©2004 Валентин Володин
Сайт Валентина Володина
Главная Статьи Книги и журналы Справочник Программы Ссылки
О себе RytmArc Схемы и описания Резервный форум Разное valvolodin.narod.ru
Калькуляторы Файловый архив Архив форума Форум ГОСТы Измерительные приборы
turbobit mega.co.nz fex.net files.dp.ua ... imageup ... ... ... ...

Power Electronics

Посвящается различным источникам электропитания
Текущее время: 28-03, 13:45

Часовой пояс: UTC + 4 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 408 ]  На страницу Пред.  1 ... 24, 25, 26, 27, 28
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 24-09, 21:04 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Возникла необходимость моделирования поведения феррита выше критической частоты (где tanδ > 0.1).
В связи с этим изучил материал статьи Modeling Frequency-Dependent Losses in Ferrite Cores, которую ранее выкладывал на форуме qaki. К сожалению, почти все его ссылки в настоящее время не работают.
В статье, для моделирования потерь в сердечнике, используются данные о комплексной проницаемости, которые производители обычно приводят в том или ином виде. Очень основательно это сделано у Epcos. Они выложили программу, позволяющую просматривать данные магнитных материалов, а также копировать их в различных форматах (в формате Excel, например). Не надо заморачиваться с оцифровкой графиков из даташитов, а просто выбираешь нужные данные и отправляешь их в файл. Очень удобно! :good:
Первая проблема на пути к цели состоит в том, что наш любимый LTspice не может строить графики на комплексной плоскости. Поэтому исходные данные надо преобразовать в удобный для него вид, т.е. в величину вектора относительной проницаемости μr и в фазовый сдвиг δ этого вектора. Для этого используем следующие формулы:
μr = sqrt(μ'^2 + μ"^2)
δ = atn(μ" / μ')
Привожу готовую таблицу пересчитанных данных для феррита N30. В таблице использовались данные комплексной магнитной проницаемости для последовательной эквивалентной схемы (как и в упоминаемой ранее статье).
Результаты моделирования изображены на скриншоте.
Изображение
Здесь, U1 - блок интерфейса между электрическими и магнитными цепями. Интерфейс позволяет моделировать магнитное сопротивление (релюктанс) при помощи обычного сопротивления.
Модель сердечника представлена цепью R1,C1,L1, где R1 определяет магнитную проницаемость при нулевой частоте и температуре 25гр.С. Величину этого резистора можно рассчитать по формуле:
R = le / (μ0 * μr * A) = 0.02407 / (0.00000125663706 * 4300 * 0.00000783) = 568900 Ом,
где, для сердечника R10x6x4:
le = 0.02407 - длина магнитной линии, м;
A = 0.00000783 - площадь сечения сердечника, м^2.
Проницаемость определяется через магнитную проводимость цепочки R1,C1,L1. Магнитная проводимость определяется как отношение магнитного потока Ф к магнитному напряжению I*N. В модели роль магнитного потока выполняет ток через цепочку I(L1),а роль магнитного напряжения выполняет падение напряжения на цепочке V(n002) -> G = I(L1)/V(n002). Зная величину магнитной проводимости G, можно найти магнитную проницаемость по следующей формуле:
μr = G * le / (μ0 * A) = G * 0.02407 / (0.00000125663706 * 0.00000783) = G * 2446270424
где μ0 = 0.00000125663706 - магнитная проницаемость вакуума.
Архив с моделью и библиотечными компонентами.
Библиотечные компоненты необходимо поместить в папку ../lib/sym/ValVol симулятора LTspice.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 27-09, 13:01 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Аналогичное моделирование проделано в программе Qucs, которая может строить графики для комплексных значений.
Изображение
Но, к сожалению, как не крутил значения элементов, но достаточно хорошего совпадения получить не смог. Картинка внешне как-бы напоминает требуемую, но соотношение μ" / μ' (а следовательно и потери) далеко от того, что надо. Как ни странно, но если выкинуть конденсатор, то картинка немного улучшается. Стоит попробовать лестничную схему.
С другой стороны, если не пытаться получить точное значение проницаемости, то с неплохой точностью можно настроить соотношение μ" / μ' в некотором диапазоне частот. Например, для индуктивности L=79мГн и частоты резонанса 3.5МГц получил неплохое совпадение μ" / μ' в диапазоне 1...2МГц.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 04-10, 22:07 
Не в сети
Магистр
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 06-09, 12:59
Сообщения: 9578
Похоже добился некоторых успехов. Построил модель потерь феррита 3C94 от FerroxCube.
Изображение
Здесь:
Kres - коэффициент, показывающий во сколько раз волновое сопротивление контура sqrt(L1/C1) превышает величину сопротивления R1;
Krl - коэффициент, показывающий соотношения R2/R1;
Fres - частота резонанса контура L1C1;
Mur - относительная магнитная проницаемость на нулевой частоте;
Mu0 - магнитная проницаемость вакуума;
Levalue - длина средней магнитной линии сердечника;
Avalue - сечение сердечника;
Kmu - коэффициент, показывающий отношение магнитной проницаемости к проводимости цепи.

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


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 408 ]  На страницу Пред.  1 ... 24, 25, 26, 27, 28

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения

Перейти:  
Powered by Forumenko © 2006–2014
Русская поддержка phpBB
turbobit mega.co.nz fex.net files.dp.ua ... imageup ... ... ... ...
Рейтинг@Mail.ru