محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

[arash.eskandari]

/

[عباس جبراییلی]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام-اکثر هسته های موجود در بازار یعنی حدود 70 درصدشان دارای bm نزدیک بهم هستند وبرای فرکانس های بین 30 تا 60 کیلو میتوانیدبرای محاسبات مقدار چگالی شار را حدود 200 میلی تسلا در نظر بگیریدالبته این مقدار به پارامترهای دیگری نیز بستگی دارد مثل توان-راندمان مورد نیاز-جنس هسته -فرکانس--ولی برای کارهای معمولی 200 میلی تسلا مقدار خوی است..و برای دیدن اینکه ایا هسته در اشباع کار میکند و یا نه میتوانید با یک ترانس جریان شکل موج جریان را ببینید اگر شکل موج جریان دارای شیب نمایی در قسمت بالای ان باشد هسته به اشباع نزدیک شده است که دلیل ان یا تعداد دور نادرست ترانس است و یا مقدار سلف خروجی درست محاسبه نشده و هسته سلف اشباع میشود---که در هر دو حالت باید تعداد دورها مجددا تغییر کند ولی بهتر است ابتدا در سلف فاصله هوایی ایجاد کنید تا از اشباع شدنن سلف جلوگیری شود.

[saeedmcu]

پاسخ : پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام-اکثر هسته های موجود در بازار یعنی حدود 70 درصدشان دارای bm نزدیک بهم هستند وبرای فرکانس های بین 30 تا 60 کیلو میتوانیدبرای محاسبات مقدار چگالی شار را حدود 200 میلی تسلا در نظر بگیرید.و برای دیدن اینکه ایا هسته در اشباع کار میکند و یا نه میتوانید با یک ترانس جریان شکل موج جریان را ببینید اگر شکل موج جریان دارای شیب نمایی در قسمت بالای ان باشد هسته به اشباع نزدیک شده است که دلیل ان یا تعداد دور نادرست ترانس است و یا مقدار سلف خروجی درست محاسبه نشده و هسته سلف اشباع میشود---که در هر دو حالت باید تعداد دورها مجددا تغییر کند ولی بهتر است ابتدا در سلف فاصله هوایی ایجاد کنید تا از اشباع شدنن سلف جلوگیری شود.

سلام استاد خسته نباشین دستتون درد نکنه بابت پاسخ
یه سوالی داشتم خیلی مبتدیانه در مورد هسته
جمع سطح مقطع برش های کناری هسته برابر با برش اصلی در وسط هسته هست؟
ما اگه در کنار ها 0.5 میلیمتر گپ بذاریم یعنی در کل 1 میلیمتر گپ گذاشتیم؟
خب اگه اینطور باشه برش وسط هم تو هوا میمونه و تو وسط هم گپ ایجاد میشه اخه و میشه در کل 2 میلیمتر؟ oo:

[aie_saber]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

اگر گپ کل را 1 میلی متر در نظر بگیرید برای ایجاد این گپ دو حالت پیش رو دارید :
1- ماشینکاری : در صورتی که بخواهید با ماشینکاری گپ ایجاد کنید فقط باید از بازوی وسط در هسته های EE یا EI مقدار 1 میلی متر بردارید
2- استفاده از عایق بین دو تکه هسته : ولی اگر بخواهید مثلاً با کاغذ یا چسب بین دو تکه هسته استفاده کنید باید فاصله ایجاد شده بین دو تکه 0.5 میلی متر باشد

[arash.eskandari]

پاسخ : پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام-اکثر هسته های موجود در بازار یعنی حدود 70 درصدشان دارای bm نزدیک بهم هستند وبرای فرکانس های بین 30 تا 60 کیلو میتوانیدبرای محاسبات مقدار چگالی شار را حدود 200 میلی تسلا در نظر بگیرید.و برای دیدن اینکه ایا هسته در اشباع کار میکند و یا نه میتوانید با یک ترانس جریان شکل موج جریان را ببینید اگر شکل موج جریان دارای شیب نمایی در قسمت بالای ان باشد هسته به اشباع نزدیک شده است که دلیل ان یا تعداد دور نادرست ترانس است و یا مقدار سلف خروجی درست محاسبه نشده و هسته سلف اشباع میشود---که در هر دو حالت باید تعداد دورها مجددا تغییر کند ولی بهتر است ابتدا در سلف فاصله هوایی ایجاد کنید تا از اشباع شدنن سلف جلوگیری شود.

استاد ممنون از پاسختون.
ولی من مبتدی تر از اونی هستم که فکر میکنید! چطور باید از ترانس جریان استفاده کرد؟ اگر بصورت شماتیک بگذارید بهتر متوجه میشم.
مثلا طبق محاسبات (با Bm=0.2، فرکانس 50KHz،ولتاژ ورودی 24 ولت، هسته EE سطح مقطع 1.81cm2 ، توپولوژی Half Bridge) تعداد دور اولیه 2 دور بدست می آید.
1. حالا اگه این ترانس رو ببندیم و توان مورد نظرمون رو نتونیم از ترانس بگیریم چکار باید بکنیم؟
من دقیقا مثال بالا رو برای خروجی 625 ولت با جریان 50 میلی آمپر با ثانویه 148 دور بستم (ضخامت سیم اولیه 2x1mm و ضخامت ثانویه 0.3mm)، در حالت بی باری ولتاژ 625 ولت رو درست کردم با 0.2 ولت ریپل، ولی وقتی لودی میزارم که 50 میلی آمپر بکشه، ولتاژ افت میکنه و به 200 ولت افت پیدا میکنه.
ولتاژ دو سر اولیه رو در این حالت که میگیرم میبینم که پالس هایی که به ترانس رسیده هم افت کرده! در حالی که 24 ولت ورودی رو ثابت و بدون افت دارم و موارد PCB و ضخامت تراک ها رو هم رعایت کردم.
این مثال رو زدم که هم استاد با حل این نمونه مشکل بتونن مطلبو به من مبتدی بفهمونن هم اینکه مشکلم در این مورد حل بشه.

2. اگر بخوایم فرکانس رو بیشتر از 60 کیلو هرتز در نظر بگیریم Bm رو چقدر حساب کنیم؟

3. منظور از فرکانس سویچینگ، فرکانسی هست که داخل آی سی کنترلر PWM مثل SG3525 تولید میشه یا فرکانس سوئیچی که دو سر اولیه ترانس میبینیم؟ چون فرکانس سوئیچ نصف فرکانس کنترلر PWM هست(تا اونجایی که من دیدم).

پیشاپیش از پاسختون ممنونم.

[ebismps]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام
ابتدا ماکزیمم دیوتی سایکل رو مشخص میکنیم.فرضا 0.45 باشه.در اینصورت با سطح مقطع داده شده و فرکانس 60کیلو 13 دور بدست میاد برای اولیه .با ولتاژورودی 24 ولت.
باافزایش فرکانس تا 100کیلو و200میلی تسلا مشکلی برای هسته بوجود نمیاد.
فرکانسی که به سیم پیچ اولیه هسته اعمال میشه مهمه.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام-اول اینکه چرا هاف بریج را انتخاب کرده اید در حالیکه پوش پول برای این کار مناسبتر است و ثانویه هم بدون سر وسط و با پل تمام دیودی--افت ولتاژ هم دلایل زیادی دارد مثلا قطر سیم-انتخاب نادرست خازن سری با ترانس-.....

[arash.eskandari]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

در اینصورت با سطح مقطع داده شده و فرکانس 60کیلو 13 دور بدست میاد برای اولیه .با ولتاژورودی 24 ولت.

سلام ممنون از پاسختون.
من طبق فرمول زیر:



حساب کردم و بخاطر HalfBridgh بودن ولتاژ ورودی نصف میشه. بنابراین داریم:
N1 = 12 * 10^8 / (4 * 60000 * 2000 * 1.81)
N1 = 1.38
اگه اشتباه میکنم بگید لطفا.
شما با استفاده از چه فرمولی 13 دور بدست آوردید؟

[arash.eskandari]

پاسخ : پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام-اول اینکه چرا هاف بریج را انتخاب کرده اید در حالیکه پوش پول برای این کار مناسبتر است و ثانویه هم بدون سر وسط و با پل تمام دیودی--افت ولتاژ هم دلایل زیادی دارد مثلا قطر سیم-انتخاب نادرست خازن سری با ترانس-.....

سلام استاد.
چون شنیدم پوشپول فلایبک دوتایی هست، بخاطر دوری از مشکلات فلایبک هافبریج رو انتخاب کردم.
حالا که صحبت از این مدار شد شماتیک و مشخصات رو میگذارم تا لطف کنید و ایراداتش رو گوشزد کنید.



در مدار بالا هدف بوجود آوردن ولتاژ 1250 ولت متغییر با جریاندهی 50mA هست. بخاطر همین ثانویه دو تا ولتاژ 625 ولتی هست بدون سر وسط، و بعد از یکسو سازی با هم سری شدن تا 1250 ولت بوجود بیاد.
مشخصات ترانس هم که نوشته شده. طبق روابط تعداد دور اولیه رو 1 دور محاسبه کردم و 4 تا سیم 1mm پیچیدم. ثانویه ها هم هرکدوم 74 دور با ضخامت 0.3mm پیچیدم.
مشکل اینجاست که وقتی لود 25K اهم بهش وصل میکنم تا جریان 50mA رو ازش بگیرم ولتاژ از 1250 ولت به 400 ولت افت میکنه!
فکر کردم مشکل از حسگر جریان اتصال کوتاهه بخاطر همین مقاومت های سنس جریان رو اتصال کوتاه کردم و درین ماسفت رو به زمین وصل کردم ولی هیچ اتفاقی نیوفتاد و همونطور افت ولتاژ وجود داشت.

فکر میکنید مشکل از کجاست؟ از تعداد دور اولیه و ثانویه؟ آیا هسته به اشباع میره؟
اگر هسته به اشباع میره باید تعداد دور اولیه بیشتر بشه یا کمتر؟
اگه باید کمتر بشه، در مورد این ترانس که اولیه اش یک دور هست چکار باید کرد؟ (از یک دور کمتر که نمیشه بست!)

[arash.eskandari]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

آقایون اساتید کسی میدونه که اگر تعداد دور اولیه و ثانویه درست نباشه و هسته به اشباع بره، باید تعداد دور اولیه رو زیاد کرد و یا کم کرد؟
اگر سوالم مبتدیانس ببخشید و منو از جواب دادن محروم نکنید تا مسئله برام روشن بشه، ممنون.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

اشکالات مدار شما-سلف خروجی ندارد-خازن سری با ترانس ندارد-مقدار خازن شماره 20 نادرست انتخاب شده-سلف خروجی هم اگر گذاشتید باید مشخصات هسته ان را هم معلوم کنید تا ببینیم نیاز به فاصله هوایی دارد و یا خیر--صرف محاسبه سلف و بدست اوردن ان کافی نیست و ملاحضات سایز هسته و تعداد دور و فاصله هوایی باید در نظر گرفته شود.

[ebismps]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام ممنون از پاسختون.
من طبق فرمول زیر:



حساب کردم و بخاطر HalfBridgh بودن ولتاژ ورودی نصف میشه. بنابراین داریم:
N1 = 12 * 10^8 / (4 * 60000 * 2000 * 1.81)
N1 = 1.38
اگه اشتباه میکنم بگید لطفا.
شما با استفاده از چه فرمولی 13 دور بدست آوردید؟

سلام
محاسبه شما درسته وهمون 1.38 دور بدست میاد.
بهتره تعداد دور اولیه رو 2 دور در نظر بگیرید و فرکانس رو پایین تر بیارید.(2دور رو طوری بپیچید که تقریبا تمام طول هسته رو بپوشونه.)
برای ولتاژهای پایین پوش پول بهترینه.و همچنین دوفلای بک هم نیست بلکه دو فوروارده که 180 درجه با هم اختلاف دارن.

[arash.eskandari]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلف خروجی ندارد

سلام استاد سلف 500 میکرو هانری گذاشتم ولی بازم همونطور بود. بنظرتون 500 میکرو کافیه بوده؟!

خازن سری با ترانس ندارد

اتفاقا بعد از اینکه جریاندهی خوب نبود حدس زدم که باید خازن بزارم، بخاطر همین یه خازن 1 میکروفاراد با اولیه سری کردم ولی بازم نشد و حتی حالت بی بار هم افت میکرد! بهمین دلیل باز خازن رو برداشتم.

مقدار خازن شماره 20 نادرست انتخاب شده

گفتم که کلا سنس جریان رو برداشتم و اتصال کوتاه کردم ولی نشد!

سلف خروجی هم اگر گذاشتید باید مشخصات هسته ان را هم معلوم کنید تا ببینیم نیاز به فاصله هوایی دارد و یا خیر

هسته ای که گذاشتم EE42/21/15 هست(Ae = 1.81 cm2) که فکر میکنم 1200 وات رو جواب میده دیگه چه برسه به 62.5 وات!

خلاصه هر بلایی بگید سرش آوردم ولی جریان نمیده و افت شدید داره.
راستش دیگه به این نتیجه رسیدم که یه مدار دیگه از اول بسازم و طبق گفته استاد پوش پول بزنم.
هدفم از زدن این تاپیک این بود که روش تجربی وسعی و خطای پیچیدن و محاسبه ترانس فریت رو یاد بگیرم که متاسفانه بحث خیلی منحرف شد و اساتید هم لپ کلام رو نمیگن.
درک میکنم حق دارن تجربیات با ارزششون رو که سالها با زحمت بدست آوردن در اختیار تازه واردهایی مثل من نگذارن. بهرحال تا الانم که راهنماییم کردین خیلی لطف کردین و دستتون رو میبوسم و بازهم تشکر میکنم.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام-همانطور که گفته بودم اطلاعات ناقص است و دوستان دیگری هم که سوال مطرح میکنند و جواب نمیگیرند به همین خاطر است شما ببینید که از اول تا حالا هر دفعه یک چیزی به ان اضافه کرده ایدشماتیک گذاشته اید بدون خازن و سلف -بعد هم میگویید انها را گذاشته اید سنس جریان را برداشته اید -و خدا میداند که چه کارهای دیگری که نکرده اید؟و اصلا معلوم هم نیست که چگونه اندازه گیری کرده اید؟و دیوتی سایکل مدار چقدر است؟دامنه ولتاژ گیت سورس ماسفتها چقدر است؟و بار مصرفی چیست و چگونه مقدار انرا اندازه گرفته اید؟سلف خروجی را با این که از شما پرسیده بودممن چند دور پیچیده اید ولی باز هم نگفته اید که چند دور است؟و دقت نکردید که گفته بودم مقدار سلف و اندازه هسته کافی نیست و شما نمیتوانید بگویید چون 1200 وات را جواب میدهد پس 62.5 وات چیزی نیست ---خیر و اصلا ربطی بهم ندارند.و بخاطر همین مسائل کسی اصلا رغبت نمیکند که جواب دوستانی که سوال ناقص میپرسند و اطلاعات ناقص میدهند را بطور کامل بدهند.و مشکل اصلی ارائه اطلاعات ناقص در طرح سوال است.امیدوارم دوستان طراح سوال در این مورد دقت نمایند.

[arash.eskandari]

پاسخ : پاسخ : محاسبه عملی Bm(ضریب مغناطیسی هسته فریت)

سلام استاد. باز هم شرمنده کردید و پاسخ دادید. :smile:
درسته، اطلاعات راجبه این مدار ناقص هست ولی اطلاعات دوستان درباره سعی و خطا بستن ترانس و روش های آن تقریبا کامل که هست :rolleyes:. من این مدار رو برای مثال عرض کردم تا بشه توضیح داد در مورد روش های جواب گرفتن.
بهرحال این مدار رو باید از اول بسازم :cry2: :angry: و طبق توصیه شما از پوش پول استفاده میکنم.

اگر دوستان و اساتید در مورد پیچیدن ترانس و رفع عیوب آن تجربه عملی دارید، دریغ نکنید :redface:. فکر میکنم این مشکل خیلی از ما تازه کارها هست که معمولا جریان مورد نظرمون رو از ترانس نمیگیریم :sad:. درست نمیگم؟