Резонансный преобразователь - нагрев дросселя

alexgap · 24.10.2010, 01:35

Есть резонансный преобразователь, частота работы около 100 кГц, мощность 15 Вт. Все прекрасно работает, за исключением одного - дроссель L1 (выделен красным) перегревается. Я попробовал несколько типов дросселя:

Первый вариант: "гирька" на 3 А постоянного тока - разогревается до 100 градусов Цельсия

Второй вариант: ферритовое кольцо 16x10x6 с намотанным проводом, магнитная проницаемость 2200. Результат тот же - сильный нагрев именно феррита до 90 градусов, провод практически холодный

Амплита ВЧ сигнала через дроссель L1 составляет 10 В, ток 1.5 А. Индукция рассеивания трансформатора T1 пренебрежительно мала (‹ 1 мкГн). Сопротивление нагрузки, подключенной к X2, около 3.5 Ом.

Вопрос: как минимизировать нагрев дросселя L1?

telekot · 24.10.2010, 06:59

Использовать более качественный ферит, с меньшими потерями.
Использовать более крупный ферит, при том же качестве.

alexgap · 24.10.2010, 07:32

Сообщение от telekot

Использовать более качественный ферит, с меньшими потерями.

Я уже использую качественный феррит с маленькими потерями (для заданной проницаемости). Поэтому если идти этим путем, то нужно, наверное, использовать другой материал. Какой и с какими параметрами?

Сообщение от telekot

Использовать более крупный ферит, при том же качестве.

Это очевидное решение, но оно не подходит, так как размер ограничен конструкцией корпуса.

niXto · 24.10.2010, 07:59

Сообщение от alexgap

ферритовое кольцо 16x10x6 с намотанным проводом, магнитная проницаемость 2200

Это кольцо не рассчитано на работу с постоянной составляющей - оно насыщается. Попробуйте порошковые кольца от Микрометалс с проницаемостью не больше 50...200 - они прекрасно работают с постоянкой. Водятся на материнках и в групповой стабилизации компьютерных БП. Или сделайте зазор (порошковым не надо)

alexgap · 24.10.2010, 09:50

Сообщение от niXto

Это кольцо не рассчитано на работу с постоянной составляющей

Спасибо за совет. Но не могли бы вы пояснить где в L1 возникает постоянная составляющая?

Serg SP · 24.10.2010, 10:18

Постоянной составляющей здесь взяться неоткуда. Но вот когда ремонтирую резонансные зарядники, обращаю внимание, что дроссель в первичной цепи сделан с зазором. Думаю, стоит и Вам попробовать либо с зазором, либо как сказал коллега выше.

alexgap · 24.10.2010, 10:43

Попробую распыленное железо, MPP и Kool Mu.

Мне остается непонятной физика происходящего разогрева. Расчетно дроссель выдерживает требуемые ток и напряжение на данной частоте. Но стоит появится резонансу, как дроссель превращается в тепловую индукционную печь. Почему?

Постоянной составляющей через L1 нет, значит происходит что-то менее явное, чем насыщение сердечника.

niXto · 24.10.2010, 10:55

Сообщение от alexgap

Но не могли бы вы пояснить где в L1 возникает постоянная составляющая?

Если честно, я и сам до конца не разобрался, но с тех пор как начал рассчитывать резонансники по принципу выходного дросселя прямохода - не имею никаких проблем. Возможно у ферритов потери на перемагничивание отличаются от порошковых, возможно еще что влияет... Погуглить надо...

synk · 24.10.2010, 11:03

Делаю сейчас резонансник на 180W. Больше всего, на макете греется конденсатор в резонансной цепи. Потому что стоит пока наш, К73-17. Заказал специальный, импульсный EPCOS с высоким dV/dt. А дроссель горячий, но в пределах нормы.

alexgap · 24.10.2010, 11:12

Сообщение от synk

Больше всего, на макете греется конденсатор в резонансной цепи.

В резонансной цепи использую MKP, металлопленочные, в прямоугольном пластиковом корпусе, такие как стоят обычно в LC фильтрах по питанию в ИБП. У этих конденсаторов низкое реактивное сопротивление и высокая добротность, поэтому в резонансном контуре работают практически без нагрева. Дополнительно уменьшить потери в конденсаторах помогает их параллельное включение.