[elektro] Stepup tekercs gyakorlati méretezés 20A

[Nemeth Tibor]

Hali!

elight írta:
> Szia
> Ez egy jó alapos , számomra hasznos öszefoglaló volt.
> Biztosan elpróbálgatom majd az utmutatásod szerint..
> De ha már ennyire belekeveredtünk,
> a részletekbe, kíváncsi vagyok mi a véleményed
> ezekről a Planár tekercsekről:
> 
> ir.canterbury.ac.nz/bitstream/10092/1172/1/thesis_fulltext.pdf
> 
> Általad leírtak szerint, egy  megfelelő vassal
> lehetséges még tovább finomítani, fokozni
> a technikát a nagyobb energia tartományok felé..?
> Vagy felmerülhetnek  nem várt korlátok.
> Esetleg maradjak csak a hagyományos megoldásoknál.
> Egyenlőre néhány száz wattra lenne csak szükségem.
> 
> Üdv   István.

Idézet magamtól:
> 5.
> Ha nagyon lötyög a tekercs, kisebb mag is elég. Ha csak az áramerősséghez képest vékony drótból 
> fér el a szükséges menetszám nagyobb mag kell.
> 

Ez egy kissé elnagyolt megfogalmazás volt, a lényegi kérdés, hogy elfüstöl a tekercs vagy sem. 
Eddig csak a vassal foglalkoztunk, ott is csak a telítődés elkerülésével ugyanakkor józan 
megközelítésével.
A további kérdés lenne még az örvény áramú veszteség és a hiszterízis veszteség. Az utóbbi a 
frekvenciával az előbbi a frekvencia négyzetével arányos, de mindkettő erősen függ attól 
mennyire gerjesztjük fel a vasat és persze, hogy milyen anyag is az a vas. Nagyobb frekin 
előfordul, hogy Bmaxnak csak 30%-áig hajtják ki mert az egyéb veszteségek miatt ez az optimum.

Nem esett szó a réz veszteségről. Az egész amit leírtam előzőleg és abban a pongyola mondatban 
végződött, arról szól, hogy a végén milyen vastag drótból fér el a szükséges menetszám. Ha 
mondjuk fele keresztmetszetű vasat választunk, készteres vastagságú légréssel elérhetjük az 
energiatároló térfogatot. Ehhez viszont kétszeres ampermenet (n*I) kell és mivel az amper adott, 
a szükséges menetszám dupla lesz. A félakkora vasmagnak általában a tekercselési ablaka is 
kisebb. Az induktivitás tehát megtervezhető kisebb vasra is, csak a huzalkeresztmetszet fog 
drasztikusan csökkeni. Ha lenne szupravezető drótunk ez nem is lenne probléma, de nekem nincs.

A rézveszteség a skin-effektus miatt is nehezen kezelhető. Be kell valljam nem értem a litze 
működését és erre valahogy a drót is ráérez, mert nekem eddig csak a lemez csíkok hozták a várt 
eredmény. Transzformátornál a primer/szekunder összerétegzésével csak technológiai 
kellemetlenség az áram kiszorítás,  hatása tetszőleges mértékben csökkenthető mert a két 
tekercselésben ellenkező az áram iránya így a rétegek áramainak hatása kivonódik.
Induktivitásnál ilyen lehetőség nincs.

A másik fontos kérdés a veszteségekkel kapcsolatban a hűtés. Ha már mindent megtettünk a hő 
fejlődés ellen és az még mindig jelentős, el is kell vezetni a hőt. Ebben a témában túrd át az 
archívumot Hjózsi már többször leírta a sarok számokat és a méretezési elveket.

Kapcsitápnál azért is nehezek ezek a kérdések mert bonyolult a hullám forma. Persze van üzemi 
frekvencia, de emellett jelentős DC összetevője van az áramnak és az AC összetevő is jelentős 
felharmonikus tartalommal bír. Ezért egy adott frekvenciára vonatkozó veszteségi adatok nehezen 
használhatók.

A planár egy külön világ, nincs benne gyakorlatom. Szerintem nem háztáji technológia. Ha 
hagyományos nyák lemezből próbálod elkészíteni mindjárt látszik, hogy a réz kitöltési tényezője 
igencsak kicsi. Vékony hordozóval vastag rézzel biztosan lehet jobb eredményt elérni. A hűtési 
viszonyai is egészen mások, ebben még Hjózsi írásai sem lesznek támaszodra.

Csak mégegy megjegyzés a hivatkozott cikkel kapcsolatban, bár nem erre kérdeztél: a flyback 
tápokban a transzformátornak nevezett dolog nem transzformátor, noha az említett cikk is annak 
nevezi.
A transzformátor egy olyan elméleti holmi amit az alábbi egyenletek írnak le:
   U2=U1*a
  -I2=I1/a

Ami kb. annyit tesz, hogy az eszköz összteljesítménye nulla, bármely pillanatban, energiát nem 
tárol csupán a teljesítményt átviszi a túloldalra.
A flyback "trafó" ezzel szemben induktivitásként viselkedik, felveszi az energiát a primerből, 
majd a következő periódus részben leadja azt, igaz nem ugyanazon a tekercsen. A helyes 
megnevezés a kölcsönös induktivitás lenne, persze megértem, hogy ez kényelmetlen.
A valóságos, transzformátornak készülő eszközök persze nem ideálisak, sajnos működésükhöz 
szükséges a mágneses teret felgerjeszteni de ez nem a lényegük ez a mellék hatás amit üres 
járási áramként emlegetünk.

Üdv.
                        Németh Tibor