trafomeretezes

[Nemeth Tibor]

Hali !


Breki wrote:
> Senkinek nincs otlete, hogyan kene csinalni?:-((
Bar egyetertek az elottem szolo kollegakkal, tehat a feladat nem 
egyertelmu, de azert lassunk hozza mit lehetne megis kiszamolni.


>>Gondom van egy 50kHz-es illesztotrafo meretezesevel, ebben kernek 
>>a segitsegeteket.
>>A ferritvas adatai: EI-40 (q=1cm^2), AL2600
>>A meghajtas a fold felol, egy BUZ74 csinalja, a primer masik vege 
>>+20V tapon.
Itt alljunk meg, ebbol a primer menetszam kijon.
A ferritek tobbsegenek telitesi indukcioja 0.3T. Ha legrosszabb esetkent 
feltetelezzuk, hogy a fet mind a 20us-re be van kapcsolva, akkor az ugye 
20us*20V=400uVs, ez kb. = N*0.3Vs/m^2*10-4m^2=N*60uVs, ebbol a menetszam 
400/60 vagyis 7 (vagy tobb).
Az elobb felteteleztuk, hogy a gerjesztes nulla aramrol indul. A 2600-as 
Al ertekbol, N=7 eseten L=127uH jon ki, ami 400uVs-ra 400/127=3.15A 
aramnovekmenyt, remenyeink szerint nullarol indulva aram-vegerteket 
jelent. A tarolt energia 0.5*400*3.15=630uJ. Ez masodpercenkent 50k* 
szamolva 31.5W-ot ad.
Ez az energia kell a trafovas felmagnesezesehez illetve ez a 
teljesitmeny amivel valamit kezdeni kell/lehet. Ez az ugynevezett 
nyitouzemu modell, a trafo nem is trafo hanem tekercs, energiatarolo es 
    az energiatvitel a tranzisztor nyitasakor tortenik.
Persze tuloztam, a Bmax=0.3T neha kicsit optimista becsles, 50kHzen mar 
nem minden anyag szereti, a 20us nyitasi ido viszont erosen pesszimista 
eset, lehet az rovidebb is, marcsak azert is, mert a vasbol az 
energianak ki is kell jonni es ehhez is ido kell. Ha a felere 10us re 
valasztjuk, akkor a csucsaram felere, az energia/teljesitmeny negyedere 
csokken. A tranzisztor nyitasakor legalabb akkora feszultsegig el kell 
engedni, hogy a 
nyitasi_ido*nyitasi_trafofesz>=zarasi_ido*zarasi_tarfofesz igaz legyen, 
ez biztositja a vasmag legerjedeset. Ha ez nem jon letre, a mag egyre 
jobban felmagnesezodik, az aram minden periodusban nagyobb lesz es a fet 
kipukkad.
Ha pl. zaras/nyitas 10/10 akkor nyitaskor a trafon legalabb 20V-nak kell 
lenni ami hozzazdodva a tapfeszhez 40V a feten. Ha 25/5 az arany, akkor 
bizony 100V-os impulzus lesz ami a feten 20+100V.
A BUZ11 ugy tudom 100V-os, tehat ez utobbi eset erosen igenybe venne.
Azt, hogy nyitaskor valojaban hogyan alakul a feszultseg, a terheles 
donti el. Ha pl. a 10/10us-es peldanal maradunk, es semmi terheles 
sincs, akkor nyitas utan a feszultseg felfut addig amig a fet 
reverzdiodaja zenerletoresbe nem kerul, ez valoszinuleg 100..120V kozott 
lenne. Ha mondjuk 100V, akkor az impulzus hossza 2us lenne igy tartva 
egyensulyt a 20V*10us-es gerjeszto impulzussal. A fennmarado idoben 8us 
ig nulla feszultseg, pontosabban a szor kapacok induktivitasok altal 
meghatarozott vadrezges lenne.
Ha zaroiranyu konvertert akarsz, akkor ez az energia csak egy 
kellemetlen tulajdonsaga a trafonak, ezt a primerkorben el kell 
emesztened diodas, RC tagos aramkorokkel es az energiaatvitel a tranyo 
zarasiperiodusaban szamitando, a trafo egyszeru menetszam attetel 
alapjan dolgozik a szekunderre.
A ketfele szemlelet es uzemmod jol szetvalaszthato DC/DC konvertereknel 
(egyszeruen a dioda allasa szerint) es persze van is olyan konverter 
amelyik mindket fajta energiatvitelt hasznalja.
Mivel a szamokbol ugy tunt, hogy a magnesezesi energia es a mukodesi 
frekvencia szorzatakent adodo teljesitmeny boven elegendo, javaslom a 
nyitouzemu szemleletet.

>>A secundert egy kb 6nf kapacitasu piezogyuru terheli es kb 2W 
>>teljesitmenyt kellene neki leadni.

Nos, itt a problema. A piezo nem tisztan kapacitiv. Ha az lenne nem is 
lehetne teljesitmenye. Csak hasalni tudok. Ha mondjuk kb. 10-es josagu 
kondenzator, akkor a 2W valos teljesitmenyhez 20W meddot kell 
meglengetni a kondenzatorban. Ez 50kHzen 400uJ energia periodusonkent 
ami 6nF eseteben kb. 365V-nal van. Ha a feten megengedunk 80V-ot, a 
trafon marad 60V vagyis az atteteli arany kb. 6 .
Nyitas utan egy felszinusz jellegu 60V -os hullam lenne a primerfesz, 
zaras alatt termeszetesen allando 20V, ennek 6szorosa lenne a 
szekunderen. A bekapcsolasi idot kellene ugy beallitani, hogy ez 
letrejojjon.
Ha kicsi legrest teszel bele, gyorsabb lesz az aram novekedese es 
hamarabb belemegy az energia. Rezonanciajelensegek segitsegedre lehetnek 
erdemes jatszni kicsit vele. Teahat ugyanazt a teljesitmeny el tudod 
erni mas legressel es nyitasi idovel is, de ezek koztott lesz olyan, ami 
kedvezo veszteseg es nagyfrekis zavarok szempontjabol.


>>Ehhez szeretnem valahogy osszehozni a trafot, de nem sikerul 
>>meretezni a menetszamokat meg a huzalvastagsagot.:-(
Huzal: ami elfer. Osszes primer es osszes szekunder keresztmetszet kb. 
egyenlo legyen es persze ami van a fiokban.

Ha felted a fetet, tegyel be egy 100V-os szupresszort, bar a tartos 
terhelestol az is megsulhet. Szkoppal nezni es ovatosan beallitani, az a 
legjobb.
Ne tedd bonthato csatlakozora a piezot, mert ha leszakad kimulhat a fet is.
Esetleg hasznalj nagyobb feszultsegu fetet, mondjuk IRF740, bar annak 
2*akkora az ellenallasa..

Szoval a primer legyen 7...8 menet, eddig biztos, a szekunder meg talan 
6*annyi.
Roviden ennyi.


Udv.
           Nemeth Tibor