Przetwornica flyback, 100kHz, V_IN 85..484VAC, V_OUT=12V, I_OUT=2A.
Prąd szczytowy pierwotnego wychodzi 0,94A wg spreadsheetu, 0,8A
wg moich obliczeń ręcznych. Prąd RMS w najgorszych warunkach 0,53A
wg spreadsheetu. Teraz, spreadsheet zaleca nawinięcie pierwotnego
dwoma drutami AWG26, czyli ~DNE0,4. Każdy ma powierzchnię 0,14mm^2,
więc dwa mają 0,28mm^2. To w szczycie daje gęstość prądu 3,36A/mm^2,
ale RMS już tylko 1,9A/mm^2.

Gdyby pierwotne nawinąć licą 7x0,15mm, to powierzchnia wyniesie
0,124mm^2 i gęstość RMS 4,28A/mm^2, czyli dalej sensowną, przy
co najmniej tak samo dobrym R_AC. Po co więc PI Expert zaleca
tak nieprzyzwoicie gruby drut dla przetwornicy tak małej mocy?
Tym bardziej, że sam zauważa, że straty transformatora to 0,58W...

Pozdrawiam, Piotr

do góry

Użytkownik "Piotr Wyderski" napisał w wiadomości grup
dyskusyjnych:q0nq7c$v5g$...@n...news.atman.pl...
>Przetwornica flyback, 100kHz, V_IN 85..484VAC, V_OUT=12V, I_OUT=2A.
>Prąd szczytowy pierwotnego wychodzi 0,94A wg spreadsheetu, 0,8A
>wg moich obliczeń ręcznych. Prąd RMS w najgorszych warunkach 0,53A
>wg spreadsheetu. Teraz, spreadsheet zaleca nawinięcie pierwotnego
>dwoma drutami AWG26, czyli ~DNE0,4. Każdy ma powierzchnię 0,14mm^2,

To z uwzglednieniem naskorkowosci, czy bez ?

>więc dwa mają 0,28mm^2. To w szczycie daje gęstość prądu 3,36A/mm^2,
>ale RMS już tylko 1,9A/mm^2.

>Gdyby pierwotne nawinąć licą 7x0,15mm, to powierzchnia wyniesie
>0,124mm^2 i gęstość RMS 4,28A/mm^2, czyli dalej sensowną, przy
>co najmniej tak samo dobrym R_AC. Po co więc PI Expert zaleca
>tak nieprzyzwoicie gruby drut dla przetwornicy tak małej mocy?

Moze nie lubi licy, a moze 2A/mm^2 mu pasuja bardziej niz 4 ?
Duzo zwojow na pierwotnym ?

>Tym bardziej, że sam zauważa, że straty transformatora to 0,58W...

Za duzo, za malo ?

P.S. jesli dobrze widze, to 0.4mm na 100kHz w sam raz.
A ta naskorkowosc ciekawa - prad wsteczny ?

https://pl.wikipedia.org/wiki/Nask%C3%B3rkowo%C5%9B%
C4%87

J.

do góry

Hello Piotr,

Friday, January 4, 2019, 3:22:24 PM, you wrote:

> Przetwornica flyback, 100kHz, V_IN 85..484VAC, V_OUT=12V, I_OUT=2A.
> Prąd szczytowy pierwotnego wychodzi 0,94A wg spreadsheetu, 0,8A
> wg moich obliczeń ręcznych. Prąd RMS w najgorszych warunkach 0,53A
> wg spreadsheetu. Teraz, spreadsheet zaleca nawinięcie pierwotnego
> dwoma drutami AWG26, czyli ~DNE0,4. Każdy ma powierzchnię 0,14mm^2,
> więc dwa mają 0,28mm^2. To w szczycie daje gęstość prądu 3,36A/mm^2,
> ale RMS już tylko 1,9A/mm^2.
> Gdyby pierwotne nawinąć licą 7x0,15mm, to powierzchnia wyniesie
> 0,124mm^2 i gęstość RMS 4,28A/mm^2, czyli dalej sensowną, przy
> co najmniej tak samo dobrym R_AC. Po co więc PI Expert zaleca
> tak nieprzyzwoicie gruby drut dla przetwornicy tak małej mocy?
> Tym bardziej, że sam zauważa, że straty transformatora to 0,58W...

Oprócz gęstości prądu bardzo ważne jest wypełnianie warstw i okna
karkasu. Jeśli przyjmiesz duży rdzeń, to PIExpert spróbuje powypełniać
jak się da.
Kolejna sprawa to zakres napięć zasilających - dla szerokiego zakresu
zmian bardzo trudno dobrać właściwy rdzeń. PIExpert jest prostym,
iteracyjnym automatem usiłującym optymalizować. Ale funkcja wielkości
transformatorów i ich iloczynu powierzchni nie jest ciągła i metody
optymalizacji potrafią ,,zaciąć się" przy niewłaściwym wyborze. I
wychodzą potworki - za duże rdzenie, za mało zwojów.

Do tego dochodzi jeszcze kwestia kontrolerów - prąd szczytowy jest
liczony dla jakiś warunków ustalonych a nie wszystkie kontrolery PI
pracują w trybie prądowym. I transformator trzeba liczyć dla
szczytowego, maksymalnie możliwego prądu klucza, który niekoniecznie
ma związek z potrzebnym prądem.

W zdecydowanej większości przypadków, dla standardowego zakresu
napięć, PIExpert daje poprawne wyniki. Im więcej odstępstw od
standardu, wymuszeń użytkownika, tym dziwniejsze bywają wyniki.

Straty w transformatorze flyback 0.58W to bardzo niedużo jak na moc
24W - to nawet nie 2.5%


--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

do góry

RoMan Mandziejewicz wrote:

> Kolejna sprawa to zakres napięć zasilających - dla szerokiego zakresu
> zmian bardzo trudno dobrać właściwy rdzeń.

A co Ty polecasz dla takich parametrów? Ja założyłem EF25,
ale będzie niesamowicie ciasno: chcę dać oba uzwojenia TIW
z 3-warstwową przekładką z poliimidu oraz karkas ze zwiększonym
odstępem izolacyjnym. Tego trafa nie ma prawa przebić, a zasilanie
będzie 3-fazowe.

Na ETD29 uzwojenia wejdą bez problemu, ale taki rdzeń już wygląda
dziwnie przy 24W.

> Do tego dochodzi jeszcze kwestia kontrolerów - prąd szczytowy jest
> liczony dla jakiś warunków ustalonych a nie wszystkie kontrolery PI
> pracują w trybie prądowym.

INN2904.

> Straty w transformatorze flyback 0.58W to bardzo niedużo jak na moc
> 24W - to nawet nie 2.5%

Uważam podobnie, to jest niewiarygodnie mało.

Pozdrawiam, Piotr

do góry

RoMan Mandziejewicz wrote:

> Oprócz gęstości prądu bardzo ważne jest wypełnianie warstw i okna
> karkasu. Jeśli przyjmiesz duży rdzeń, to PIExpert spróbuje powypełniać
> jak się da.

Rzeczywiście, tak to właśnie działa: dla ETD29 chce już nawijać
pierwotne 3xAWG25, choć inne parametry się nie zmieniły. Nawet
bias winding nagle chce nawijać bifilarnie, choć będzie z niego
brał jakieś nędzne miliwaty..

> Straty w transformatorze flyback 0.58W to bardzo niedużo jak na moc
> 24W - to nawet nie 2.5%

Dla szczeliny 0,32mm i 3F3 (nie umiem tego zmienić, mam 3C94,
a 3C95/N95 też jest do zdobycia) wychodzi mu 0,366W przy 284mT.
Chyba trochę odleciał, nawet w CCM to sci-fi.

Pozdrawiam, Piotr

do góry

Hello Piotr,

Saturday, January 5, 2019, 12:39:04 AM, you wrote:

>> Kolejna sprawa to zakres napięć zasilających - dla szerokiego zakresu
>> zmian bardzo trudno dobrać właściwy rdzeń.
> A co Ty polecasz dla takich parametrów?

Polecam urealnienie parametrów. Nie widzę sensu liczenia zasilacza
uniwersalnego przy zasilaczu trójfazowym. Przyjąłbym zakres napięć
zasilania od 250 do 645V DC - to obejmuje zakres międzyfazowego
220-240V w układzie dwufazowym i jedno- oraz trójfazowego w Europie
jak również trójfazowego 127/220V w dziwnych krajach.

> Ja założyłem EF25, ale będzie niesamowicie ciasno: chcę dać oba
> uzwojenia TIW z 3-warstwową przekładką z poliimidu

Skąd pomysł, że poliimid jest lepszy od poliestru? Poliimid nie
przechodzi testów CTI i w zasadzie nie powinien być stosowany jako
izolacja. Użyj normalnej taśmy 3M 1350F i 4 warstw izolacji. Zamiast
drutów TIW wszędzie zastosuj margines izolacyjny na pierwotnym -
zajmie mniej miejsca.

> oraz karkas ze zwiększonym odstępem izolacyjnym. Tego trafa nie ma
> prawa przebić, a zasilanie będzie 3-fazowe.

Norma 61558-2-16 przewiduje test 4 kV AC i wystarcza na to poprawnie
nawinięty transformator z TIW na wtórnym i niesymetrycznym marginesem
1.5 mm przy uzwojeniu pierwotnym.
Przewidywać wyższego testu nie ma sensu - INN2904 sam w sobie ma
izolację testowaną na 4 kV AC.

> Na ETD29 uzwojenia wejdą bez problemu, ale taki rdzeń już wygląda
> dziwnie przy 24W.

Bo masz za szeroki zakres napięć.

>> Do tego dochodzi jeszcze kwestia kontrolerów - prąd szczytowy jest
>> liczony dla jakiś warunków ustalonych a nie wszystkie kontrolery PI
>> pracują w trybie prądowym.
> INN2904.

Pracuje praktycznie identycznie jak układy TinySwitch-III - tryb z
gubieniem cykli i logiką ograniczającą prąd przy małym obciążeniu.
Czyli transformator musi być odporny na prąd szczytowy 1060 mA dla
kondensatora na nóżce BP 0.1 uF

>> Straty w transformatorze flyback 0.58W to bardzo niedużo jak na moc
>> 24W - to nawet nie 2.5%
> Uważam podobnie, to jest niewiarygodnie mało.

Ale to są chyba tylko straty w uzwojeniach. Nie sądzę, żeby liczył
straty w rdzeniu. Jeśli potrzebujesz niskich strat - użyj rdzenia z
3C94.

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

do góry

Hello Piotr,

Saturday, January 5, 2019, 1:07:29 AM, you wrote:

>> Oprócz gęstości prądu bardzo ważne jest wypełnianie warstw i okna
>> karkasu. Jeśli przyjmiesz duży rdzeń, to PIExpert spróbuje powypełniać
>> jak się da.
> Rzeczywiście, tak to właśnie działa: dla ETD29 chce już nawijać
> pierwotne 3xAWG25, choć inne parametry się nie zmieniły. Nawet
> bias winding nagle chce nawijać bifilarnie, choć będzie z niego
> brał jakieś nędzne miliwaty..

Ratuje sprzężenie między uzwojeniami.

>> Straty w transformatorze flyback 0.58W to bardzo niedużo jak na moc
>> 24W - to nawet nie 2.5%
> Dla szczeliny 0,32mm i 3F3 (nie umiem tego zmienić, mam 3C94,
> a 3C95/N95 też jest do zdobycia) wychodzi mu 0,366W przy 284mT.
> Chyba trochę odleciał, nawet w CCM to sci-fi.

Niekoniecznie. Ale musiałbym to po swojemu policzyć.

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

do góry

RoMan Mandziejewicz wrote:

> Polecam urealnienie parametrów. Nie widzę sensu liczenia zasilacza
> uniwersalnego przy zasilaczu trójfazowym.

Sęk w tym, że on będzie mógł być podłączany różnie,
w tym jednofazowo i wielofazowo ze zduplikowanymi
fazami (np. 3xL1), co ma z pewnych powodów duży sens.

Od góry napięcie więc jest narzucone, z dołu zaś chodzi
o to, by układ zasilany mógł działać również w warunkach
ciężkiego spadku napięcia. Układ nie będzie wysyłany do
dziwnych krajów, więc z 85VAC mogę zrezygnować.

Skoro sam producent jednak dopuszcza takie warunki pracy
(rys. 16 w datasheecie INN2904 i zestaw demonstracyjny DER-531),
to pomyślałem, że w sumie czemu nie. Mój układ nie potrzebuje
zabezpieczenia nadnapięciowego i wielu napięć wyjściowych,
poza tym to czysty DER-531 (tylko elementy bierne znacznie lepsze).

> Przyjąłbym zakres napięć
> zasilania od 250 do 645V DC - to obejmuje zakres międzyfazowego
> 220-240V w układzie dwufazowym i jedno- oraz trójfazowego w Europie
> jak również trójfazowego 127/220V w dziwnych krajach.

OK, przemyślę.

> Skąd pomysł, że poliimid jest lepszy od poliestru? Poliimid nie
> przechodzi testów CTI i w zasadzie nie powinien być stosowany jako
> izolacja.

Możesz rozwinąć, bo to dla mnie nowość? Wytrzymałość dielektryczna
kaptonu jest przecież legendarna. NASA i ESA sobie tym izolują kabelki.
Mam kilka transformatorów planarnych policzonych pod kapton, jeszcze
można zmienić specyfikację dla tych blaszek.

> Użyj normalnej taśmy 3M 1350F i 4 warstw izolacji. Zamiast
> drutów TIW wszędzie zastosuj margines izolacyjny na pierwotnym -
> zajmie mniej miejsca.

Zwykłe druty i okolice 1kV wzbudzają we nie stany lękowe. Może
nieuzasadnione, ale wolę szczerze się przyznać.

> Norma 61558-2-16 przewiduje test 4 kV AC i wystarcza na to poprawnie
> nawinięty transformator z TIW na wtórnym i niesymetrycznym marginesem
> 1.5 mm przy uzwojeniu pierwotnym.

Niesymetrycznym, tj. 0+1,5mm?

> Przewidywać wyższego testu nie ma sensu - INN2904 sam w sobie ma
> izolację testowaną na 4 kV AC.

Jeśli rozumiem datasheet, to 4kV potrafi znieść w pracy ciągłej,
testy robią na 4,8kV.

> Bo masz za szeroki zakres napięć.

Niemiec dla takiego samego proponuje wręcz EF20, ale to już bym
bardzo chciał zobaczyć -- nawet DNE mi się tam w wyobraźni nie
mieści.

> Pracuje praktycznie identycznie jak układy TinySwitch-III - tryb z
> gubieniem cykli i logiką ograniczającą prąd przy małym obciążeniu.
> Czyli transformator musi być odporny na prąd szczytowy 1060 mA dla
> kondensatora na nóżce BP 0.1 uF

Ja przyjąłem 1uF i 930mA.

> Ale to są chyba tylko straty w uzwojeniach. Nie sądzę, żeby liczył
> straty w rdzeniu. Jeśli potrzebujesz niskich strat - użyj rdzenia z
> 3C94.

Hm, jesteś pewien materiału? Jeśli mnie pamięć nie myli, to wg
dokumentacji straty ma porównywalne z 3C90. Inne parametry też,
wygląda na drobny lifting w klasie materiałów budżetowych. Dopiero
3C95 rzeczywiście coś wnosi i w odróżnieniu od 3C92 jest kupowalny.
Cena Ci się nie spodoba, ale ja i tak nie robię w "budżetówce", więc
mi te kilka złotych przy cenie kondensatorów 50uF z poliestru giną w szumie.

Pozdrawiam, Piotr

do góry

J.F. wrote:

> To z uwzglednieniem naskorkowosci, czy bez ?

Czysta powierzchnia, bez modyfikatorów. Przy tej częstotliwości
to i tak niemal na jedno wychodzi.

> Moze nie lubi licy, a moze 2A/mm^2 mu pasuja bardziej niz 4 ?
> Duzo zwojow na pierwotnym ?

79, rdzeń EF25/13/7 ze szczeliną 0,5mm.

>> Tym bardziej, że sam zauważa, że straty transformatora to 0,58W...
>
> Za duzo, za malo ?

Właśnie przyzwoicie. Co ciekawe, wtórne w którym płynie
3,3A RMS proponuje nawijać skrętką 3xDNE0,4mm. Nagle polubił
7,85A/mm^2?

Teoria Romana wydaje się mieć potwierdzenie empiryczne,
automat stara się wypełnić dostępne okno po sam korek.
Co swoją drogą we flybacku ma sens, mniej energii skończy
w snubberze.

> P.S. jesli dobrze widze, to 0.4mm na 100kHz w sam raz.
> A ta naskorkowosc ciekawa - prad wsteczny ?

Naskórkowość jest nieco przereklamowana. Przy grubych drutach
powierzchnia zewnętrznego pierścienia okazuje się być
zaskakująco wysoka, a w chłodzeniu uczestniczy cała powierzchnia,
a nie tylko pierścień. Jak ktoś nie musi oszczędzać na miedzi,
to pojedynczy gruby drut może zapewnić dobre właściwości elektryczne
i świetne termiczne. M.in. człowiek, który wymyślił transformatory
macierzowe bardzo się nad tym kultem naskórkowości znęca. Podobny
mit dot srebrzenia chyba już umarł: wszyscy przez niemal cały wiek
robili te swoje srebrzanki, aż w końcu ktoś pomierzył, jaką rezystywność
ma srebro nakładane w ten sposób i doszedł do wniosku, że bez laserowego
przetopienia tej warstwy mikrokryształków zabawa nic nie wnosi, więc
niemal z dnia na dzień przestali.

Z kolei przy nawijaniu blachą świat staje się czarodziejski,
optymalna grubość blachy jest inna dla każdego zwoju i dokładanie
miedzi powyżej pewnej grubości *podnosi* R_AC. Może Ci się spodobać:

https://minds.wisconsin.edu/bitstream/handle/1793/99
76/file_1.pdf

Pozdrawiam, Piotr

do góry

Hello Piotr,

Saturday, January 5, 2019, 10:54:32 AM, you wrote:

>> To z uwzglednieniem naskorkowosci, czy bez ?
> Czysta powierzchnia, bez modyfikatorów. Przy tej częstotliwości
> to i tak niemal na jedno wychodzi.
>> Moze nie lubi licy, a moze 2A/mm^2 mu pasuja bardziej niz 4 ?
>> Duzo zwojow na pierwotnym ?
> 79, rdzeń EF25/13/7 ze szczeliną 0,5mm.
>>> Tym bardziej, że sam zauważa, że straty transformatora to 0,58W...
>> Za duzo, za malo ?
> Właśnie przyzwoicie. Co ciekawe, wtórne w którym płynie
> 3,3A RMS proponuje nawijać skrętką 3xDNE0,4mm. Nagle polubił
> 7,85A/mm^2?

Normalne. Duża gęstość na kilku zwojach da małe straty mocy. Na
kilkudziesięciu zwiększenie przekroju jest już opłacalne. Dlatego
transformatory na 50 Hz, z mnóstwem zwojów liczy się dla gęstości ok.
2.5 A/mm?, transformatory impulsowe dla 5 A/mm? a jednowarstwowe
dławiki dla 10+ A/mm?. Chodzi o warunki odprowadzania ciepła i ilość
tego ciepła.

> Teoria Romana wydaje się mieć potwierdzenie empiryczne,

To nie teoria - to stwierdzenie faktu.

> automat stara się wypełnić dostępne okno po sam korek.

Człowiek i tak robi to lepiej. Ale algorytm niestety jest również
iteracyjny :(

> Co swoją drogą we flybacku ma sens, mniej energii skończy
> w snubberze.

I o to właśnie chodzi. Przy okazji mniej energii w zakłóceniach
promieniowanych.

[...]

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

do góry