Расчет трансформатора для инвертора

Falconist · 31.07.2010, 21:52

Глубокоуважаемые коллеги, кого не затруднит расчитать трансформатор для вот такого инвертора? Я, к сожалению, с расчетом индуктивностей - полный нуб. Пробовал и разные программки, и разные умные книжки - либо разброс плюс/минус полслона, либо какие-то совершенно нереальные цифры получаются. А дело - срочное. И плату уже протравил и собрал. Затык - только в трансформаторе.

Сердечник - "Ш"-образный феррит 2000НМ (на нем ничего не написано, но когда покупал - были такие данные). Без зазора (буду вводить прокладками, какие нужны будут по тощине). Центральный керн = 7х7 мм. Высота каждой половинки = 15 мм, ширина = 30 мм. Окно = 7х10 мм.

На ТОР-ах делать не буду. У меня лежат 2 шт ТОР204, но они слишком мощные для такого применения, занаряжены для других целей.

Да, забыл: максимальный ток по +5 В = 2,5 А, по +15 В = 0,25 А, по -9 В = 0,15 А. Вроде бы все данные расписал...

P.S. Если "косяки" в самой схеме - тоже с благодарностью приму критику.

Starik2 · 02.08.2010, 18:43

Чем обосновано самодельный БП, не проще ли переделать или подобрать готовый БП от старой техники, например БП от старого компа, работает стабильно есть защита и снять можно любое напряжение.
Starik

Falconist · 02.08.2010, 19:06

Сообщение от Starik2

например БП от старого компа

Размер моей платы - 55х80 мм. Найдите мне такой от компа - и я поставлю.

trutter · 03.08.2010, 00:38

Сообщение от Falconist

Сердечник - "Ш"-образный феррит 2000НМ

ну значит на 100 кГц рассчитывать не будем , а на 50-60кГц при выходной мощности
15-20 Вт попробуем

итого все очень просто
первичка 90 витков провода 0,27 (чтобы легла в 2 слоя) проводом 0,27 (индуктивность подогнать зазором к 2.4 mH)
обмотка питания базы 2 витка 0,27.
обмотка +5V 6 витков в три провода D=0,45
Обмотка +15V 16 витков в 2 провода D=0,27
Обмотка -9V 10 витков того же провода.

а теперь о печальном. Намотать такой транс непросто, может быть даже невозможно. Потому что потом , когда он заработает , окажется что выходные напряжения "гуляют" от нагрузки друг к другу.
Но тут есть соседняя темка о подходах к намотке трансов импульсников - может в той теме что хорошее удастся найти.

Замечания : С7 раскалится на токе 2,5 А и высохнет
Обратная связь (R13) берется до дросселя а не после, иначе устанете воевать с гудежом.

литература в помощь и для краткого ознакомления с основными принципами. Всему даже там верить нельзя, хотя написано неплохо.

Falconist · 03.08.2010, 10:44

Глубокоуважаемый trutter, во-первых, миль мерси за помощь!

Во-вторых, "плавание" слаботоковых напряжений меня не особо волнует: они предназначены для питания аналоговй части и будут застабилизированы на уровне +12 В и -6 В интегральными стабилизаторами, стоящими прямо на аналоговой плате.

В-третьих, конденсатор С7 зашунтирован керамическим SMD конденсатором на 0,1 мкф прямо возле ножек. Но мне почему-то всегда казалось, что учитывать нужно не абсолютное значение тока, фильтруемого данным конденсатором, а пульсации напряжения. Где я неправ?

В-четвертых, я размотал пару трансформаторов от дежурок (сечение центрального керна 5х5 мм) и получил такие количества витков: коллекторная = 180...200 витков - индуктивность прикидочно в 4 раза больше; базовая = 8 витков (по Вашему расчету - всего 2 витка). "5-вольтовая", соответственно, = 9...8 витков, "12-вольтовая", соответственно, 16...20 витков. Я, конечно, доверяю Вашему расчету, но просто хотелось бы уточнить этот момент перед намоткой.

В-пятых, рекомендованную Вами статью я нашел, к сожалению, уже после того, как открыл тему. И всё равно по ней остались некоторые непонятки. Но это - уже вопрос третий. Сейчас нужно запустить преобразователь.

Ещё раз большое спасибо.

trutter · 03.08.2010, 11:19

Сообщение от Falconist

В-третьих, конденсатор С7 зашунтирован керамическим SMD конденсатором на 0,1 мкф прямо возле ножек. Но мне почему-то всегда казалось, что учитывать нужно не абсолютное значение тока, фильтруемого данным конденсатором, а пульсации напряжения. Где я неправ?

0,1 на нагрев никак не повлияет - можете проверить. У Вас не мегагерцы.

Цитата:

коллекторная = 180...200 витков - индуктивность прикидочно в 4 раза больше; базовая = 8 витков (по Вашему расчету - всего 2 витка). "5-вольтовая", соответственно, = 9...8 витков, "12-вольтовая", соответственно, 16...20 витков. Я, конечно, доверяю Вашему расчету, но просто хотелось бы уточнить этот момент перед намоткой.

в дежурном вашем источнике 1.5 V/виток на прямом ходу, стало быть базовая обмотка даст 12 вольт на вход диода , путь будет 12-1(диод)-1переходБЭ-1эмиттерный резистор = 9 Вольт на резисторе R6 220 Ом или более 40 mA в базу. Я посчитал что это много , поэтому дал поменьше напряжение в базу , примерно 6 вольт минус падения (по моему расчету 3.3V/виток), итого миллиампер 20 для пикового тока коллектора 0,48А . Возможно этого не хватит (есть небольшая вероятность) тогда придется делать 3 витка в базу. (можете сделать отвод для проверки и настройки оптимального режима в базе)

Falconist · 03.08.2010, 11:34

Спасибо. Кстати, только что надыбал на этот он-лайновый калькулятор: http://www.poweresim.com/. Ваше мнение о его релевантности?

Сообщение от trutter

0,1 на нагрев никак не повлияет

Проникся важностью вопроса, поменял на керамику 4,7 мкф.

И ещё одно: поскольку у использованного транзистора (с литерой "R") коэффициент усиления весьма низок (вложение), может быть, стОит всё же добавить витков в базовую обмотку? При бета = 15 даже 40 мА "впритык" получается (коллекторный ток - до 600 мА)...

trutter · 04.08.2010, 01:22

Посмотрел на предложенный калькулятор. Почему то сразу частоту сам предлагает, а где изменить - не нашел. Как-то тяжеловато в нем работать, да я и не пользуюсь калькуляторами, по старинке всё, на бумашке.
Не...., соврал

. Когда приспичит поточнее - включаю симулятор , там выбираю сердешник, витки , коэффициент связи обмоток, смотрю ток намагничивания, индукцию, переходные процессы.

Сообщение от Falconist

Проникся важностью вопроса, поменял на керамику 4,7 мкф.

Пульсация чисто на 4.7uF в отсутствии бОльшей емкости будет большой. Прикинем грубо , как будто фильтрует только 4.7 :
LI^2=CU^2 - С*5^2
==› U= 12V а пульсация 12-5=7V
Как Вы думаете - будет у вас пульсация 7 Вольт ? Конечно нет , она будет горазо меньше , на порядок примерно. Т.е 90% (и даже более) импульсного тока в каждом периоде будет проходить через электролит, и его греть, несмотря на наличие упомянутой керамики.

Сообщение от Falconist

может быть, стОит всё же добавить витков в базовую обмотку? При бета = 15 даже 40 мА "впритык" получается (коллекторный ток - до 600 мА)..

Вы же не забывайте что у транзистора, даже этого, есть время рассасывания, несколько микросекунд в даташитовских условиях, и 1-2 микросекунды именно в вашем источнике при Ic/Ib =10...15. А время включенного состояния 4-5 мкс максимум. Поэтому ток коллектора перед началом выключения к току базы будет несколько меньшим, если учесть рассасывание. Вообще то это дело оптимизируется, причем только в макете, ибо тут симуляторы с этим рассасыванием врут. Можно понижать номинал R6, можно увеличивать витки (без фанатизма). В каком случае будет лучший результат - трудно предугадать. Обычно оптимизируя такой источник вживую, позволительно сжечь пяток - десяток транзисторов и раза три-четыре перемотать трансформатор.

Starichok51 · 04.08.2010, 01:43

Сообщение от trutter

Замечания : С7 раскалится на токе 2,5 А и высохнет

будьте любезны, поясните, а как делают в мощных флайбэках, чтобы конденсаторы не высыхали?

Falconist · 04.08.2010, 10:52

Индуктивность первички 2,45 мГ удалось подогнать только за счет толщины клея. Прокладки из писчей бумаги (в боковых кернах) дали не больше 1,8 мГ. Не маловат ли зазор?