Резонансный преобразователь - нагрев дросселя - Страница 3

7Fantomas7 · 24.10.2010, 20:42

alexgap,
Попробуйте посмотреть ток утечки на супресоре.
Если у Вас без нагрузки греется дросель это не нормально, косяк в схеме.
Если под нагрузкой греется дросель нужно знать схему нагрузки, всю схему после дроселя. А лучше повесить нагрузочный резистор регулируемый и подавать нагрузку от минимальной до максимальной и смотреть поведение дроселя на активной нагрузке исключив все в том числе и выпрямительный мост если такой есть. Нельзя смотреть тестером он для этого не предназначен не стрелочный ни китайский конечно если у Вас нет специализированрго. Ток и напряжение нужно смотреть осцилографом, заодно и форму тока посмотрите. Плавно гоняя нарузку и наблюдая форму тока и напряжения и их величину. Если дросель всетаки греется то судя по всему может быть скинэфект. Примените в качестве обмотки литцедарт. Можно скрутить жгут из проводов тонких и им намотать, зачистить проще всего без косяков смывкой краски проверено.
Если как Вы утверждаете греется только ферит значит он ненормален ищите другой. Если без нагрузки не греется ищите проблему в нагрузке подключая все по очереди но в любом случае после прогона на активную нагрузку и убежденности что на активной нагрузке все работает. Могут быть иголки хрен знает откуда взявшиеся на слабом осцилографе не различимые.

sergeq · 24.10.2010, 23:20

Ферриты марок НМ прозвониваются тестером. Возможно на таких частотах и при такой напряженности магнитного поля большие потери на токи Фуко. Можно попробовать выбрать ферриты серии НН (они не звонятся). Правда у них кажется меньше индукция насыщения. Или наоборот применить ферриты с индексом "С " специально предназначенные для работы в сильных полях.

synk · 25.10.2010, 00:20

Если автор пишет, что "Я уже использую качественный феррит с маленькими потерями".
То он применяет что-то типа N87, N97. Надеюсь.

alexgap · 25.10.2010, 01:05

Сообщение от synk

Если автор пишет, что "Я уже использую качественный феррит с маленькими потерями".
То он применяет что-то типа N87, N97. Надеюсь.

Да, вы правы, N87

vlad3156 · 25.10.2010, 10:35

...ферритовое кольцо 16x10x6....для кольца при 4х витках и токе 1.5А напряженность поля в сердечнике составит 147А/м....это очень много...надо снижать эту величину до 40А/м....чтобы был запас на перегрузку....к тому же не забывайте что варистор имеет емкость...и чем меньше напряжения открывания тем больше его емкость...

alexgap · 25.10.2010, 16:28

Всем огромное спасибо за ваши рекомендации. Резюмирую промежуточные результаты.

Одной из проблем было ограничение верхушек синусоиды сапрессором VD1. Это вызывало потерю мощности на VD1 в виде тепла, а также дополнительный разогрев L1. Это сейчас устранено установкой супрессора на более высокое напряжение. Емкость VD1 заметного влияния на энергетические потери не оказывает. Устранение первой проблемы позволило снизить нагрев дросселя L1 со 100 градусов до 80-ти.

Для того, чтобы решить проблему нагрева полностью нужно понимание происходящего. Просимулировав работу схемы я наконец-то понял, чем вызвано разогревание сердечника и понял, какое упущение я изначально допустил. Поэтому делюсь этой информацией здесь.

Все дело в том, что в составе резонансного контура на дроссель L1 действует напряжение с мгновенной амплитудой 45 В. А изначально я рассчитывал, что на дросселе макс. 10 В. Вот где главная ошибка, я не учитывал что это резонансный контур и амплитуда может многократно возрастать. Если прикинуть какая индукция B соответствует этому напряжению на рабочей частоте, то становится понятно, почему греется сердечник. В моей конструкции дросселя эта индукция во много раз превосходит индукцию насыщения 0.39 T сердечника из материала N87.

Поэтому решений, которые я могу видеть, несколько.

1) Увеличить габариты L1 чтобы он не насыщался
2) Использовать материал с низкой проницаемостью в качестве сердечника
3) Использовать ферритовое кольцо с зазором
4) Использовать соленоид (катушку без сердечника)
5) Скомпоновать несколько маленьких готовых гирек в один дроссель последовательно-параллельным соединением

Вариант 1 отпадает так как нужный размер кольца не попадает в мыслимые рамки не по размерам, не по цене.

Вариант 2 возможен на распыленном железе, но требует большого кол-ва витков (около 100) намотанных на кольце. Подходят смеси -12 и -17 с мю = 4. Расчетное увеличение температуры всего 10 градусов.

Вариант 3 по отзывам хорошо работает, но смущает два факта: как считать и отсутствие в продаже сердечников с лаковым покрытием.

Вариант 4 с соленоидом очень заманчивый, катушка получается очень небольшой по габаритам, например, 10 x 10 мм, ее легко мотать, не очень много витков (порядка 60) и с нагревом "сердечника" (то бишь эфира) проблем нет. Единственное что смущает, это уровень электро-магнитных излучений соленоида. У кого нибудь есть опыт с соленоидами в импульсных преобразователях? Они проходят тесты по уровню ЭМИ?

Вариант 5 тоже заманчивый. Взять несколько китайских гирек, и методом компоновки добиться их приемлемого нагрева. В даташите на гирьки нет никаких параметров материала, но он судя по всему неплохой. Поскольку параметров материала нет, то использовать метод тыка и пирометр для измерения температуры и оценки результата.

Из всех этих вариантов я рассматриваю 3, 4 и 5 как перспективные.

niXto · 25.10.2010, 16:59

Попробуйте вариант 2 на микрометаловском 66

alexgap · 25.10.2010, 17:17

Сообщение от niXto

Попробуйте вариант 2 на микрометаловском 66

Не, не катит - слишком большая начальная проницаемость, +300 градусов нагрев будет (я уже научился это расчитывать

).

А с низкопроницаемыми кольцами на распыленном железе не хочу замарачиваться по одной причине - большое количество витков на торроиде. Это порядочное осложнение при изготовлении партии.

Alex9797 · 25.10.2010, 17:34

Сообщение от alexgap

Единственное что смущает, это уровень электро-магнитных излучений соленоида. У кого нибудь есть опыт с соленоидами в импульсных преобразователях? Они проходят тесты по уровню ЭМИ?

Дроссели на сердечниках "гантелька", по сути - те же соленоиды, только с сердечником внутри. Если без сердечника соленоид получается достаточно маленьким, то и флаг в руки.

Хотя уровень помех будет приличный. Все же замкнутый сердечник лучше.

Кстати, удивлен расчетами. Как получается, что для соленоида без сердечника достаточно 60 витков, а на распыленном железе да еще на кольце - аж 100 витков?

Alex9797 · 25.10.2010, 17:45

Насчет соленоидов без сердечника.
Мы на работе тоже применяли, когда ферриты не справлялись. Но для уменьшения помех, делали подобие замкнутого, тороидального соленоида. Для этого брали толстостенную шлангочку, которые применяются в химических опытах *наподобие той, что в капельницах), диаметр 4...6мм, по ситуации. Наматывали на участке шлангочки нужное количество витков, с некоторым запасом (смотать лишние всегда легче). Закрепляли концы обмотки нитками и клеем. А потом обрезали с двух сторон лишнюю шлангочку. После этого брали штырек, из гибкой пластмассы, по диаметру чтобы плотно входил внутрь шлангочки, и с его помощью соединяли оба конца соленоида. Получалось классно. И уровень помех был низким, и индуктивность получалась выше, чем у прямого соленоида. Так что количество витков экономилось.