Jeg har designet en SMPS ved hjelp av "Switcher made easy" og kommet ferm til at L = 600uH.
U max = 37V? Er dette peakspenningen fra trafoen, eller skal jeg trekke fra utspenningen, 24V? U out = 24V I peak = 1A -> Ø0,7mm (lagervare) f = 52 KHz
Disse parameterene setter jeg inn i "Mickromaterials" designprogram, og får svaret:
T60-D52, 92tørn Ø15,2mm ø8,5mm h11,9mm
T60-D52 forteller meg lite, og "ELFE" er ikke noe relevant svar, jeg må gå til "feritteesken" min. Der finner jeg potensiellt noen kjerner fra gamle power:
Do Di H
19 14 8
16 9 8
18 9 5
Den øverste ser ut til å kunne passe,med litt flere tørn. Men så var det materialet da. Det ser for meg ut til at de forskjellige fabrikkene oppererer med forskjellige betegnelser.
Her treng jeg gode råd, både om fremgangsmåten og materialvelget.
Den Wed, 21 Nov 2007 14:47:33 +0100 skrev Harald Mossige:
Nu har jeg ikke set dit diagram, så det lidt svært at svare på, men det er jo kun den spændig der ligger over spolen under switchingen der er interessant.
Din betegnelse T60-D52 kunne lyde som Amidon T60 er 0,6 inch i diameter ca. 15,24 mm.
Du kan godt bruge en rodekasse kerne, men kerner fra støjfiltere kan normalt ikke bruges d.v.s dem der sidder i indgangen på en strømforsyning er ikke egnede. Hvorimod de store ringkerner i udgangen af en PC strømforsyning er udmærkede. Ligeledes kan man bruge de små ringkerner der sidder omkring CPU'en i de fleste moderne motherboard. Kernen må ikke mætte og der må ikke være for meget tab i den (bliver varm). Man kan med lidt held tage en kerne og bevikle den til en passende selvinduktion og sætte den i opstillingen. Hvis kernen ikke mætter skal strømmen vokse linært op under on-perioden og aftage tilsvarenden linært onder off. Det kan kontrolleres ved at se om rippelen over udgangskondensatoren er en pæn trekant.
Her er en lille hjemmelavet opskrift på hvordan du kan bruge dine rodekasse kerner:
Du finder en passende kerne og lægger et antal vindinger på f.eks 10 vindinger af en passende tråd.
Så måler du induktionen med et L-meter.
Alternativt bruger du dit scop, sætter en passende kendt kondensator over spolen og en modstand (f.eks. 100 ohm) i serie med kredsen.
Du kan så bruge dit scops kalibrator som generator som forsyner kredsen via modstanden.
Med scopet måler du direkte over svingningskredsen. Du vil nu måle nogle dæmpede svingninger, alt efter dit valg af kondensator. Med scopet måler du svingningstiden på den dæmpede svingning, den omregner du til frekvens og beregner spolen. Det kan man fint gøre indenfor 20 %.
Du kan nu beregne spolekonstanten: L= n^2*k, hvor n er antal vindinger.
Nu skal du finde ud af hvornår kernen mætte, det er lidt mere besværligt.
Mætningen er afhængig af strømmen gange antal vindinger.
Du sætter nu en modstand i serie med spolen og forsyner den fra en transformer, gerne variabel, 50 Hz er fint.
Den ene kanal af dit scop sætter du over modstanden, som et mål af strømmen og den anden kanal sætter du over spolen. Hvis du kun har en kanal skifter du bare rundt mellem de to målepunkter.
Du øger nu spændingen (og derved strømmen) til kurvefaconen (sinuskurven) over spolen begynder at blive forvrænget.
Nu ved du hvor stor strøm der skal til for at kærnen går i mætning.
Du kan så regne tilbage hvornår din kærne vil mætte med dit beregnede antal vindinger for den ønskede induktion.
Hvis den mætter ved den strøm du ønsker at sende igennem den er kernen for lille. Du kan evt. lave et luftgab (0,5 -1 mm) som vil øge mætningspunktet, men så falder spolekonstanten også.
Eksempel:
Der ønskes en spole på 600 uH som kan tåle en I peak = 1A:
Med 10 viklinger på den ukendte spole og en kondensator på 8 nF måles en svingningstid af den dæmpede svingning (målt fra top til top) til 2uS, det svare til en frekvens på f= 1/2= 0,5 MHz
Spolen må nu være L= 1/(4*8*10E-9 *(pi* 0,5*10E6)^2 ) = 13 uH
Vore ønskede spole skal have n= kvadratrod( 600/0,13)= 68 viklinger.
Det letteste er nu at vikle den spolen vi skal bruge og lige teste at den har den ønskede induktion (brug her 0,7-0,8 mm).
Nu skal vi teste at den kan tåle strømmen.
Forbind spolen til kanal 1 på skopet. Tag 1 ohm i serie med spolen og sæt 1 volt 50 Hz på, det vil give en max strøm som er lidt over 1 ampere. Sæt scopets kanal 2 over modstanden, volt vil nu være det samme som ampere igennem spolen. (Lad skopets stel ligge mellem spolen og modstanden). Test nu at spændingen over spolen ikke er forvrænget, hvis den ikke er det er alt ok.
Metoden har jeg også lært som elektronikmekanikker for 30 år siden. Den er bare ikke særlig anvendelig når der er er tale om en switchmode pow. Du vil nå frem til at kernen skal være mellem 10 og 100 gange stører end nødvendigt. Ved kerner til switchmode interesserer man sig hovedsaglig for effekttabet i kernen, som den begrænseende faktor og den afhænger stærkt af frekvensen. Det bedste er naturligvis fabrikantens data for kernen, men har man ikke dem, skal der måles ved den anvendte frekvens. Derfor min metode med at prøve i en Switch-opstilling. Da jeg startede med at bygge SW-strømforsyninger, kikkede jeg også de kurver, indtil jeg opdagede at resultatet var ret vanvittigt. Jeg byggede for snart 20 år siden en 0-50 Volt 7 A SW-strømforsyning. Jeg havde fået fat i en ferrit-kerne, ca. på størrelse med en tændstikæske, der skulde kunde overfører 1 KW. Jeg prøvede metoden med at måle hysteresekurven og nåede frem til at det snarer var 10 W der var tale om. Nogle tekniske artikler fra Philips og Siemens gav forklarringen.
Noget af forklaringen er at man muligvis får opbygget et biasfelt i kernen, så mætter. Jeg har tidligere bygget 500W forsyninger med en kerne på samme størrelse. Har Du sikret Dig at kernen får feltet helt væk, inden Du bygger op igen? Der er osse noget, der hedder luftgab, der hindrer at feltet kommer i mætning.
Den Fri, 23 Nov 2007 21:14:47 +0100 skrev Bo Bjerre:
Jeg forstår ikke helt hvad du mener ?. Der går DC middelstrøm i spolen, så feltet er aldrig 0. Og forventes ikke at være det.
Nu var der tale om en ringkerne, der er det jo lidt svært med luftspalte, med mindre man slår kernen i stykker. DC er i øvrigt ikke det store problem hvis man bruger den rigtig kernetype (jernpulverkerner). Strømforsyningen kom i øvrigt til at virke udmærket, jeg bruger den stadig.
ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.