma cieńszymi drutami na raz ułożonymi obok siebie. Ważne jest żeby dobrać grubość drutu tak żeby cały karkas z wyjątkiem brzegów zapełnić drutem i tak należy dobierać jego wymiary.

Oddzielnym problemem jest zjawisko naskórkowości i proximity. Generalnie w konstrukcjach amatorskich najlepiej nawijać cienkim drutem średnicy rzędu 0.15÷0.3mm. Dla odpowiednich prądów zwiększa się liczbę tych drutów odpowiednio lub używa taśm miedzianych 0.1÷0.3mm grubości. Sprawdza się to dość dobrze.

Skomplikowane obliczenia dałyby trochę lepsze parametry ale zawierają one wykresy wg których zmienia się grubość drutu w zależności od ilości jego wartstw itd. gdzie się schodzi do drutów o średnicach 0.05mm czyli realnie to już jest lica bo trudno sobie wyobrazić nawijanie takich drucików inaczej.

I w niektórych przypadkach uzyskałoby się gorsze wyniki niż nawijanie drutem fi=0.2mm.

Mi wychodzi że to uzwojenie powinno mieć 2x33zw wg z=175V*16µs/(0.25T*173mm²)= 175*16*0.000001/(0.25*173*0.000001)
dla 30kHz. Zaokrągliłem 325V/2 do 175V bo lepiej układ na gorszy przypadek obliczać.

Dla 60kHz byłoby 65*(0.25T/0.18T)*(30kHz/60kHz)=45 czyli 46zw.

Zwoje zaokrągla się zwykle do wyższych liczb a nie do niższych.

@lukaszk9 trafo mam już nawinietę, ale dziękuję za opis wykonywania takiego transformatora. Może przyda się kiedy indziej bo rozwijać tego nie mam zamiaru
I w tym przypadku to nie jest trafo obniżające lecz podwyższające (bynajmniej jedno uzwojenie, drugie pomocnicze jest rzeczywiście obniżające).
Że zwoje zaokrągla się do góry to akurat wiem.

Pozdrawiam,
A.

Warto by było policzyć napięcie +10% bo dopuszczalna odchyłka to +/-10%, kiedyś można było na tym polegać, kiedy prąd dostarczał zakład energetyczny, współcześnie mamy też prosumentów, a tu może być gorzej, bo wiadomo że niektórzy w falownikach on-grid obchodzą zabezpieczania, żeby się nie wyłączał kiedy podnosi napięcie w sieci powyżej 253V - Polak potrafi

W dzisiejszych czasach nawet napięcia w sieci nie można być pewnym

jarek_lnx wrote:

W dzisiejszych czasach nawet napięcia w sieci nie można być pewnym

U mnie czasem więcej jak 245V potrafi być

Pozdrawiam,
A.