Power Electronics
http://valvol.ru/

Контроль и устранение насыщения сердечника
http://valvol.ru/topic157.html		 Страница 233 из 239
Автор:  valvol [ 05-04, 15:28 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Трибун писал(а):
А вот применительно к двухтактам я осилить не сумел - при малой паузе звон в нашлепке мешает иметь чистый сигнал для управления.

Звон вызывается ёмкостной и индуктивной (через индуктивность рассеяния) связью нашлепки с основной обмоткой трансформатора. Исходя из этого видятся следующие направления подавления звона:
1. Ориентация обмотки нашлепки перпендикулярно основной обмотке (устанавливать её на горизонтальных фрагментах магнитопровода, если основная установлена на вертикальном и наоборот).
2. Экранировка нашлепки.
3. Использование common-mode фильтра выходного сигнала (одеть ферритовое колечко на выходной провод нашлепки). Или использование дополнительного трансформатора, по образцу того, что используется с дыркой в патенте И.В.Фомина. Только дырка формируется нашлепкой, выполненной (как вариант) из половинки маленького кольцевого сердечника.
Автор:  valvol [ 05-04, 15:42 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Ктот писал(а):
Идея была такая: через обмотку нашлёпки протекает постоянный ток. Часть магнитного потока замыкается через силовой сердечник. Направление потока подмагничивания в основном сердечнике совпадает с направлением силового потока, они складываются. Поэтому под нашлёпкой насыщение наступит раньше (это равносильно стачиванию сердечника) Магнитный поток, в некоторый момент, вытесняется в сердечник нашлёпки и получается "опережающий" сигнал.

Идея похоже рабочая. :good: ИМХО для её реализации лучше подходит широкая (на всю ширину сердечника) нашлепка. В этом случае будет достигнут максимальный эффект от подмагничивания.
Автор:  Трибун [ 05-04, 15:58 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
valvol писал(а):
1. Ориентация обмотки нашлепки перпендикулярно основной обмотке (устанавливать её на горизонтальных фрагментах магнитопровода, если основная установлена на вертикальном и наоборот).
2. Экранировка нашлепки.
Стояла на боковой поверхности П-сердечника, т.е. перпендикулярно. Пробовал накрывать колпаками из металла, из феррита.
valvol писал(а):
3. Использование common-mode фильтра выходного сигнала (одеть ферритовое колечко на выходной провод нашлепки).
На пару проводов? Не пробовал.
И что то не особо надеюсь к этому вернуться :blush:
Автор:  valvol [ 05-04, 16:14 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Трибун писал(а):
Пробовал накрывать колпаками из металла, из феррита.

И что происходило?
Трибун писал(а):
На пару проводов? Не пробовал.

Да, оба проводочка продеваются в окно кольца.
Автор:  Трибун [ 05-04, 22:34 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
valvol писал(а):
И что происходило?
Трудно поднять из памяти, но если решение не подошло, то радикально ничего. Всякие разные меры меняли картину, но не меняли суть - звон одного такта через паузу достигал такта следующего. Сегодня влез в то, что лежит и увидел одну из последних мер - экранная обмотка вокруг всего трансформатора. Помнится обернул фольгой, это что то дало, но применил провод с большим шагом, чтобы сохранить обдув. Как и остальное, сначала показалось, что это помогает, но в окончательном варианте эффект незначительный.
Примечательно что в самом трансе в те же моменты все достаточно чисто в относительном выражении, т.е. звон явно в нашлепке и его амплитуда в несколько раз больше полезного сигнала.
Автор:  thickman [ 05-04, 23:31 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Ктот писал(а):
изначально ставилась задача не точить силовой сердечник.


Небольшие сердечники сверлятся без проблем. В сердечнике, что на картинке, отверстие Ф=0.8мм просверлено с первой же попытки на ручном станке, обычным карбид-вольфрамовым сверлом для ПП. Оно того стоило - сигнал из третьего глаза, ну просто загляденье. Топология двухтактная, транс нагружен "по самое немогу".
Для нанокристаллических ленточных сердечников,которые предназначены для силовых трансформаторов, всё должно быть проще, лента в рулоне намотана не слишком плотно и прошить его, в буквальном смысле этого слова, не составляет труда.
Автор:  valvol [ 05-04, 23:40 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Трибун писал(а):
...звон явно в нашлепке и его амплитуда в несколько раз больше полезного сигнала.

Странно. В своих экспериментах с нашлепкой не наблюдал ни какого звона. В том числе и с двухтактной топологией. Собственно для последней использование нашлёпки или дырки и является актуальным.
thickman писал(а):
сигнал из третьего глаза, ну просто загляденье.

И тут всё в порядке. Похоже Вы просто торопитесь разочароваться.
Автор:  Ктот [ 06-04, 07:21 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
valvol писал(а):
Идея похоже рабочая. :good: ИМХО для её реализации лучше подходит широкая (на всю ширину сердечника) нашлепка. В этом случае будет достигнут максимальный эффект от подмагничивания.
Спасибо, в следующий раз учту.
thickman писал(а):
Небольшие сердечники сверлятся без проблем....
....Для нанокристаллических ленточных сердечников,которые предназначены для силовых трансформаторов, всё должно быть проще, лента в рулоне намотана не слишком плотно и прошить его, в буквальном смысле этого слова, не составляет труда.

Да я не против сверления, просто, так сказать, тема этой конкретной лабы была "Не пилить сердечник"!
А на картинке у вас точно аморфное железо? Идея классная, только это больше похоже на пермаллой. Аморфное железо, вроде, после отжига сильно хрупкое и с ним такой финт может не пройти... к сожалению.
Автор:  Maikl [ 06-04, 08:41 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Привет, коллеги! :frends:
Сколько лет, сколько зим... времечко катится... Опять спрос на дюри, нашлёпки начался, уж который круг...
Трибун писал(а):
Всякие разные меры меняли картину, но не меняли суть - звон одного такта через паузу достигал такта следующего.
Флаг... тьфу... синхронный выпрямитель для полезного сигнала из нашлёпки в твою схему и поимеешь счастье.
А можно выделить помеху, проинвертировать и смешать с полезным сигналом. Так шта, поле деятельности обширно ;)

Ктот, ты поищи мои лабы с реальными осцилками в этой теме. Там и дюрки, нашлёпки, место расположение оных на сердешных и мн.др.
В твоём варианте расположение нашлёпки на сердешном не правильное. Оная должна располагаться на боковой плоскости "перекладины" сердешного (глянь флтос дюрки) и, как правильно заметил Valvol, её высота должна быть равна высоте сердешного в месте сопряжения. Лучшим вариантом считаю нашлёпку из такого же сердешного ("перекладина" половинки), сточенная на наждаке до необходимого размера. В нашлёпке, на наждаке и алмазным напильником, вытачивается углубление для обмотки. Длина и высота углубления должны быть такими, чтобы обмотка уместилась в один-два ряда.
Всяко-разные зазоры, да ещё в кол-ве аж 4, дюже нежелательны, поскольку уменьшают полезный сигнал, увеличивают Ls и др.
Что касается упреждающего сигнала, то осмелюсь заметить, что мы не можем видеть и реагировать на то, чего нет. Это раз. Второе. Ладно, сдвинем частную петельку немного вверх по гистерезисной кривулине, выставим уставку... Ты можешь дать гарантию, что завтра-послезавтра свойства материала сердешного, нашлёпки не изменятся? А зазорчики нашлёпка-сердешный таковыми и останутся (время жизни девайса) при разных линейных расширениях клеящих материалов и феррита? А может ты каким-то образом собрался корректировать ток подмагничивания сообразно температуре сердешного, поскольку ты знаешь, что свойства феррита дюже зависят от оной.
Третье. За что воюем то? Ага, понятно... Тогда нахрена подмагничиванием умышленно подвигаем сердешный к пропасти насыщения, тем самым снижая возможности сердешного? Нет, конечно, если хоцца, то почему-нет? Возьми да сдвинь подмагничиванием частную петлю в отрицалово и, пмсм, поимеешь счастье в виде супер однотахтёра :prankster:
Изображение
Автор:  Трибун [ 06-04, 09:52 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Maikl писал(а):
Что касается упреждающего сигнала, то осмелюсь заметить, что мы не можем видеть и реагировать на то, чего нет.
valvol писал(а):
Чтобы получить некоторое упреждение сигнала с нашлепкой, нужно... Нашлепку приклеивать там, где сердечник имеет минимальную длину силовой линии и следовательно раньше насыщается. Т.е. не с внешней стороны, как на иллюстрации и ближе к внутренней.
Все просто, Майкл - насыщение начинается с внутренних коротких слоев феррита, а силовой ключ видит суперпозицию процессов во всех слоях. Если получить сигнал от внутреннего слоя, то для ключа он будет опережающим.
А вот в чем я согласен - упреждение может быть получено и с обычным сигналом смещением порога срабатывания защиты. Аналогичное будет нужно и для упреждающего сигнала**, но последующие задержки схемы будут в обоих случаях, а они съедят все запасы упреждения. Вывод - стоит ли за упреждение бороться специально?

**не думаю, что возможно такое упреждение, что его достаточно для прямого воздействия без пороговой фиксации.

И о простоте и технологичности. Оглядываясь назад, сравнивая затраты, риски и результат. Тут это уже прозвучало - неглубокий пропил тела + мостик из плоского феррита. Можно и из той же антенны, поскольку там не основной поток. Пилить проще и меньше риск испортить тело, плоский элемент тоже проще найти. Однако такое, как и любую нашлепку, трудно притулить с внутреннему слою, не помешав обмоткам.
Автор:  valvol [ 06-04, 10:32 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Немножко о размере сердечника нашлепки. Он должен быть небольшим. В этом случае минимизируется влияние нашлепки на процессы в сердечнике и упрощается задача размещения её в нужном месте магнитопровода. Лично мне больше нравится половинка мелкого кольцевого сердечника. Причём подразумевается, что берётся целое кольцо и наполовину стачивается на мелкой наждачной шкурке, а опилки идут на приготовление клея.

Кроме этого, не стоит устраивать дебаты "дырка против нашлепки". Эти технологии аналогичны и используют похожий принцип работы. Как говорилось в самом начале темы, нашлепка имеет преимущество не в том, что освобождает от обработки сердечника, а в том, что позволяет не ослаблять механическую прочность сердечника и не уменьшать его полезное сечение.

Трибун писал(а):
Аналогичное будет нужно и для упреждающего сигнала, но последующие задержки схемы будут в обоих случаях, а они съедят все запасы упреждения. Вывод - стоит ли за упреждение бороться специально?

В любом случае, некоторое ускорение будет иметь эффект по сравнению с отсутствием такового. Реакцию электроники также же следует учитывать и по возможности избавляться от ненужных задержек, сокращая путь передачи сигнала защиты от датчика до ключевого транзистора.
Я поправил свой комментарий.
Maikl писал(а):
А зазорчики нашлёпка-сердешный таковыми и останутся (время жизни девайса) при разных линейных расширениях клеящих материалов и феррита?

Справедливое замечание! И даже не в приклейке дело. Феррит очень термозависимый материал.
Автор:  Ктот [ 06-04, 10:35 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Maikl, добрый день. Согласен со всеми замечаниями, кроме вот этого:
Maikl писал(а):
Третье. За что воюем то? Ага, понятно... Тогда нахрена подмагничиванием умышленно подвигаем сердешный к пропасти насыщения, тем самым снижая возможности сердешного?
да, возможности сердечника снижаются, но как раз в этом месте поток может замыкаться через саму нашлёпку, которая вдобавок размагничена.
Всего лишь провёл лабу с вариантом подмагниченной нашлёпки. Ясен перец, что возможности датчика в этом исполнении ограничены, но меня как раз устраивают. Зачем столько тапок кидать :D
Автор:  valvol [ 06-04, 10:47 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Ктот писал(а):
...да, возможности сердечника снижаются, но как раз в этом месте поток может замыкаться через саму нашлёпку, которая вдобавок размагничена.

На это не стоит сильно рассчитывать. В идеале нашлепка исключена из процессов намагничивания, т.к. охвачена короткозамкнутой обмоткой. В реальности обмотка нагружена на низкоомный нагрузочный резистор, что позволяет некоторой части потока просачиваться через её сердечник. Трибун где-то в этой теме приводил результаты своих исследований с нагрузочным резистором нашлепки.
Автор:  thickman [ 06-04, 11:14 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
Ктот писал(а):
Аморфное железо, вроде, после отжига сильно хрупкое и с ним такой финт может не пройти... к сожалению.

Сердечник из кобальтового аморфного сплава А-172. С отжигом. Вы правы, материал после отжига хрупкий, спасает довольно рыхлая намотка рулона. На картинке операция проведена с помощью медицинской иглы от шприца, снимается одна пластиковая крышка контейнера, тело сердечника раздвигается иглой, затем игла разогревается паяльником и горячей иглой легко протыкается пластиковый контейнер. Внутрь иглы продевается провод, игла удаляется. Можно попробовать прошить тонкой швейной иголкой с заправленным в неё проводом.
Не знаю, как повлияет такое инвазивное вмешательство на здоровье сердечников, не успел опробовать. Обстоятельства сложились так, что пришлось забросить на пару месяцев буквально всё. Но обязательно вернусь к этой интересной теме. Прошу прощения за уход в сторону, но вдруг интересно, - Вам подойдут не аморфные кобальтовые, более подходящие для трансов железные нанокристаллические, подробнее тут: http://forum.cxem.net/index.php?/topic/ ... nt-2711235
Автор:  Трибун [ 06-04, 13:26 ]
Заголовок сообщения:  Re: Контроль и устранение насыщения сердечника
valvol писал(а):
Трибун где-то в этой теме приводил результаты своих исследований с нагрузочным резистором нашлепки.
Там так же просто, как и с токовым трансформатором - нагрузка должна быть столь близка к КЗ, чтобы обеспечить трансформацию тока. При высокоомной нагрузке, подобный датчик становится одной из вторичных обмоток напряжения. Соответственно вместо кривой намагничивания будет видна форма напряжения на обмотках.
Страница 233 из 239 Часовой пояс: UTC + 4 часа
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
http://www.phpbb.com/