Гость_Тарасов Евгений_* писал(а):Source of the post ... я тоже не возьмусь, хотя очевидно, что ... это очень серьезный аргумент в мою пользу...
Сейчас я продемонстрирую Вам, Евгений, какие ещё не менее любопытные "штучки" можно "выковырять" из выложенных Вами на форуме данных o проведённом Вами опыте...
1) Исходные параметры Вашего опыта:
Напряжение питания преобразователя c внешним запуском Uпит=4,8 B; импульсный трансформатор на сердечнике K37х23х7 M2000HM; первичная обмотка 10 витков, вторичная 80 витков;
диаметры проводов обмоток пока не потребуются...
Указанный Вами типоразмер кольца и параметры феррита в моих справочниках отечественных магнитных компонентов отсутствуют. Для марганец-цинковых ферритов близкими к Вашим данным являются K38х24х7 марок 1000HM и 3000HM. Для никель-цинковых ферритов колец, близких по указанному Вами типоразмеру, наша промышленность не выпускает.
Возможно, что Вы применили зарубежное кольцо...
2) Прикинем параметры кольца, необходимые для расчёта преобразователя:
- площадь сечения магнитопровода Sm=7*(37-23)/2=47 мм2= 0,47 см2;
- площадь сечения окна So=2,3*2,3*pi/4=4,15 см2;
- объём магнитопровода Vm=0,7*(3,7-2,3)*(3,7+2,3)*pi/4=4,95 см3.
3) Оценка тепловых потерь на нагрев трансформатора:
Складывается из потерь на нагрев обмоток и потерь на нагрев магнитопровода. При расчёте потери в обмотках и в сердечнике считаются равными.
Выводятся потери только через внешнюю поверхность обмоток, вот её и прикинем как полную поверхность кольца (две площади верха и низа кольца и две цилиндрических внутри и снаружи) c коэффициентом 1,5: Sрас=26,39 см2.
Пусть перепад температур внешней и внутренней части трансформатора ΔT=40oC, и некий коэффициент k=ΔT1,2. Тогда рассчётная мощность тепловых потерь составит величину Pрас=Sрас*k/1000=2,2 Вт. Нужная нам для дальнейших расчётом мощность потерь в сердечнике ровно половина, т.e. Pm=Pрас/2=1 Вт.
4) Оценим оптимальную магнитную индукцию в сердечнике:
которая не вызовет насыщение магнитопровода и его отказу при продолжительной работе c перемагничиванием сердечника по петле гистерезиза. Bm=SQRT(Pm/(P'*Vm*SQRT(f))). Здесь P'=0,0253 некий эмпирический множитель, имеющий размерность [Вт/см3 * Гц-1/2 * Тл2], a [i]f - частота преобразования в Гц.
Подставив исходный для f и все вычисленные параметры, получим для Bm=0,5 Тл.
Это недопустимо большая величина магнитной индукции! По справочникам для указанной марки феррита магнитная индукция насыщения сердечника 0,38 Тл. Что делать?
Выход может быть найден тремя способами:
- уменьшить мощность тепловых потерь раза в 4-9;
- повысить частоту преобразования раз в 50;
- увеличить объём магнитопровода раз в 9.
Любой способ уменьшит магнитную индукцию до величины порядка 0,19 Тл. Вот это будет хорошо.
5) Оценивать плотность токов в обмотках для расчёта диаметра обмоточных проводов я не буду, поскольку это не важно и понятно, что для указанного напряжения питания преобразователя их сечение выбрано c избытком, a сразу перейду к
6) Оценке числа витков в обмотках:
количество витков в обмотках рассчитывается из уже полученных параметров по формуле Wi=Ui/(4*Bm*Sm*f).
И что получается? W1=51 виток.
A напряжение на вторичной? U2=U1*W2/W1=7,5 B
A если бы частота преобразования стала 50 кГц, магнитная индукция сердечника снизилась до 0,19 Тл, то для числа витков в первичной обмотке потребовалось бы всего 3 витка, и тогда напряжение на вторичной обмотке на 80-ти витках составило бы уже 128 B.
Вот такие пироги...
