Источники питания и свет Актуальные вопросы и ответы по источникам питания, световому оборудованию. |
14.10.2009, 16:45
|
|
Частый гость
Регистрация: 27.01.2009
Сообщений: 16
Сказал спасибо: 0
Сказали Спасибо 7 раз(а) в 2 сообщении(ях)
|
Вопрос по блоку питания...
Добрый день, господа электронщики!
Собираюсь скрутить простейший импульсный блок питания понижающего типа: трансформатор ——› фильтр ——› ключ ——› сглаживающий LC фильтр. Напряжение буду регулировать ШИМ-ом (10000 Гц) с контроллера (хотя в начале думал на рассыпухе свинтить, но потом почесал репу и решил, что для начала сделаю так). Проект чисто в образовательных целях на макетнице под проводки — научиться что-то делать своими руками, так что вариант с специализированной микросхемой не прокатит.
Вопрос в следующем. Ферритовый сердечник для дросселя я приобрел кольцевой, на что последовало возражение, мол на нем мотать нельзя, поскольку он замкнутый. На вопрос почему, ответ, что мол плохо ему будет (исчерпываще) Спросить больше особо не у кого, в книге Семенова "Силовая электроника для начинающих" толком ничего не нашел, но вроде-бы автор не имеет ничего против них, в Сети ничего противоречивающего не видывал, но все-таки... Ответьте можно или нельзя и если нельзя, то почему — перемагничивание или что еще.
Всем, кто ответит — заранее спасибо.
Последний раз редактировалось El-Shang; 21.11.2009 в 12:21.
|
|
|
|
14.10.2009, 22:26
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 17.05.2005
Адрес: Украина
Сообщений: 1,958
Сказал спасибо: 292
Сказали Спасибо 494 раз(а) в 359 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Странно, что о насыщении магнитопровода нигде не написано
|
|
|
|
14.10.2009, 22:31
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 13.02.2008
Адрес: Днепр. Украина
Сообщений: 3,294
Сказал спасибо: 442
Сказали Спасибо 1,048 раз(а) в 706 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Для импульсных источников основные параметры катушек индуктивности это максимальный рабочий ток и индуктивность. Для кольцевых магнитопроводов при малых токах индуктивность большая, при увеличении токов - сердечник входит в насыщение и соответственно индуктивность падает, а ток через силовой растет. Поэтому лучше брать не замкнутые магнитопроводы. Существует методика определения максимального тока через обмотку, но я не готов про неё рассказывать по причине недостаточной компетенции
|
|
|
|
14.10.2009, 22:48
|
|
Почётный гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 26.08.2006
Сообщений: 1,405
Сказал спасибо: 1
Сказали Спасибо 89 раз(а) в 69 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Сообщение от El-Shang
|
На вопрос почему, ответ, что мол плохо ему будет (исчерпываще)
|
вобщем правильно , лаконично и доходчиво Вам ответили. Пока Вы начинающий - примите это как аксиому, чуть позже разберетсь.
Феррит без зазора - легко насыщается даже от малой порции энергии. Поэтому делают зазор. А бывают и сердечники без видимого глазом зазора - например в комповых БП, но это только на первый взгляд . На самом деле там зазор "распределенный" - в промежутках между частичками распыленного железа.
Почитайте другие книжки, если интересно.
|
|
|
|
14.10.2009, 23:35
|
|
Прописка
Регистрация: 25.11.2006
Адрес: Харьков
Сообщений: 295
Сказал спасибо: 25
Сказали Спасибо 71 раз(а) в 60 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Сообщение от El-Shang
|
Напряжение буду регулировать ШИМ-ом (10000 Гц)
|
Не советую на такой частоте - буден слышен свист. Лучше 25-50кГц. И еще, сборка импульсного БП
Сообщение от El-Shang
|
на макетнице под проводки
|
- не лучший вариант. Там ведь в импульсе довольно большие токи и есть определенные требования к монтажу (широкие проводники, правильная разводка общего провода и т.п.)
|
|
|
|
15.10.2009, 08:29
|
|
Прописка
Регистрация: 16.01.2007
Сообщений: 200
Сказал спасибо: 9
Сказали Спасибо 27 раз(а) в 15 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
По поводу сердечника - можно рассмотреть вопрос и с другой стороны. Обычно нужен дроссель с индуктивностью десятки, ну, сотни микрогенри (не для сетевого напряжения, а для десятка-другого вольт). Если мотать на обычном феррите, то получится всего несколько витков. Значит, за те десятки микросекунд, когда открыт ключ, сердечник наверняка войдёт в насыщение. Кроме того, поскольку кривая намагничивания феррита сильно нелинейна, индуктивность в течение импульса будет меняться в разы, если не в десятки раз. Если мотать без сердечника - придётся мотать сотни витков - большие потери в меди. Вводим зазор - убиваем нескольких зайцев сразу: получаем возможность мотать больше витков (но не сотни, а десятки), линеаризуем кривую намагничивания (индуктивность становится предсказуемой и почти постоянной); величина индуктивности почти перестаёт зависеть от магнитной проницаемости сердечника, а определяется практически только величиной зазора; с введением зазора уменьшается остаточная индукция феррита, что повышает допустимый размах индукции, следовательно, уменьшается вероятность насыщения сердечника.
__________________
|
|
|
|
16.10.2009, 10:26
|
|
Частый гость
Регистрация: 27.01.2009
Сообщений: 16
Сказал спасибо: 0
Сказали Спасибо 7 раз(а) в 2 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Ага, спасибо, более-менее понятно стало, значит поищем Ш-образный сердечник с зазором и намотаем на него. А насчет ШИМ'а в 10 кГц — ну так я ж не сбираюсь делать рабочий вариант. Так, что-то типа стенда, чтобы проникнуться идеями импульсного питания. Для рабочего варианта нужно было б ставить сразу и нормальную микросхему DC/DC преобразования.
|
|
|
|
16.10.2009, 11:47
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 09.04.2009
Сообщений: 607
Сказал спасибо: 25
Сказали Спасибо 49 раз(а) в 42 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Сообщение от estet
|
Странно, что о насыщении магнитопровода нигде не написано
|
Ну, хоть и с некоторым опозданием (я всегда прибываю к шапошному разбору)))), могу пояснить детали для автора темки.
Насыщение - это когда начиная с некоторой величины магнитного поля, начинает уменьшаться магнитная проницаемость сердечника (и индуктивность катушки в результате).
Когда сердечник сплошной (и особенно - тороидальный!), магнитное поле в нем равномерно, и везде одинаково.
Если такой дроссель выполняет задачу - ограничение тока (а в ключевых блоках он за этим и нужен), то когда начинает уменьшаться индуктивность из-за насыщения, ток через него начинает увеличиваться, и это увеличивает магнитное поле в сердечнике. А от этого проницаемость падает еще больше. Причем по всему сердечнику сразу. Такое впечатление, что из дросселя сердечник вынули целиком. Ток резко подскакивает до величины короткого замыкания. Получается своеобразный аналог "пробоя", как в конденсаторе. Короче, ключ может не успеть закрыться и даст дуба со всеми вытекающими.
Если же в сердечнике есть зазор, магнитное поле частично выходит из него и становится неравномерным в объеме сердечника.
Когда возникает насыщение, оно возникает первоначально в тех местах, где магнитное поле больше. Индуктивность конечно тоже падает, но не так резко - остаются работать те части сердечника, где поле было меньше. Тогда успевает сработать защита по перегрузке и закрыть силовой ключ.
В "фирменных" импульсных блоках чаще всего применяют дроссели с вообще незамкнутым сердечником: такая ферритовая шпуля, на которую намотан провод.
А вообще ключевые блоки - это область с кучей всяких нюансов, и очень годится чтобы всласть потра..ться, но если нужен конечный результат - то рекомендую использовать специализированные микросхемы.
Последний раз редактировалось j2153; 16.10.2009 в 11:55.
|
|
|
|
16.10.2009, 13:33
|
|
Вид на жительство
Регистрация: 24.08.2006
Сообщений: 360
Сказал спасибо: 3
Сказали Спасибо 11 раз(а) в 10 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Сообщение от j2153
|
Насыщение - это когда начиная с некоторой величины магнитного поля, начинает уменьшаться магнитная проницаемость сердечника (и индуктивность катушки в результате).
Когда сердечник сплошной (и особенно - тороидальный!), магнитное поле в нем равномерно, и везде одинаково.
|
По моему, насыщение это когда индуктивность (и проницаемость) упала до 0 (для сердечника без зазора) и дальше падать некуда, остаётся активное сопротивление обмотки. А индуктивность падать начинает одновременно с нарастанием магнитного поля (обратно пропорциональна ему).
Цитата:
|
......, то когда начинает уменьшаться индуктивность из-за насыщения, ток через него начинает увеличиваться, и это увеличивает магнитное поле в сердечнике. А от этого проницаемость падает еще больше.
|
Т.е. вследствие протекания эл. тока (от нуля), происходит нарастание магнитного потока (линейное), от 0 до величины при которой Магнитная проницаемость и индуктивность, линейно, уменьшаются от номинальной величины до 0.
Или я не прав?
Последний раз редактировалось COO; 16.10.2009 в 13:36.
|
|
|
|
16.10.2009, 14:16
|
|
Гражданин KAZUS.RU
Регистрация: 09.04.2009
Сообщений: 607
Сказал спасибо: 25
Сказали Спасибо 49 раз(а) в 42 сообщении(ях)
|
Re: Вопрос по блоку питания...
Сообщение от COO
|
По моему, насыщение это когда индуктивность (и проницаемость) упала до 0
|
До нуля упасть не может ни то ни другое. Проницаемость стремится к единице, но тоже ее не достигает.
Цитата:
|
А индуктивность падать начинает одновременно с нарастанием магнитного поля (обратно пропорциональна ему).
|
А почему она падает? - потому что проницаемость уменьшается. Причем это начинается даже с самых маленьких токов, то есть во всем диапазоне. О насыщении начинают говорить, когда явление становится преобладающим в цепи.
Цитата:
|
Т.е. вследствие протекания эл. тока (от нуля), происходит нарастание магнитного потока (линейное), от 0 до величины при которой Магнитная проницаемость и индуктивность, линейно, уменьшаются от номинальной величины до 0.
Или я не прав?
|
Не совсем правы. Не до нуля, и там нелинейные характеристики. Но в первом приближении об обратной пропорциональности можно говорить.
|
|
|
|
Ваши права в разделе
|
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения
HTML код Выкл.
|
|
|
Часовой пояс GMT +4, время: 03:55.
|
|