UC3843B

[mikaleus]

Извините, что долго не принимал участия в обсуждении...
Вот как проводил оценку пригодности сердечника для значения 40 А.

Сначала определим что и как для указанных на схеме значений максимального значения тока 20 А, середчник ТТ К16х10х4.5 (предположительно) М2000НН.

1) Определим необходимое изменения значения индукции для получения напряжения вторичной обмотки, соответствующее выключению ШИМ модулятора сигналом СS.

Напряжение, которое генерирует вторичная обмотка, равно суммарному падению напряжения на все составляющих цепи:
- падение на резисторе с сопротивлением 2 Ом для макисмального значения тока вторичной обмотки 0,5 А (соотношение числа витков 1:40) 1 В (необходимое значение для работы ИМС);
- падение на проводе трансформатора тока. Допустим делаем обмотку из провода с диаметром по меди 0,335 мм (диаметр с изоляцией 0,4 мм), сопротивление 1 м провода составляет 0,2 Ом (при 20 град). Для данного типа сердечника длина одного витка составит [(16-10)/2+2*0,4/2]*2+[4,5+2*0,4/2]*2= 16,6 мм. Для 40 витков 664 мм, плюс выводы (по 5 мм с каждой стороны), итого 674мм или 0,674 м. Сопротивление провода 0,1348 Ом. Падение напряжения 0,0674 В при 20 град. И 0,089 В при 100 град
- падения напряжения на диоде Шоттки 1N5819 при токе 0,5 А составляет 0,55 В (значение из даташита для 25 град).
Суммарное значение 1,62 В

E=w2*dB*Sc/dt, где
- E - напряжение на обмотке трансформатора, соответствующее максимальному значению тока, E= 1,62 В;
- w2 - число витков вторичной обмотки w2=40;
- dB - изменение индукции магнитного поля в сердечнике Тл, необходимое для получение напряжения E=1,62В;
- Sc - площадь сердечника ТТ, Sc=(D-d)/2*h=(16-10)/2*4,5*1Е-6=13,5*1E-6 кв. м,,D - наружный диаметр сердечника, d - внутренний диаметр сердечника, h - высота сердечника;
- dt - максимально возможное время изменения dB, частота 50 кГц, соответсвтенно период T=20 мкс, вермя открытого ключа определяется через Q=0.85, как dt=Q*T=0.85*20=17*1Е-6 с.
dB=E*dt/w2*Sc=1,62*17*1E-6/(40*13,5*1E-6)=0,051 Тл

2) Феррит М2000НН, имеет начальная магнитная проницаемость, μi=2000, μmax=3500, Hμ (при μmax)= 20 А/м, B = 0,38 Тл, Br = 0,13 Тл.
Если значение напряжённости внешнего магнитного поля опускается до 0 с какого-то значения (даже приводящего сердечник в насыщение), то остаточная индукция составляет значение Br (для данного сердечника равное Br=0,13). Т.е. сердечник вполне может допустить рост значения индукции магнитного поля на 0,051 Тл - есть куда расти.

3) Определим какая требуется магнитная проницаемость сердечника, чтобы создать такое изменение индукции поля. Тут предполагаем, что даже при максимальном значении скважности пульсации тока через дроссель составляют 0,4 от максимального значения - важна минимальная скорость наростания тока.

Известно напряжение Е=1,62 В, известно время dt=17*1E-6 c, dI1=0,4*Imax= 8 А, dI2=0,2A. Определим необходимую индуктивность для вторичной обмотки исходя из L2=E*dt/dI2 с одной стороны, и значение индуктивности, которое может быть получено, исходя из конструктивной реализации катушки L2=w2^2* μ0*μe*Sc/lm, где
- μ0=4*pi*1E^-7 Гн/м;
- μe - эффективной значение относительной магнитной проницаемости;
- lm - длина средней магнитной линии lm=(D+d)/2*pi.
L2=E*dt/dI2 = 1,62*17*1E-6/0,2= 137,7 мкГн

Задача сводится к нахождению μe = L2*(D+d)*pi/[2*w2^2*4*pi*1E-7*(D-d)/2*h] = L2*(D+d)/[4*1E-7*w2^2*(D-d)*h]
μe = 137,7*1E-6*(16+10)*1E-3/[4*1E-7*40^2*(16-10)*1E-3*4,5*1E-3]=137,7*(16+10)/[4*40^2*(16-10)*4,5]*[1Е-6*1E-3*1E+7*1E+3*1E+3]= 3580/[172800]*1E+4=207,17
Такое значение μe вполне может получено для данного типа материала при таких исходных данных.

Теперь рассмотрим для 40 А. Увеличиваем значение w2=80, в принципе на данный сердечник поместится обмотка тем же проводом, что и использовалась при расчётах ранее. Единственное, что изменится длина провода 1328 мм плюс выводы по 5 мм с каждой стороны, итого 1338 мм или 1,338 м. Сопротивление провода 0,2676 Ом (при 20 град). Или 0,3532 Ом (при 100 град). Суммарное значение Е = 1,82 В. dB= 0,02865 Тл. L2= 154,7 мкГн, μe = 154,7*(16+10)/[4*80^2*(16-10)*4,5]*1E+4=40222000/691200=58,19. Такое значение μe вполне может получено для данного типа материала при таких исходных данных.

[pinco]

Какая максимальная и какая минимальная частота пульсаций там в силовой цепи допускается реально ? У нас какая частота , напомните мне .Пока понял что 50 кГц делаем ? Потом она будет ли меняться в процессе регулировки, стабилизации и прочее , или делаем строго с фиксированной частотой ШИМ ?

[avp94]

Вот вот - и пошло - если надо получить результата дальше идеала в сторону реального то пошли глюки симуляторов

Кроме Вас, на глюки симуляторов пока никто не жаловался.
Кроме общих фраз (и небольшого выпендрежа), к сожалению, от Вас ничего конкретного, ни функциональной схемы

а вычислительные методы обеспечивают непревзойденную точность - факт, а значит можно применить и микроконтроллер свободно и легко

ни алгоритма. Нарисуйте функциональную схему или приведите алгоритм для МК где свободно и легко обеспечиваете непревзойденную точность вычисления среднего значения тока.

[avp94]

1) Определим необходимое изменения значения индукции

Это другое дело, а то средний ток через первичную обмотку ... .
А оценить можно было проще: предполагаем, что разработчик ТТ профессионал, то с целью минимизации индуктивности рассеяния намотал ее в один ряд до заполнения. При этом оставил небольшой (или какой-то) запас по индукции. Наверняка еще один ряд обмотки вместится .

[pinco]

Кроме Вас, на глюки симуляторов пока никто не жаловался.
Кроме общих фраз (и небольшого выпендрежа), к сожалению, от Вас ничего конкретного, ни функциональной схемы

ни алгоритма. Нарисуйте функциональную схему или приведите алгоритм для МК где свободно и легко обеспечиваете непревзойденную точность вычисления среднего значения тока.

Большинство не жалуется потому что дальше симулятора никто пока особо не рвется реально спаять то что там насчитал ! Да и его возможностей для обычных радиолюбительских целей - хватает за глаза.

Вот Вы все говорите "общие фразы..." , ничего нет... и чего-то ждете а потом обвиняете в выпендреже - так сами-то не лучше. От Вас пока не совсем ясно что конкретно Вам надо . А я угадывать не намерен.
Если остановились на каком-то выбранном методе измерений или виде - цифровом полностью или частично аналоговом - так и скажите на чём остановились , в Вашей схеме (кстати, приведите её ), по именно Вашему случаю измерения (в каком месте силовых цепей Вы поставили ТТ ? ), вот тогда и пойдем дальше, потому что и методов масса , и самих схем измерений довольно много, а потому универсальные посты размером в энциклопедию чтобы описать Вам так чтобы охватить сразу все методы подробно и на все случаи жизни измерений тока которые вообще Вам могут встретиться - никто сюда писать не будет .

Будет ответ по Вашей частоте силового ? Будем аналоговую обвязку ТТ делать для предварительной обработки его сигнала, или сразу в цифру и обработка вся в ней должна быть ? Или ,по ходу, все эти предварительные подробности Вас в принципе не интересуют поскольку пока в реале ничего и не собираетесь делать ,просто болтаете в форуме от любопытства ?

[avp94]

Будет ответ по Вашей частоте силового ?

А Вы мне его задавали? Топик про UC3843B, возьмите его верхнюю частоту. Обвязку какую умеете.

[pinco]

А Вы мне его задавали? Топик про UC3843B, возьмите его верхнюю частоту. Обвязку какую умеете.

Погодите, так ведь следуя Вашим же словам мы НЕ можем здесь говорить про ТТ и обо всем что с ним связано - топик-то здесь только про UC3843 - ну так и что будем делать ? Прекращаем про ТТ ? Просвятие .

И потом - разговор уже зашел в области теоретического обоснования работы ТТ - UC3843 топикстартера здесь уже совсем ни при чем - и уж если Вы поддерживаете тему то значит заинтересованы в этом , а значит или собираетесь что-либо подобное на ТТ собирать, или собрали и охота отладить существующее, либо просто поболтать от нехрен делать, так вот поэтому и спрашиваю именно Вашу схему , и именно ту частоту которую Вы установили в своем макете или изделии , ну или вообще нигде никакую потому что сами НИЧЕГО не собирали .Вот и дайте прямые без уверток ответы - жду.

[KREN]

2) Феррит М2000НН, имеет начальная магнитная проницаемость, μi=2000, μmax=3500, Hμ (при μmax)= 20 А/м, B = 0,38 Тл, Br = 0,13 Тл.
Если значение напряжённости внешнего магнитного поля опускается до 0 с какого-то значения (даже приводящего сердечник в насыщение), то остаточная индукция составляет значение Br (для данного сердечника равное Br=0,13). Т.е. сердечник вполне может допустить рост значения индукции магнитного поля на 0,051 Тл - есть куда расти.

А при чём здесь 0,051 Тл.? Вы ведь располагаете индукцией В=(0,38 - 0,13) * 0,8 = 0,2 Тл. Вот от сюда видно, что до насыщения сердечника очень далеко.
А для чего Вам индуктивность вторичной обмотки? Для определения времени, по истечении которого, сердечник трансформатора войдёт в насыщение, нас может интересовать только индуктивность первичной обмотки. Вспомните схему замещения трансформатора. Заменив в ней источник напряжения на источник тока, мы и получим трансформатора тока. А в этом случае, напряжение на индуктивности первичной обмотки будет складываться из падения напряжения на нагрузке, плюс падение напряжения на индуктивности рассеивания вторичной обмотки и минус падение напряжения на индуктивности рассеивания первичной обмотки трансформатора. Собственно последним падением можно смело пренебречь, из-за его незначительной величины. Обмотка-то имеет всего один виток. Так вот идём дальше по схеме замещения. Насыщение сердечника произойдёт тогда, когда ток в индуктивности первичной обмотки трансформатора достигнет значения, при котором напряжённость превысит 20 А/м. Время нарастания тока, в этой обмотке, составит: t = (I0 * L1) / U. От сюда видно, что время нарастания тока зависит от индуктивности первичной обмотки трансформатора и напряжения на индуктивности этой обмотки. А кат как у нас в первичной обмотке всего один виток, а менять этого значения мы не собираемся, то индуктивность этой обмотки будет зависеть от размеров сердечника, а главным образом от его магнитной проницаемости, т.е., чем больше магнитная проницаемость, тем больше индуктивность первичной обмотки и тем меньшие размеры сердечника можно применять.

[avp94]

Прекращаем про ТТ ?

C Вами Да. Поскольку кроме общих деклараций ВЫ ничего не привели в пользу применения ТТ с единственным резистором. Про принципиальные схемы не говорю, но не смогли и функциональной для ограничения тока. Подняли вопрос о не превзойденной точности точности цифровых вычислений, но да же функциональную схему или алгоритм не смогли привести. Попросили частоту - ответил.
Теперь хотите мою схему в подтверждение Ваших деклараций?
У меня сложилось впечатление, что в затронутой в топике тематике Вы не компетентны, а отсюда сплошные декларации. А это для меня не интересно.

[mikaleus]

0,051 Тл ‹ 0,2 Тл. Т.е. будет работать. Но если Вы уменьшите размеры сердечника, то может потребоваться большая амплитуда изменения индукции в сердечнике и, соответственно, сердечник для этого не подходит.
От индуктивности вторичной обмотки зависит минимальная скорость нарастания тока, что, в принципе, позволяет определить с какой скоростью изменения тока можно работать в первичке. Для работы в режиме непрерывных токов в повышающем преобразователе это может быть важно.
Индуктивность первички, как раз не используется для определения скорости изменения тока через неё. Тут основным "измениетелем" скорости нарастаняи служит индуктивность дросселя.