نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

[بسطام بیرامی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

:job:
آقا تونستم توی 100 وات جواب بگیرم مشکل از سلفم بود یکی دیگه پیچیدم که فرکانس روزنانسش با همون خازنا شد 15 کبلو الان قشنگ داغ میکنه
فقط یه سوال دارم این که وقتی قطعه کار توی کویل ست جریان مثلا 4 آمپره وقتی هم قطعه کارو برمیداری باز جریان همین حدود میمونه و فک میکنم داره توی سلف تلف میشه
میخواستم ببینم این مشکل از چی میتونه باشه

[ebismps]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

اینکه میگید در مدار سری کل جریان از سوییچها میگذره اشتباهه.
مجموع انرژی که در کویل و خازن و قطعه مار تلف میشه فقط از سمت سوییچها تامین میشه. غیر از این باشه ولتاژ کویل همینطوری بالا میره. شبکه رزوانسی توان رو دائما بین خازن و سلف رد و بدل میکنه. در سری مسیر جریان با یک تبدیل خیلی بزرگ مثلا بیست از سوییچها میگذره. که با فرض توان ثابت در موازی هم همون جریان از سوییچها میگذره.
این تفاوت توان خیلی کمه. فرض بگیریم که r کویل 1 میلی اهم باشه. و 3 متر طول کویل و با فرض اینکه سیمی که داخل ترانس میره از همون جنس کوسل باشه و 30 سانت مقاومت این سیم میشه 0.1 میلی اهم. پس فقط ده درصد تلفات بیشتر شد. و از اونجایی که توان رو باید اینورتر تامین بکنه اینورتر ده درصد بیشتر زیر بار میره. در هر صورت گردش جریان بین خازن و سلفه و اینورتر فقط توانی که داره به هر شکل داره از شبکه خازج میشه (قطعه کار و مقاومت کویل و مقاومت خازن) رو تامین میکنه فقط. این زیاد شدن تلفات تنها دلیلش مسیر بلند تر جریان در مدار سریه که برای جا دادن ترانس تو مسیر معمولا بلند تز از مدار موازی میشه. در هر صورت صحبت شما که این درصد کم تو توانهای بالا خودشو بدجور نشدن میده درسته.

سلام دوستان.
یکی از بزگترین مزیت مدار رزونانسی اینه که خازن ولتاژ رو Q برابر میکنه وبه سلف تحویل میده و همینطور هم سلف جریان رو Q برابر میکنه و به خازن تحویل میده.درحالی که جریان سویچها فقط پی(3.14) برابر شده.(در رزونانس سری).
در رزونانس موازی بدلیل ثابت بودن جریان تغذیه(منبع جریان) جریان سویچها پی برابر شده ولی تبدیل مثل سری بین خازن وسلف برقراره(Q).
این نکته مهم رو هم درنظر داشته باشیم که نه مدار سری و نه موازی رو نمیتونیم بطور مستقیم به سوییچها وصل کنیم وحتما باید یک سلف یا ترانس مچینگ وجود داشته باشه مگر اینکه Q مدار 1یا کمتر از 1 باشه.که در اینصورت جریان یا ولتاژ پی برابر خواهدبود.

[بسطام بیرامی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام دوستان.
یکی از بزگترین مزیت مدار رزونانسی اینه که خازن ولتاژ رو Q برابر میکنه وبه سلف تحویل میده و همینطور هم سلف جریان رو Q برابر میکنه و به خازن تحویل میده.درحالی که جریان سویچها فقط پی(3.14) برابر شده.(در رزونانس سری).
در رزونانس موازی بدلیل ثابت بودن جریان تغذیه(منبع جریان) ولتاژ سویچها پی برابر شده ولی تبدیل مثل سری بین خازن وسلف برقراره(Q).
این نکته مهم رو هم درنظر داشته باشیم که نه مدار سری و نه موازی رو نمیتونیم بطور مستقیم به سوییچها وصل کنیم وحتما باید یک سلف یا ترانس مچینگ وجود داشته باشه مگر اینکه Q مدار 1یا کمتر از 1 باشه.که در اینصورت جریان یا ولتاژ پی برابر خواهدبود.

سلام
ممنون
فقط این 3.14 از کجا آمده؟!!!
بعد این Q یا ضریب کیفیت برای خازن و سلف متفاوته؟!!! یعنی ولتاژ سلف به اندازه ضریب کیفیت خازن افزایش پیدا میکنه و ...
یا نه کل مدار تانک یه ضریب کیفیت داره؟!!!
میشه اینو یکم دقیق تر برام توضیح بدید
ممنون میشم

[ebismps]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام
ممنون
فقط این 3.14 از کجا آمده؟!!!
بعد این Q یا ضریب کیفیت برای خازن و سلف متفاوته؟!!! یعنی ولتاژ سلف به اندازه ضریب کیفیت خازن افزایش پیدا میکنه و ...
یا نه کل مدار تانک یه ضریب کیفیت داره؟!!!
میشه اینو یکم دقیق تر برام توضیح بدید
ممنون میشم

سلام
قبل از هرچیز مقاله an9012 رو یه نگاهی بندازید.صفحات 7الی16.
کل مدار تانک یه Q داره.
عددپی(3.14) هم ازحاصلضرب ولتاژموج مربعی درجریان سینوسی برای رسیدن به توان مورد نظر بدست میاد.
https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-9012.pdf

[MOJTABAV]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام خدمت همه اساتید
ببخشید اگه یه خازن الکترو لیت مثلا400ولت و470میکرو رو شارژکنیم :mrgreen:در لحظه دشارژ با چه جریانی دشارژ میشه ؟؟؟
میشه از فرمول:
Ic=C*dv/dt
استفاده کرد :question: به چه طریقی :surprised:یعنی باید زمان دشارژ هم بگیریم :eek:؟؟؟؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

فرمول نوشته شده برای یک خازن ایده ال میباشد و در صورتیکه مقاومت داخلی خازن ناچیز باشد میتوان از ان استفاده نمود هم برای شارژ و هم برای دشارژ--مقدار زمان و یا جریان دشارژ بستگی به امپدانس وصل شده به دو سر خازن و مقاومت داخلی ان دارد- با اندازه گیری ولتاژ دو سر خازن توسط اسیلسکوپ و محاسبه زمان دشارژ از روی شکل موج میتوان جریان را بدست اورد.برای زمانهای طولانی (بیش از چند ده میکرو ثانیه)میتوان به سادگی این محاسبات را انجام داد ولی برای زمانهای خیلی کوتاه (کمتر از میکرو ثانیه و یا چندین نانو ثانیه) باید با در نظر گرفتن مقادیر مقاومت داخلی خازن و سلف ذاتی ان و بعبارت دیگر استفاده از مدل واقعی خازن محااسبات را انجام دهید تا جریان را بدست اورید که کار وقت گیری است.ولی عملی.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام استاد جبرائیلی - خسته نباشید. میخواستم بدونم میشه برای محاسبه تعداد دور ترانس فوروارد دو سوییچ از همون فرمولی که توی پست 38 فرمودید استفاده کنم ولی اون (2) که توی مخرجش هست رو حذف کنم و برای چگالی شار همون مقدار 2000 گوس رو بذارم که مقدار پیک چگالی شار هست؟
چون دیوتی سایکلی که توی فوروارد هست نصف فول بریج یا هاف بریجه.

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ببخشید استاد فکر میکنم پست قبلیمو ندیدید.
ممنون میشم ابهاممو برطرف کنید.
چون من با همین روش که گفتم یه ترانس محاسبه کردم و گذاشتم تو مدار کار کرد البته تو حالت مینیمم لود. یکی از دوستان هم با فرمول مرسوم N=V*10^8/4*F*B*A حساب کرد ولی تعداد دورش دقیقا نصف ترانس من شد ولی با همون نسبت تبدیل. تو مدار که گذاشتم اونم درست کار کرد البته هر دو ترانس رو تو مینیمم لود تست کردم به نظرتون کدوم ترانس برای توپولوژی فوروارد دو سوییچ درست محاسبه شده؟
مقدار B و A در هر دو معادله یکسان بود. فقط در این معادله فرکانس لحاظ شده در حالی که در معادله ای که من استفاده کردم مقدار (Ton(max لحاظ شده به صورت مقابل: N=Vin(min)*Ton(max)*10^4/B*A

نکته دیگه اینکه من فکر میکنم اگر دو تا ترانس رو در حالت فول لود تست کنم به خاطر H=N*I/l ترانس من که تعداد دور بیشتری داره با جریان کمتری زودتر به اشباع میره به نظرتون این فرض درسته؟

[elect2]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

استاد با یک 3842 و یک ماسفت مدار اسیلاتور در فرکانس بین 20 تا 30 کیلو هرتز درست کردم که برای تغذیه حالت فلایبک کار میکنه ایا با همین تک سوئیچ میشه یک کوره القایی کوچک پروژه دانشجویی درست کرد تا اصولش را بصورت عملی یاد بگیرم؟

[shork]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

ببخشید استاد فکر میکنم پست قبلیمو ندیدید.
ممنون میشم ابهاممو برطرف کنید.
چون من با همین روش که گفتم یه ترانس محاسبه کردم و گذاشتم تو مدار کار کرد البته تو حالت مینیمم لود. یکی از دوستان هم با فرمول مرسوم N=V*10^8/4*F*B*A حساب کرد ولی تعداد دورش دقیقا نصف ترانس من شد ولی با همون نسبت تبدیل. تو مدار که گذاشتم اونم درست کار کرد البته هر دو ترانس رو تو مینیمم لود تست کردم به نظرتون کدوم ترانس برای توپولوژی فوروارد دو سوییچ درست محاسبه شده؟
مقدار B و A در هر دو معادله یکسان بود. فقط در این معادله فرکانس لحاظ شده در حالی که در معادله ای که من استفاده کردم مقدار (Ton(max لحاظ شده به صورت مقابل: N=Vin(min)*Ton(max)*10^4/B*A

نکته دیگه اینکه من فکر میکنم اگر دو تا ترانس رو در حالت فول لود تست کنم به خاطر H=N*I/l ترانس من که تعداد دور بیشتری داره با جریان کمتری زودتر به اشباع میره به نظرتون این فرض درسته؟

تو فرمول دومیه تو مخرج کسر یه 2 کم داری
http://www.smps.us/magnetics.html

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

دقیقا سوال من هم همین 2 هست. توی اون لینکی که شما گذاشتی اون شکل موج سومی مربوط به توپولوژی هایی هست که دوطرفه سوییچ میشه مثل هاف بریج و فول بریج. اما تو فوروارد ترانس یک جهته سوییچ میشه و اون انرژی که توهسته میمونه از طریق اون دو تا دیود فری ویل تخلیه میشه تو خازن باس در نتیجه شکل موجی که دو سر ترانس هست یک شکل موج سوییچ یک جهته هست.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

صرف اینکه دو ترانس با دور های مختلف پیچیده شود و هر دو هم جواب بدهند دلیل بر درستی یا نادرستی تعداد دور ها نیست--در توانهای پایین اختلاف زیادی مشاهده نخواهد شد زیرا با فرض بر اینکه شما یک تغذیه 50 یا 100 وات ساخته باشیذ و تلفات کلی ان هم 20 وات باشد از این 20 وات مقدار زیادی مربوط به تلفات دیودها و سویچ ها خواهد بود و در نهایت شاید کمتر از 2 درصد مربوط به تلفات هسته خواهد بود که این مقدار در دو ترانس مذکور اصلا به چشم نخواهد امد--زیرا انچه که اتفاق افتاده (در محاسبه دور و توسط دو مقدار بدست امده برای دور و با فرض محاسبه درست و در رنج قابل قبول یعنی اگر دور زیاد باشد مشکلی نخواهد بود و مشکل زمانی است که شما کمتر از حد قابل قبول پیچیده باشید) این است که شما دو هسته دارید که چگالی شار یکی دو برابر دیگری خواهد بودکه تلفات هیسترزیس یکی تقریبا دو و یا شاید بیشتر از 2 برابر دیگری خواهد شد که در مقدار 2 وات اصلا به چشم نخواهد امد و شما هم تفاوتی نخواهید دید.ولی زمانی که توان بالا باشد مثلا 10 کیلو وات انگاه ان 2 وات تبدیل به 200 وات خواهد شد و اگر 100 کیلو وات باشد انگاه ان 2 وات 2 کیلو وات خواهد شد که در اینصورت قابل چشم پوشی نبوده و به شدت خود را نشان خواهد داد.در انجاست که شما باید خیلی دقیق محاسبه نمایید.در مورد فرمول قابل استفاده هم شما میتوانید از همان فرمولها استفاده نمایید به شرط اینکه مقادیر مربوطه را بدرستی جایگزین نمایید--و از انجا که شما جنس هسته و مشخصات انرا ندارید لذا مجبور خواهید بود که محاسبات را بیش از یکبار تکرار نمایید تا تعداد دور درست بدست اید.--در مورد کوره هم باید گفت تا منظور شما از کوره چه باشد اگر منظور گرم کردن فلز باشد بله میشود ولی اگر منظور رساندن دمای ان به بیش از 1000 درجه باشد باید بگویم که با با تک سوییچ بروشی که گفتید نمیتوان کوره ساخت.

[elect2]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام
استاد منظور همان گرم کردن فلز مغناطیس پذیر است من کار با tl494 را تقریبا یاد گرفتم بطوری که میتونم در یک فرکانس خاص یک فت را تحریک کنم میخواهم فقط اصول کار ار بفهمم
برای شروع از چه ترانسی و با چه دوری شروع کنم؟

[beheshtiam]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

سلام حضور استاد جبرائیلی و بقیه دوستان.
با عرض پوزش سوال دیگه ای ازتون داشتم.
برای طراحی ترانس با هسته هایی که متریالهای مختلفی مثل P و R و F و . . . دارن مثلا برای شرکت magnetics. این انواع جنس هسته رو چه طور میشه در تعداد دورها لحاظ کرد؟
به عنوان مثال با فرض در دسترس بودن هسته های با متریال T از این شرکت. این هسته ها مقدار Bsat معادل 530mT دارند. ما در طراحی های معمولمون که از متریالهای با چگالی اشباع 350 تا 400 میلی تسلا استفاده میکنیم مقدار چگالی شار عملیاتی رو حدود 150 تا 250 میلی تسلا در نظر میگیریم. حالا برای همون هسته های متریال T که مقدار چگالی شار اشباعشون 530 میلی تسلا هست چگالی شار عملیاتی رو چه قدر مجازیم بگیریم؟
فرض من بر این اساس هست که برای انتخاب بالاترین و بهترین مقدار چگالی شار باید به تلفات هسته و افزایش دمای هسته توجه کنم و بر اون اساس به مقدار Bmax برسم اما رابطه ای که اینارو با هم مربوط کنه یا روش تجربی که بشه مقدارشو درآورد پیدا نکردم. نظر شما در این مورد چی هست؟ فرضم درسته؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : نحوه طراحی و محاسبات مدارهای منابع تغذیه سوییچینگ و کوره القایی

برای طراحی درایو بهتر است از هسته ee2022 استفاده کنید و یا هسته های فریت به شکل توروئید به قطر بین 2 تا 3 سانتی متر---در مورد انتخاب چگالی شار پارامترهای زیادی دخیل میباشند و فرض شما نادرست میباشد ولی دما مهمترین عامل نمیباشد بلکه باید نقطه کار (فرکانس و جگالی) طوری انتخاب شود که در ان تلفات مسی و تلفات هسته کمترین مقدار را داشته باشند.که برای توضیحات بیشتر میتوانید به کتاب Switchmode_Power_Supply_Handbook_Keith_Billings مراجعه نمایید.