Power Electronics

Извиняюсь, не заметил; читаю "многожильный провод", в уме "литцендрат".
А что его пробовать, всё давно известно. Индуктивность рассеяния падает (в случае, когда толщиной межобмоточной изоляции можно пренебречь) пропорционально квадрату числа секций.


Вообще, когда-то я писал небольшой FAQ, запупырю-ка его сюды:

Абсолютное значение Ls никому не интересно. Ls важно только как величина показывающая коэффициент связи обмоток. Тот же самый транс на рабочей частоте и на частоте вдвое бОльшей будет иметь совершенно разную энергию рассеяния и коэффициент связи обмоток. Поэтому с "длинными" обмотками эти проблемы ужесточаются, особенно во флаях.
Если вынуть сердечник, коэффиеиент связи вообще упадет до неприличия и передать энергию через транс без приличной доли реактивности не получится ни на какой частоте.

Из графиков в книге Эриксона (приведенных также в Ch13slides) видно, что для прямоугольной формы импульсов тока максимум потерь приходится на "толщину" провода, сопоставимую с глубиной скин-слоя. Это из-за ВЧ гармоник, которыми прямоугольные импульсы зело богаты. Так что, я думаю, диаметр жилок в литце надо брать как можно меньше.

Угу. А вам известно например, что Ls величина не постоянная и зависит от того до какой степени от максимума намагничен сердечник? При приближении к насыщению поле из сердечника начинает наружу вылазить, связь меж обмотками ухудшается и Ls растет. Так вот наличие зазора этот эффект дополнительно ухудшает. Например Евгений из Саратова не так давно наступил на такие грабли, что ему партию питальников (топология - флай) в несколько тысяч штук запаяли трансы явно не с тем ферритом (или витками), от чего у него трансил (который в мелких флаях кушает то что в Ls накопилось) начал изрядно потеть. Проблема решилась просто, перепаяли частотозадающие резики, чуток задрали частоту (транс вылез из нелинейной области) и трансил греться перестал. Один и тот же транс, все одно и то же, и сердечник и зазор и витки, но Ls разная. Это - реалии жизни, а не то что вы намерите тестером коротнув вторичку (когда индукция в трансе и 1% от рабочей не набирает ) либо тем паче насчитаете по каким либо волшебным формулам.
А я еще могу Ls в своих целях юзать и регулировать ее величину витками. Например с подачи Мастерового Кота (большое ему спасибо за это) я с некоторых пор отказался от юзанья модульных DC-DC конверторов, гораздо проще оказалось гнать по шине AC 100кГц и потом мелкими кольцами с нее брать питалово какое угодно и куда угодно. В качестве трансформаторов туда берутся кольца из EMI фильтров БП АТХ, причем так как обмотки намотаны на разных участках кольца то проходная емкость мизер, но и Ls присутствует. Но она полезна - параметрически ограничивает ток КЗ, главное чтоб не оказалась больше чем треба, иначе нужный ток в нагрузку не снять. На практике регулируется числом витков во вторичке и первичке, домотали (синхронно) витков - Ls возросла, оказалось много - витки отматываем. И ничего считать не приходится И што, будем далее мериться у кого буй длиньше?
Ага, приблизительно линейно. Только боюсь той измериловкой что у вас есть в наличии вы ее нихрена померить не сможете. Простой опыт - берем несколько метров тонкого эмальпровода (тонкого чтоб быстро и не мучиться ) складываем вдвое, и дрелью или чем нить еще свиваем. Чем меньше шаг тем лучше. Так как это эмальпровод, то кз меж проволочками не будет, и если слишком большие напруги на них не подавать их не просадит, т.е. опыт вполне корректен. Далее берем эту косу и мотаем на шо нибудь (любой подвернувшийся сердечник). После чего коротим одну из обмоток и пытаемся чем нить намерить получившуюся Ls в зависимости от витков. Вот когда вы такое проделаете и результаты выложите тогда и продолжим

PS Если юзать формулы, то грубо (для случая Ктр=1) можно сказать что Ls=L*(1-M) Где L - индуктивность обмотки, M - коэффициент связи между ними. Так вот M как раз таки от наличия сердечника зависит мало (хотя все же зависит), а Ls дама очень непостоянная и зависит от чего ей угодно Когда мы свиваем в косу две проволочки связь меж ними настолько жоская, что оооочень близка к 1. И поэтому сколько бы вы не мотали витков, вы один хрен будете мерить наногенрии не свитых концов, которые будет подключать к измерителю

Здрасте, картина репина приплыли. А как быть например тем ваятелям косых, которые воткнув в сердечник десяток комплектов от строчников из за повышенной Ls не могут на выходе максимальный ток развить? Связь (хоть половая), ее в формулы характеризующие протекающие процессы не поставишь, она характеризует индуктивность рассеивания но сама таковой не является
Ну в одном и том же трансе все будет примерно одинаково, до тех пор пока мы не начнем его в насыщение загонять. Другое дело что насколько подгадит Ls зависит от частоты клацанья, это бесспорно. И если 5 мкГн на 35кГц это семечки, то на пару сотнях килогерц уже д....я. То исть все относительно: Три волосинки это много или мало? Если их на голове всего лишь три, то это явно мало. А теперь представьте их же в своей тарелке с супом
Ваще то есть ВЧ трансформаторы, работающие на десятках мегагерц, в них как раз сердечник не ставят (от него там только вред один), то бишь они воздушные. Работают веть как то грешные, и связь в них ну никак не нулевая

К сожалению размер "как можно меньше" не является конкретным значением и его не возможно использовать.
Что касается прямоугольного импульса, то в нем все таки преобладают токи низших гармоник (в основном первой). Кроме этого, в реальности импульс тока вообще больше похож на трапецию, с конечной скоростью нарастания/спада тока на краях. Причём обычно изменение тока происходит почти линейно. И возможно общая методика расчётов сильно упростилась, если бы мы сменили подход и отталкивались не от гармонического состава, а от скорости изменения тока на фронтах импульса. Т.е. форма импульса достаточно проста и стоит ли усложнять общую методику, вводя в неё такой универсальный механизм, как разложение в ряд Фурье.
Но в любом случае ценность этой беседы не в самой беседе, а в её практическом приложении.

_________________
"Древние украли все наши лучшие идеи!"
- Марк Твен.

Вот в последнем теперь и сомневаюсь. И что с чем сравнивать? Как обеспечить равные условия сравнения?
Не, конечно можно посвятить жизнь только этому вопросу, но на внедрение результатов времени уже не будет.

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

Точно для импульсов тока? не для меандра двустороннего? А то не понятно, а как же у всех нас СТ работают... И еще. Максимальна- это потеря в процентах проводимости на сколько? Я не читал и потому уточняю. Бо амплитудный спектр гармоник весьма отличен...
Совершенно согласен с valvol в плане некоей притянутости фурье-рядов к этим подсчетам, хотя и понимаю, что иным инструментом теоретики не обладают. Я тоже задумывался, что основные потери на скин проявляются на фронтах. Есть некое умозрительное противоречие- полочка тока- ток постоянный, а считаем в это время жуткую сумму потерь на гармоники... Теория...

_________________
К людям надо помягше... А на вопросы глядеть поширше!

Я дико извиняюсь, но раздел называется "Теоретические вопросы", не так ли? Т.е. присутствие некоторых элементов теории как бы подразумевается. Я реально считал потери по уравнениям Дауэлла и сравнивал их с экспериментальными данными. Так вот, если делать всё по-честному, т.е. раскладывать в ряд Фурье, то 50 гармоник вполне достаточно. Если их увеличить до 100 (например) - это добавляет доли процента. Это если считать форму импульсов прямоугольной. Если же учитывать фронты, то принимая одинаковыми их длительности tr=tf, уровень спектральных составляющих будет снижаться со скоростью -20 дБ/дек до частоты pi/tr, а далее - со скоростью -40дБ/дек. Но на практике, если, к примеру, частота коммутации 50 кГц, а длительность фронта 300 нс, то 50-я гармоника - это 2,5 МГц, а резкий спад гармоник начнётся с 10 МГц и ничем уже не поможет. Это проверяли экспериментально - намеренно затягивали фронты и смотрели, как это повлияет на потери в трансформаторе. Никак не влияет, в полном соответствии ... Так что, если говорить о теории, учёт длительности фронта имхо лишняя заморочка, а разложение по гармоникам вполне нормальная рабочая вещь.

Да зачем извинятся...
А Вы не оценивали вклад в "тепло" гармоник, начиная со второй, третьей...? Я просто подумал, что в реале делать литц из тонкого провода затруднительно, покупать- дорого. Т.е. понятна неизбежность потерь. ПМСМ, важно понять, где следует остановиться в измельчении диаметра проводов и может быть просто добавить общее сечение литца. Ведь то , что мы будем терять- однозначно. Вопрос- а сколько? ( Желательно в граммах, хоть это и сверх наглости )

_________________
К людям надо помягше... А на вопросы глядеть поширше!

Ну полочки тока как раз таки нет, если брать в расчет топологии с дросселем на выходе. Сначала имеем фронт, нарастание которого ограничено Ls, далее пила тока плавно нарастает (если конечно с дросселем не прощелкали и он пока еще не насыщается ), далее фронт выключения затянут по причине той же самой Ls. То есть ток все время меняется. Если раскладывать в ряд Фурье такой "прямоугольник", то окажется что в сравнении с прямоугольником у которого фронты не 300нс а скажем 10нс, то окажется что у того у кого 10нс спектр зело шыре. Но проценты по теплу транса настолько ничтожно будут отличаться, что врят ли вы их намерите градусником на трансе. Зато затянутые фронты это зело хорошо для всех кто кормится радиосвязью, соседям смотрящим телик и управе вашего сверкальника, ибо она тоже как антенна умеет работать и ближе всех расположена. А к нагреву транса это отношение имеет маленькое, на практике не существенное или малосущественное. А вот если вы с фронтами 10нс да начнете клацать не на 35кГц а на скажем 200-ах, то тогда да расклад будет другой. Но опять же тогда и транс будет другой, другие витки, сердечник, геометрия обмоток и т.п. Ибо безусловно глупо из транса на 35кГц делать воздушный на мегагерцы простым извлечением сердечника, тут VVS прав что нихрена не будет работать и будут бешеные рекативы. (Но это не значит вааще что воздушные трансы невозможны как класс )

У двустороннего меандра амплитудный спектр отличается от односторонних импульсов токмо отсутствием нулевой гармоники, так что всё рулит.
Количественно выглядит так - например, литц 100 жил по 0,1мм -это значит эквивалентная толщина жилы примерно 0,09 мм. На частоте 75 кГц глубина скин-слоя 0,27мм, т.е примерно в три раза больше. По графику для D=0,5 дополнительные потери из-за несинусоидальности тока для литца примерно в 6 раз больше, чем для одиночного провода. И эти потери значительно съедают выигрыш от использования литца.

Это не ко мне - это к тов. Фурье вопрос.

У Вас прорезался дар ясновидения? У меня измериловка в распоряжении есть самая разнообразная. От 1 нГн и даже меньше в режиме накопления.


Мне это не интересно, пионеров напрягите, что ли, если сами не можете...


Вы один хрен в вопросах измерения будете плавать в сравнении с профессиональным метрологом.
Кстати, там не "наногенрии", а вполне десятки даже на расстоянии меньше метра.


Реалии жизни - то, что вылезали пики тока при насыщении. Или ещё какие эффекты в полупроводниках и т.п. Прошу сказок про зависимость Lрасс от насыщения сердечника не рассказывать.
Предложу и я Вам опыт. Возьмите типичный ферритовый транс на Ш. Измерьте Lрасс. Выньте сердечник (весь насытился, сердешный). Измерьте ещё раз. Разница будет - процентов 10 максимум...


Могли бы обойтись первым же предложением... Бо это не ново под солнцем.

Не, по отдельным гармоникам вклад не считал, поелику задача была чисто практицкая ... Вот если б для научной статьи, типа "О влиянии эн-плюс-первой гармоники ..." - тогда да.
Лично для себя я сделал вывод, т.е. сильно драться за него не бу, шо т.н. "литц" - это не совсем литц. Имхо "правильный" литц - это не просто скрута тонких изолированных проводочков, а скрутка из витых пар тонких проводочков. Ну понятно ведь, что на высоких гармониках в литце тоже появятся вихревые токи. Но в случае витой пары ток будет возвращаться по проводнику той же витой пары, а в случае простой скрутки - по любому другому проводнику, какой ему покажется наиболее привлекательным. Т.е. в литце скрученном из витых пар минимизируются контуры вихревых токов. Собс-но об этом и в юнитродовских семинарах намекают. Судя по нечётному количеству жил в выпускаемых сейчас литцах, это правило не всегда выполняется.

Что-то в этой идее не то.