DC-DC fojto meretezes (hipersil)

[Nemeth Tibor]

Hali !

> Nemeth Tibor <neti at starkingnet.hu> írta:
> 
> > Hali !
> >
> > Hofi wrote:
> >
> > >    Aki meg nem hiszi, az jarjon utana, vagy szamoljon sokat :-)
> >
> > Rendben, akkor lássuk !
> > Légyszíves részletezd egy kicsit jobban.
> >

Hofi wrote:
> 
> Udv a Nagyerdemunek !
> 
> Mar leirtam ide a ferrit magok meretezeset. Szerintem utananezhetsz a listaarhivuban. Ami a hipersziles fojtot illeti, azt meg lehet ennek >az analogiajara meretezni.


Nos utána néztem. Amit találtam, az valóban korrekt. A tekercsméretezést
a jó végén fogja meg energetikai oldalról. Pusztán azzal a két
állítással szeretnék vitába szállni, hogy ez kevesebb számolást igényel
valamint, hogy ezek alapján hipersil fojtót méretezhetnénk. 

Idézet az archívumból:

> 2.  A szukseges effektiv magneses terfogatot az alabbi keplettel tudod meghatarozni:
> 
>       Ve/m?null*m?eff=I2*L/B2
> 
>     I2 = tekercs maximalis aramanak negyzete
>     L  = a tekercs induktivitasa
>     B2 = a max megengedett indukcio
>     Ve = effektiv magneses terfogat
>     m?null = 4*pi*10(-7), ha jol emlekszem
>     m?eff  = a legreses vasmag relativ permeabilitasa

Egy kicsit ködösítve, de az alábbi van a képletben:

A tekercsben tárolt energia egyrészt 1/2*I*I*L
másrészt a mágneses tér energiasűrűsége 1/2*B*H, a tárolt energia pedig
a vasban       1/2*B*(B/mü/müo)*A*lv
a legresben    1/2*B*(B/müo)*A*ll

Ahol B az indukcio
     mü a relativ permeabilitas
     müo a levegő(vákum) abszolut permeablitása
     A keresztmetszet
     lv erővonalhossz  vasban
     ll erővonalhossz a légrésben vagyis a légrés szélessége

Az A*lv illetve A*ll a vas illetve a légrés térfogata, jeloljuk Vv és Vl
jelekkel. 
Így a tárolt energia 1/2*B*B/müo*(Vv/mü+Vl) lesz. 
A kétféle energiaértéket összevetve :

      B*B/müo*(Vv/mü+Vl)=I*I*L formulát kapjuk, hasonlít az
idézetthez,[ha feltételezzük, hogy abban B2 nem az indukció, hanem annak
négyzete, valamint a jobboldalon a két mü zárójelben van], csak ebben
minden tagrol tudom mi az. 

Utánanéztem egy katalógusban, a Ve az egy adott tipusra ugyanaz,
függetlenül a légréstől, a mueff viszont változik. Ebből arra jutottam,
hogy 

Ve=Vv+Vl, ekkor viszont müeff=mü*(Vv+Vl)/(Vv+mü*Vl)

Én úgy gondolom, hogy Ve és müeff homályos és nem kifejező fogalmak. Ha
nem állnak rendelkezésre ki kell őket számítani és akkor már nem is
olyan kevés a számolás. Ha van katalógusom akkor sem igazán hatékony a
dolog a müeff miatt. A szükséges Ve ami jellemző lehetne a vasra és
segítene kiválasztani a megfelelő méretet, függ a müeff-től és ezért ez
a módszer sem mentesít attól, hogy próbálkozni kelljen, jó-e ez a vas
vagy nagyobb kell ?
Mivel a tudományoskodás vádja ért (vállalom), bevallom még ennyire sem
szoktam precízkedni. Tekintettel arra, hogy mű rendszerint igen nagy,
mondjuk 1000 vagy mégtöbb, Vv/mü értéket el szoktam hanyagolni Vl
mellett. Ez fizikailag azt jelenti, hogy csak a légrésben tárolt
energiát veszem figyelembe. Ez nagy légréseknél jogos, kis légréssel meg
nem lehet fojtót csinálni, pontosan azért mert nem tud energiát tárolni. 
A kulcskérdés tehát a légrés térfogata, ezt valóban egyszerűen
kiszámíthatjuk 

Vl=müo*I*I*L/(B*B).

Aztán van itt egy másik tag még az L. Ez nem primer adat, ezt a
tervezendő áramkör paraméterei szabják meg. Ennek kiszámításához bizony
kell előbb egy kicsit számolni. Szóval talán sikerült utánajárnom, de
úgy látom így is van mit számolni. 

Visszatérve a hipersil mag alkalmazásáshoz, a bölcselkedésre az
indított, hogy HJózsitól új szemléletet és tapasztalati adatokat
kaptunk. A ferritek méretezésénél semmiféle korlátot nem szoktunk szabni
dB/dt értékére és ez volt a kulcsgondolat, azt próbáltam végiggondolni,
hogyan alkalmazható ez egyszerűen. Szerintem sikerült is. 

> légrés=Acu*Jmax/Hmax
> N=U/(Afe*dB/dt)
> relatív áramhullámosság  = (t*dB/dt)/Bmax


Az lehet, hogy sokat rizsáztam hozzá, de a fenti 3 sor, amibol 2 a
méretezés, nem nevezhető bonyolultnak. Sokkal inkább kérdéses lehetne,
nevezhető-e méretezésnek, annyira le van egyszerűsítve, minden kisebb
súlyú dolog elhanyagolva, pl. a légrést végtelen nagy mü-re számoltam.
Az persze igaz, itt kicsit másról is volt szó, nevezetesen arról, mit
lehet kihozni egy adott magból, tehát ez sem közvetlen módszer a mag
kiválasztására, az úgyis csak a készlet ismeretében lehetséges.


Üdv.
      Németh Tibor