Программы расчета трансформаторов и дросселей

[Serg_dy]

Здравствуйте!
Прошу помочь разобраться в расчетах флайбека.
Исходная задача:
Uвх. 15В
Uвых. 200В, Iвых. 0.005А (1W)
Микросхема LM2577-adj, f-52kHz
Сердечник E 20/10/6 N87 Epcos
Ваша программа расчета флайбека выдает индуктивность первичной обмотки почти 914 мкГн ( как по мне,
великовато для этого сердечника при зазоре 0,1 мм, который я поставил), программа требует немагнитный зазор какой-то слишком малый - 0,001мм, и отношение числа витков первичной/вторичной обмотки (Ratio) малое (где-то 4).
Вот скрин:

Flyback10.jpg

(251.81 КБ) 1319 скачиваний

А вот простая программа расчета Switchers Made Simple 6.24 с сайта производителя микросхемы LM2577 Texas Instruments выдает индуктивность первичной обмотки 233 мкГн, что почти в четыре раза меньше, чем в вашей программе. Для такой индуктивности число витков первички будет, естественно, меньше. Кстати, и Ratio там пропорционально в два раза больше - около 8. При такой индуктивности ток первички естественно будет больше, чтобы получить ту же мощность, но микросхема легко с этим справляется. Там нет привязки к типу сердечника а принимается во внимание только важнейший параметр флайбека - индуктивность накопительного дросселя первички, и в остальном расчет ведется из общих соображений касающихся характеристик конкретной микросхемы (f преобразования, ток и напряжение ключевого транзистора и т. д.) Добавлю к этому, что я несколько лет назад расчитывал эту схему по каким-то другим формулам и у меня получались значения индуктивности первичной обмотки ближе к результатам программы Switchers Made Simple 6.24. Более того - я наматывал по этим своим результатам трансформатор и собирал схему - все прекрасно и надежно работало (и работает) без каких-то намеков на перегрев сердечника/микросхемы и т.п.
Вот скрин этой программы:

Flyback2.jpg

(133.33 КБ) 1072 скачивания

Кстати. Расчитывал раньше по этой вашей программе сетевой флайбек (с вашими подсказками - страница 38 этой ветки, по-моему) и впоследствии собрал БП - все отлично работает.

[Starichok51]

ты задал слишком большое отраженное напряжение. поэтому у тебя не только нет запаса на выброс, а даже показывает отрицательное значение. 16В + 49,5В = 65,5В, что больше допустимого напряжения на ключе.
судя по второму расчету, отраженное там взято 24 Вольта.
а я бы посоветовал взять отраженное не более 20 Вольт.

[Serg_dy]

Я игрался и с отраженкой и ставил галочку авто, но все равно результат по виткам меня не устроил (всегда хочется мотать поменьше ). Почему та же программа Switchers Made Simple 6.24 дает значительно меньшую индуктивность первички чем ваша? Понятно, что это не совсем к вам, но все же хочется понять подход к расчетам. И почему-то моя схема на таком сердечнике с зазором 0,1 мм и с меньшим количеством витков - практически в два раза, работает без перегревов. Наверно потому, что и микросхема и сердечник у меня работают с большим запасом по перегрузке? Как говорится - кто прав? Пока одни "почему". Или низковольтные флайбеки менее требовательны к точности расчетов? Я где-то читал в литературе, что сетевые флайбеки, например, более требовательны к точности расчетов, чем никовольтные - там промахи ведут всегда к выгоранию силовых ключей. Хотелось бы разобраться в этом, чтобы в дальнейшем с пониманием и со знанием дела подходить к расчетам таких схем. Надо бы еше с програмкой для VIPer-a расчет проделать а заодно и в PI Expert Software Suite от Power Integrations с их ТОР-ами. А вообще, в разной литературе сталкивался по крайней мере с тремя способами расчетов. Пробовал раньше как-то для интереса вести расчет обмоток одного и того же флайбека (правда сетевого) по таким трем разным методикам и в трех случаях получал разные результаты.
Да, и все-таки, почему программа у вас требует такой малый зазор - 0,001мм? Игнорировать его или...?

[WolfTheGrey]

Заработало
Только один косяк. В программе установил сетевую напругу 220-325 вольт, чтоб получить 35 вольт на выходе получил такие результаты:
первичка 46 виткоыв 0.6х2
Вторичка 13 витков 0.6х2
А подал на ИИП 200 вольт. и на выхде получл 200 вольт, и ни какие нагрузки ток не сбивают

[Телекот]

но все же хочется понять подход к расчетам.

Просто программа старичка рассчитывает индуктивность для наименьшего тока ключа, а если рассчитывать на ток 2А то индуктивность нужна будет намного меньше и зазор больше.
Но будет сильно разрывной ток. То есть короткий импульс запасания энергии, отражённый импульс и довольно длинное мертвое время.

[Starichok51]

Serg_dy, очень маленькая мощность. соответственно, малое количество ампервитков. отсюда требуется маленький зазор.
сетевой флай тоже может работать в широком диапазоне индуктивности первички. как пример, расчеты на универсальное питание (85-265 VAC) и на одно напряжение 220 VAC.
PI всегда делает расчет с неразрывным током. моя программа ориентирована на расчет с разрывным током (хотя есть возможность задать неразрывность). уже это дает разные результаты.
а к выгоранию приводят неправильные схемы, а не погрешность в расчетах.
а как у тебя сделан зазор? или уже был фабричный зазор 0,1 мм?

[Serg_dy]

Телекот
Просто программа старичка рассчитывает индуктивность для наименьшего тока ключа, а если рассчитывать на ток 2А то индуктивность нужна будет намного меньше и зазор больше.
Но будет сильно разрывной ток. То есть короткий импульс запасания энергии, отражённый импульс и довольно длинное мертвое время.

Я это понимаю. Но работать в таком виде оно то будет. И меня это устраивает. Это питание УФ лампы. После этого еще идет схема линейного стабилизатора тока лампы. У меня есть большой запас по току микросхемы (главное не перегреть ее, но она и не греется в этой схеме с меньшим количеством витков - точнее греется чуть и я обхожусь без радиатора).
Мне важно понять до каких пор я могу здесь варьировать параметрами индуктивности первички, ведь в программе такие "игры" не совсем предусмотрены (ну до определенной степени), хотя, наверное, это можно было бы как-то добавить для таких случаев как у меня.
Да, вспомнил, что упоминаемая мной программка Switchers Made Simple 6.24, которой я пользовался, предлагает для приведенной индуктивности воспользоваться радиатором (в моем предыдущем вложении вверху картинки со скрином программы есть окошки с типами радиаторов).
Starichok51
Транс был от дежурки компьютерного БП с готовым зазором, по памяти, что-то около 0,1мм, но могу и ошибаться. Сердечники буду покупать на ferrite.com.ua. Зазор расчитываю брать минимальный из стандартного ряда Е20/10/6 - 0,1 мм (точнее там 0,09 мм) чтобы уменьшить число витков. По амплитуде индукции думаю впишусь.

[Starichok51]

уменьшая число витков, ты фактически делаешь схему на более высокую мощность.
но более высокую мощность ты не сможешь снять из-за тонкого провода в обмотках.

[Serg_dy]

И это я понимаю, что нужно брать уже бОльший сердечник, но хочется найти какой-то компромисс между потерями и КПД , применить меньший сердечник и меньше мотать витков . Да и мощность в данном случае у меня не большая.

[Starichok51]

кпд будет выше, когда намотаешь по расчету, а не в 2 раза меньше витков.

[Serg_dy]

Абсолютно правильно. И если бы это была схема с питанием от аккумуляторов то так и нужно было бы сделать для получения максимального КПД. Но у меня сетевое питание, и есть запас по мощности, поэтому здесь можно КПД несколько понизить но не в ущерб тепловым потерям как сердечника так и микросхемы. И однако же интересно ваше мнение возвращаясь к расчетам в программе Switchers Made Simple 6.24 - они там, что, специально занижали КПД уменьшая расчетное значение индуктивности первичной обмотки? В чем смысл? Недалекие безграмотные проектировщики? Сомнительно. Заговор c производителями алюминиевых радиаторов, чтобы те смогли сбыть свой залежалый товар? . Я не вижу здесь логики. А разница то приличная в значении индуктивности первичной обмотки у них и у вас - почти в четыре раза. Заставляет задуматься. Опять же понимаю, что вопрос не к вам, но просто частное мнение опытного человека, почему так получается?

Пишу некоторое время спустя. Играясь с настройками программы удалось получить значение индуктивности близкое с той, которое дает Switchers Made Simple 6.24.

Flyback11.jpg

(246.69 КБ) 926 скачиваний

. Это при реальном зазоре 0,1 мм и отраженном напряжении в 9 вольт. Ток ключа, естественно вырос где-то в два раза. Вторичка правда стала 602 витка.

[Starichok51]

15 Вольт - это разве сетевое питание?
ну, откуда я могу знать, почему в той программе индуктивность получается меньше, чем в моей?

[Serg_dy]

У меня питание 15 вольт берется от другого - сетевого - БП.
Похоже придется писать в саппорт Texas Instruments, пусть объясняют зачем людей вводят в заблуждение своими левыми программами.
И все-таки она вертится (с), я хотел сказать работает - моя схема с меньшим числом витков, и никаких проблем...

[Starichok51]

я же не говорил, что работать не будет. будет, причем вполне отлично.
допустим, схема рассчитана на 4 Ватта. 1 Ватт она будет отдавать легко.
а вот, если бы она при расчете на 4 Ватта легко отдавала 16 Ватт - это было бы удивительно.

[Serg_dy]

Посчитал сейчас вручную два варианта расчетов индуктивности первички:
По Семенову Б.Ю. "Силовая электроника" 2001г. и по Кузнецову А. "Схемотехника" 2000-6.
Результаты получились близкие к вашим, а по Кузнецову так индуктивность вышла даже больше - 986 мкГн.

Starichok51

я же не говорил, что работать не будет. будет, причем вполне отлично.
допустим, схема рассчитана на 4 Ватта. 1 Ватт она будет отдавать легко.

Вот, это та самая ключевая фраза всего диалога без которой общий смысл происходящего от меня постоянно ускользал!
Т.е. делать первичку с меньшей индуктивностью от расчетной мы можем, программируя схему на избыточную мощность, но нагружая ее только частью мощности мы не нарушаем никакие правила. Естественно, если мы попробуем схему нагрузить по польной то вот только тогда от наших вольностей и вылезут проблемы...
И еще, после этой вашей фразы до меня кажется дошел смысл заложенного алгоритма расчетов в программе Switchers Made Simple 6.24, и я сам отвечаю на свой же вопрос - похоже, у них в алгоритме заложена максимальная расчетная мощность, которую можно снять с микросхемы. Поэтому в расчетах у них и получается такое низкое значение индуктивности первички. А схема на низкой мощности, как у меня, будет работать без проблем. Ну как-то так.
Спасибо за объяснения.

[kaetzchen]

извините за вопрос. тему я не читал за неимением возможности но обязательно прочту.
у меня вопрос по программе расчета ройера. там 3 варианта и ни один из них нисколечко не резонансный за отсутствием того самого кондера. и фидбэка нет в смысле контроля.
Это другой подход? модель такая? как понимать? спс

еще - старичек автор проги или москатов? в первом посте старичек пишет его. в проге стоит москатов.. . А человек что на форуме с ником москатов- это и есть настоящий москатов?

спс

[Starichok51]

для расчета Ройера у меня нет программы.
в этой теме размещены только мои программы.
да, это настоящий Москатов.

[hybroid]

Starichok51: есть вопросик про расчёт полумоста в чашках Ч30 из М2000НМ1. Т.к. в "экселенте" такого сердечника нету, то я добавлял новый, данные (площади, длину ср. линии и объём) честно содрал из почти не отличающегося габаритами сердечника Epcos P30 (отличия +/- доли миллиметров), да вот застопорился с эффективной проницаемостью. Сколько писать? Измерить не имею возможности Пока написал 1700, почти "наобум", прокатит ли?

Вот из конфига вашей программы мой введённый сердечник:

Код: Выделить всё

[Ч30 М2000НМ1-16 2000НМ Россия]
Ae = 136
An = 48
le = 45
Ve = 6,12
mu = 1700

[dandiv2006]

еще - старичек автор проги или москатов? в первом посте старичек пишет его. в проге стоит москатов.. .

В какой это проге Москатов фигурирует?
У Владимира Денисенко и Москатова есть различия в расчетах, чем пользоваться - на Ваше усмотрение. Но вроде пока на проги Владимира (Старичка) сильно никто не жаловался, вопросы есть, но он на них охотно отвечает. Чаще проблемы у пользователей с непониманием некоторых терминов - неправильно вводят, а потом непонятки с расчетами. Против Москатова ничего не имею, но для простого "смертного" программы Старичка очень даже хороши (ИМХО).

[Starichok51]

hybroid, вот данные Ч30 от производителя http://www.rusgates.ru/company/soft_mag ... /index.php
проницаемость можно оставить наобум, 1700