Fri Aug 29 2003 00:30, Zahar Kiselev wrote to Aleksei Pogorily:
ZK> Мне надо не на перегрев считать, а на максимальный КПД. Иных ZK> ограничений(масса, габариты) - _вообще_ нет, зато ограничение по КПД - ZK> очень жесткое.
Считай. Если сердечник определенный - полное заполнение окна медью и варьированием индукции получить минимальный суммарные потери в меди и стали.
ZK>>> Тут кто-то говорил, что транзисторы IRFZ44 выдерживают ток чуть ли не ZK>>> до 40А, хотя в это верится с трудом - уж слишком у них тонкие выводы. AP>> 47 ампер по даташиту для IRFZ44N. Собственно говоря, ограничивают не AP>> выводы, а проволочки между кристаллом и выводом, которые тоньше.
ZK> Вот поеду домой - не поленюсь измерить сечение выводов у транзистора и ZK> посчитать плотность тока исходя из общеизвестных норм для голого провода, ZK> находящегося в воздухе, а не так, как производители в своей рекламе ZK> считают. Я понимаю, что и через такой тонкий вывод можно полсотни ампер ZK> пропихнуть если сильно его охлаждать - но при этом будет потеряно ZK> неприлично большое количество энергии.
Энергия в транзисторах такого класса теряется на сопротивлении открытого канала, которое гораздо больше, чем сопротивление выводов. Вообще следует для достижения максимального КПД использовать в подобном преобразователе на 50Гц либо довольно много IRFZ44N впараллель, либо гораздо более мощные MOSFET, с меньшим спротивлением канала. Кстати, первичную обмотку надо мотать в два провода, для минимизации индуктивности рассеяния между половинами, каковая индуктивность приводит к перенапряжениям при выключении и потерям. Да и, видимо, индуктивность рассеяния между первичной и вторичной обмотками стоит уменьшить, намотав сперва половину вторичной, потом первичную, потом остальную половину вторичной. Энергия, накопленная в этой индуктивности, конечно, рекуперируется, но как всегда с некоторыми потерями.
ZK> А как ни считай - чтобы получить например 400вт потребуется через ZK> низковольтную обмотку пропихнуть 400/12в = 33.3А.
Эффективное значение тока через каждую половину первичной обмотки и ключ примерно в 1,2 раза меньше среднего потребляемого тока. При обычном для таких схем коэффициенте заполнения около 0,7 (1/sqrt(2)), который дает и эфф.значение и амплитуду такие же как для синусоиды. Что обеспечивает нормальную работу как выпрямителей с емкостью, так и нагревателей (например, ламп накаливания). Исходя из общего КПД 95% - получаем 29,5А эфф. Что дает при _очень_ хорошем охлаждении IRFZ44N при одном MOSFET в плече потери около 20 ватт на транзистор. Чтобы снизить потери до 5Вт на ключ (иначе о КПД 95% пожно и не мечтать), надо поставить 4 IRFZ44N впараллель, а всего 8 в двух плечах.
ZK> Единственное что можно ZK> сделать - это поставить по два транзистора параллельно.
Можно поставить и по 5 или по 10, либо более мощные MOSFET. Кстати, оптимизировав конструкцию трансформатора в части индуктивности рассеяния между половинами первичной обмотки, можно снизить выбросы напряжения и тем самым допустимым станет применение более низковольтных транзисторов - на
40 или даже 30 вольт. У которых при прочих равных статические потери меньше.
ZK>>> Также интересует вопрос - ZK>>> сильно ли я потеряю КПД, если вместо сердечника, соответствующего ZK>>> мощности 400вт, использую сердечник ШЛ(навитый из ленты и разбираемый ZK>>> на четыре половинки) от киловаттного трансформатора 220/24 ? AP>> В КПД ты выиграешь. Используя сердечник большего, чем надо, размера, AP>> легко снизить и потери в стали (уменьшив индукцию), и потери в меди, AP>> увеличив диаметр проводов.
ZK> А потери от рассеяния магнитного поля "наружу" не возрастут?
С чего им возрастать? Вообще практически на 50Гц учитывают только потери в стали и меди. Hу и на прямоугольном (несинусоидальном) сигнале могут вызвать проблемы индуктивности рассеяния между обмотками или их частями. КСтати, при прямоугольном сигнале потери в стали больше, чем при синусоидальном. В порядочных книгах по расчету трансформаторов есть на эту тему графики или таблицы поправочных коэффициентов.
Aleksei Pogorily 2:5020/1504