محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

[hosein1122]

سلام :smile:

راستش دنبال ساخت یه منبع تغذیه سوییچینگ هستم که ولتاژ 36 ولت باتری رو به 300 ولت و 400 ولت 0.5 آمپر ببره. (در توپولوژی full-bridge)

برای ساخت ترانس و القاگر مورد نیاز،فورمولهای مورد نیاز در محاسبات رو با ترکیبشون از دو کتاب و برخی مطالب این سایت و سایتهای دیگه، در یه فایل word آماده کردم.سعی کردم به طور کلی باشه و عددهای مربوط به کار خودم رو هم به جای مثال داخلش آوردم.طوری که اگه درست باشند دوستان علاقه مند دیگه ای هم که مثل من تازه شروع کردند، بتونند ازش استفاده کنند و شروع به طراحی و ساخت ترانسفورمر و القاگر منابع سوییچینگ کنند.

حالا از دوستان و اساتید عزیز تقاضا دارم این فایل منو هم بخونند و راهنماییم کنند که محاسبات صحیح هستند یا نه!

فکر می کنم ارزش خوندش رو داشته باشه.5+4 صفحه بیشتر نیست.خیلی وقت خوندن نمیبره.

القاگر:
http://www.4shared.com/file/155991122/961fa8d5/full_Bridge.htm
حجم فایل: 1MB

ترانس:
http://www.4shared.com/file/156522816/96c14099/full_Bridge_Transformer.html
حجم:690KB

[tictactoe]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام. کتاب خوبی رو برای مطالعه انتخاب کردین. منم اول این کتاب رو خوندم . در حضور اساتید مثل استاد کوهستانی (دایی خودمون) بنده حرفی برای گفتن ندارم. ولی یه نکته ای رو توی محاسباتتون دیدم که گفتم بهتون بگم مد نظر داشته باشید. معمولا دیوتی سایکل رو بیشتر از 0.5 در نظر نمیگیرند. چون باعث میشه ترانس به اشباع بره ولی شما توی محاسباتتون مقدار چگالی شار رو حدود 100 میلی تسلا در آوردین که این یعنی اینکه خوب ترانس به اشباع نمیره . ولی اگه از اول دیوتی سایکل رو 0.5 در نظر میگرفتین فکر کنم که ترانس کوچکتری رو بدست می آوردین و اینطوری محاسباتتون هم نتیجه خوبی داشت.

یه مساله ای که من در موقع خوندن این کتاب باهاش روبرو بودم همین Kgfe بود که مقدارشو بدست می آوردم ولی با توجه به سرچ زیادی که تو نت زدم نتونستم دیتاشیت هایی رو پیدا کنم که این مقدار Kgfe رو در کنار سایر پارامتر هاشون بدست آورده باشند و این یه مشکلی بود . ولی خوب استاد ابریشمی فر در انتهای کتاب یه جدول خیلی مختصری رو در مورد فقط هسته های ETD آوردن ولی خوب حالا شاید یکی خواست که از EE و یا EI و یا خیلی هسته های دیگه استفاده کنه . اونوقت تکلیف چیه؟ شما خودتون این پارامتر رو توی کاتالوگ مربوط به هسته های دیگه پیدا کردین؟ اکه پیدا کردین ما رو هم در جریان بزارین. ممنون میشم.
موفق و پیروز باشید.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

جهت ساخت منع تغذیه مورد نظر بهتر است از توپولوژی پوش پول از نوع ثانویه فول بریج (یکسو کننده تمام پل) استفاده نمایید.زیرا برای ولتاژهای بالا قطعات مورد راحتتر پیدا شده و اختلاف ولتاژ بین لایههای سیم پیچها بهتر توضیع میشود. در ظمن در توپولوژی مورد اشاره شما هیچ فاصله هوایی مورد نیاز نمیباشد.در محاسباتتان مقدار vin ولتاز دو سر سیم پیچهاست که 36 ولت نمی باشد بلکه مقدار ان برابر است با 36 منهای 2 ضربدر افت ولتاژ دو سر یک سوییچ که در بهترین حالت در حدود 30 ولت خواهد بودالبته اگر مسفت استفاده کنیدکه در فرکانسهای بالای 30 کیلو استفاده میشود.در تو پولوژیهایی که هسته در دو ناحیه کار میکند نیازی به فاصله هوایی نبوده ومحاسبات طور دیگری خواهد بود البته ممکن است شما با این محاسبات جواب بگیرید ولی مشکلات زیادی مثل داغ شدن سیمها داغ شدن هسته استفاده از یک هسته بسیار بزرگتر و غیره خواهید داشت.

[hosein1122]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام. کتاب خوبی رو برای مطالعه انتخاب کردین. منم اول این کتاب رو خوندم . در حضور اساتید مثل استاد کوهستانی (دایی خودمون) بنده حرفی برای گفتن ندارم. ولی یه نکته ای رو توی محاسباتتون دیدم که گفتم بهتون بگم مد نظر داشته باشید. معمولا دیوتی سایکل رو بیشتر از 0.5 در نظر نمیگیرند. چون باعث میشه ترانس به اشباع بره ولی شما توی محاسباتتون مقدار چگالی شار رو حدود 100 میلی تسلا در آوردین که این یعنی اینکه خوب ترانس به اشباع نمیره . ولی اگه از اول دیوتی سایکل رو 0.5 در نظر میگرفتین فکر کنم که ترانس کوچکتری رو بدست می آوردین و اینطوری محاسباتتون هم نتیجه خوبی داشت.

یه مساله ای که من در موقع خوندن این کتاب باهاش روبرو بودم همین Kgfe بود که مقدارشو بدست می آوردم ولی با توجه به سرچ زیادی که تو نت زدم نتونستم دیتاشیت هایی رو پیدا کنم که این مقدار Kgfe رو در کنار سایر پارامتر هاشون بدست آورده باشند و این یه مشکلی بود . ولی خوب استاد ابریشمی فر در انتهای کتاب یه جدول خیلی مختصری رو در مورد فقط هسته های ETD آوردن ولی خوب حالا شاید یکی خواست که از EE و یا EI و یا خیلی هسته های دیگه استفاده کنه . اونوقت تکلیف چیه؟ شما خودتون این پارامتر رو توی کاتالوگ مربوط به هسته های دیگه پیدا کردین؟ اکه پیدا کردین ما رو هم در جریان بزارین. ممنون میشم.
موفق و پیروز باشید.

سلام دوست عزیز
ممنونم از وقتی که گذاشتی و جوابم رو دادید.
راجع به Kgfe حق با شماست، منم تا به حال در هیچ جای دیگه ای ندیدم.سعی کردم از طریق بازی با رابطه Bmax و Kgfe که ظاهرا به هم وابسته هستند، یه جورایی اونو حساب کنم ولی ازش جواب نگرفتم. :sad: گرچه در انتهای کتاب دکتر ابریشمی فر توی پیوست هسته های EE و EI و چند مدل دیگهرو هم آوردن و Kgfe اونها رو هم نشون دادن! ولی نکته قابل ملاحظه اینه که در سرتاسر کتاب اشکالات تایپی و عددی به چشم می خوره و بعید نیست پیوست نیز این عیب رو داشته باشه!

راجع به Duty Sycle موافقم و منم از 0.5 استفاده خواهم کرد، گرچه در روابطی که آوردم به نظر میرسه با کاهش D(دیوتی سایکل) در تعداد دورهای سیم پیچی و آمپراژ اولیه افزایش رو داشته باشیم.یعنی افزایش حجم کار!

[hosein1122]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

جهت ساخت منع تغذیه مورد نظر بهتر است از توپولوژی پوش پول از نوع ثانویه فول بریج (یکسو کننده تمام پل) استفاده نمایید.زیرا برای ولتاژهای بالا قطعات مورد راحتتر پیدا شده و اختلاف ولتاژ بین لایههای سیم پیچها بهتر توضیع میشود. در ظمن در توپولوژی مورد اشاره شما هیچ فاصله هوایی مورد نیاز نمیباشد.در محاسباتتان مقدار vin ولتاز دو سر سیم پیچهاست که 36 ولت نمی باشد بلکه مقدار ان برابر است با 36 منهای 2 ضربدر افت ولتاژ دو سر یک سوییچ که در بهترین حالت در حدود 30 ولت خواهد بودالبته اگر مسفت استفاده کنیدکه در فرکانسهای بالای 30 کیلو استفاده میشود.در تو پولوژیهایی که هسته در دو ناحیه کار میکند نیازی به فاصله هوایی نبوده ومحاسبات طور دیگری خواهد بود البته ممکن است شما با این محاسبات جواب بگیرید ولی مشکلات زیادی مثل داغ شدن سیمها داغ شدن هسته استفاده از یک هسته بسیار بزرگتر و غیره خواهید داشت.

سلام.ممنونم از اینکه فایلهام رو خوندین و کمکم می کنید. :smile:همینطور که گفتم سوییچینگ رو تازه شروع کردم و اینقدرها تجربه ندارم.
اگه درست متوجه شده باشم، شما می فرمایید ثانویه دوبل نباشه و درنتیجه برای یکسوسازیش از تمام پل(4دیود) استفاده کنم!میشه راجع به این"اختلاف ولتاژ بین لایههای سیم پیچها بهتر توضیع میشود" بیشتر توضیح بدین!
در محاسبات انجام داده، برای قسمت القاگر از فاصله هوایی استفاده کردم ولی در ترانس از اون استفاده نکردم.
راجع به ولتاژ Vin، درست می فرمایید و ممنونم .چون در عمل نقش مهمی رو داره و من از اون غافل بودم :agree:
داغ شدن سیمها به خاطر اشتباه محاسباتیم در قطر اونها هست یا بخاطر وجود فاصله هوایی در القاگر :question:

[hosein1122]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سوال: :question:
توی کتاب ابریشمی فر و توی فایل پیوستی در پست اول از این مقادیر زیاد استفاده شدن!کسی میدونه چطور می شه اونها را بدست آورد یا پیدا کرد که از چه اعدادی باید استفاده بشن؟؟

Ku،Kfe،Beta

یه سوال دیگه: آیا منحنی B-H برای هسته های مختلف موجوده؟،مثلا معلومه Bsat(اشباع)برای اونها چقدر هست؟

[ahmadmn]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام دایی
B اشباع برای هسته های استاندارد بازار 200 میلی تسلا است.
منحنی B-H هسته ها موجود نیست اما میو متوسط 2000 برای اونها استفاده میشه.
من نمی دونم Kfeآ چیه؟! من همیشه از روش کلاسیک برای محاسبه ترانس استفاده می کنم. با روابط مدارهای مغناطیسی و به هیچ وجه سراغ فرمولهایی که اثباتشونو نمی دونم نمی رم.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

برای دیدن مشخصات هسته ها بد نیست سری به این سایت بزنید http://www.samwha.com/electronics/templatedirs/guest/product_material.html اکثر در ظمن B اشباع هسته را طوری دی نظر میگیرند که در ناحیه خطی منحنی باشیم و هستههای کار خانجات مختلف تفاوت کمی با هم دارند.اکثر هستههای مغازه نوتترینو در پاساژ توکل جمهوری برای شرکت سایت فوق میباشد.

[tictactoe]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام . شما می تونید اصل کتاب دکتر ابریشمی فر رو در سایت مربوط به دانشگاه کلرادو پیدا کنید :biggrin: ولی ایشون زحمت زیادی کشیدن و مطالب خوبی رو در کنار اسلایدهای موجود در هر فصل قرار دادن و شما می تونی اشکالات تایپی رو از این اسلاید ها پیدا کنی و درستشو رو بخونی . اینم لینکش
http://ecee.colorado.edu/~pwrelect/book/slides/slidedir.html

با توجه به محاسباتی که شما کردین خوب چون با وجود D کوچکتر جریان اولیه بیشتر میشه و ممکنه که ترانس با دیوتی سایکل پایین تر زودتر به اشباع بره!!!
ولی یه نکته ای به نظرم میرسه و اون اینه که با کاهش دیوتی سایکل Vout هم کم میشه و شاید این بتونه جبران افزایش جریان رو بگیره و باعث بشه که جریان افزایش پیدا نکنه. ولی خوب رسیدن D از 0.7 به 0.5 اونقدر باعث افزایش جریان نمیشه و کاهش Vout به راحتی اونو جبران میکنه . نظر شما چیه؟

پایدار باشید.

[tictactoe]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

برای قسمت القاگر از فاصله هوایی استفاده کردم ولی در ترانس از اون استفاده نکردم

شما میتونید از هسته نرم برای ساخت القاگر استفاده کنید چون این هسته ها به طور ساختاری درون خود دارای فاصله هوایی هستن و پرمابلیته پایینی دارن که باعث میشه حالا حالا ها به اشباع نرن.

[hosein1122]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام . شما می تونید اصل کتاب دکتر ابریشمی فر رو در سایت مربوط به دانشگاه کلرادو پیدا کنید :biggrin: ولی ایشون زحمت زیادی کشیدن و مطالب خوبی رو در کنار اسلایدهای موجود در هر فصل قرار دادن و شما می تونی اشکالات تایپی رو از این اسلاید ها پیدا کنی و درستشو رو بخونی . اینم لینکش
http://ecee.colorado.edu/~pwrelect/book/slides/slidedir.html

با توجه به محاسباتی که شما کردین خوب چون با وجود D کوچکتر جریان اولیه بیشتر میشه و ممکنه که ترانس با دیوتی سایکل پایین تر زودتر به اشباع بره!!!
ولی یه نکته ای به نظرم میرسه و اون اینه که با کاهش دیوتی سایکل Vout هم کم میشه و شاید این بتونه جبران افزایش جریان رو بگیره و باعث بشه که جریان افزایش پیدا نکنه. ولی خوب رسیدن D از 0.7 به 0.5 اونقدر باعث افزایش جریان نمیشه و کاهش Vout به راحتی اونو جبران میکنه . نظر شما چیه؟

پایدار باشید.

سلام با لینک کتاب خیلی حال کردم.دمت گرم رفیق! :applause:

راجع به D هنوز سوال دارم و هنوز مطمئن نیستم. در موضوع سوییچینگ ولتاژ بالا که شما باز کردین دیدم یه جایی (فکر کنم ص 4 یا 5) استاد(دایی جون) گفتند در مبدلهای فروارد D می تونه تا نزدیکهای 1 هم برسه.شاید دلیل اصلیش این باشه که مثلا در فول بریدج فرکانس ترانس نصف فرکانس سوییچ هست؟!؟ (نمی دونم شاید)
اما به نظرم وقتی توان خروجی ما در ثانویه مثلا 200 وات باشه، این توان تقریبا در ثانویه باید ثابت بمونه!یعنی حاصلضرب Vout*Iout=200W. یعنی اگه Vout کم بشه قاعدتا بایدجریانش زیاد شه! (جوابم خیلی پرت بود؟! :sadشاید هنوز در جوابتون" شاید این بتونه جبران افزایش جریان رو بگیره و باعث بشه که جریان افزایش پیدا نکنه. ولی خوب رسیدن D از 0.7 به 0.5 اونقدر باعث افزایش جریان نمیشه و کاهش Vout به راحتی اونو جبران میکنه " رو متوجه نشدم!!

[hosein1122]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

بازم چند تا سوال؟

1-اگه این شکل مربوط به یه مبدل فول-بریدج باشه، فرکانس سوییچ=20kHz و زمان روشن بودن2تا 8.71us باشه! در این حالت Duty cycle چقدره؟


این عکس رو از سایت زیر گرفتم که ولتاژاولیه 36 ولت و ثانویه رو هم 400 ولت و 0.5 آمپر گرفتم!
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/vgw_smps_e.html
آیا D=0.871 صحیحه؟

2- یه سوال دیگه: این جریان بی باری و جریان ریپل چه فرقی دارند؟ آیا اینکه مبدلمون در مد پیوسته کار کنه یا گسسته در اونها تاثیر داره؟

3- مقدار جریان ILدر شکل بالا صحیحه؟یعنی Delta_IL=0.1Amper صحیحه؟

4- اگه ولتاژ خروجی از ترانس 459 ولت باشه و ولتاژ مورد نیاز ما در خروجی 400ولت، آیا درسته بگیم حدود 59 ولت دو سر سلف خواهیم داشت؟(اگه افت ولتاژ دیودهای یکسو سازو ندیده بگیریم!)
اینم شماتیک فرضی که سایت بالا برای فول بریج کشیده:


5- بازم سوال؟آیا درسته بگیم در مبدلهای فروارد مثلا فول-بریدج انرژی از طریق ترانس منتقل شده و در سلف خروجی ذخیره می شه؟آیا این سلف با سلفی که در فیلتر RC خروجی استفاده می کنیم یکی است یا مجزا هستند؟

[hosein1122]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام.ممنونم از اینکه فایلهام رو خوندین و کمکم می کنید. :smile:همینطور که گفتم سوییچینگ رو تازه شروع کردم و اینقدرها تجربه ندارم.
اگه درست متوجه شده باشم، شما می فرمایید ثانویه دوبل نباشه و درنتیجه برای یکسوسازیش از تمام پل(4دیود) استفاده کنم!میشه راجع به این"اختلاف ولتاژ بین لایههای سیم پیچها بهتر توضیع میشود" بیشتر توضیح بدین!
در محاسبات انجام داده، برای قسمت القاگر از فاصله هوایی استفاده کردم ولی در ترانس از اون استفاده نکردم.
راجع به ولتاژ Vin، درست می فرمایید و ممنونم .چون در عمل نقش مهمی رو داره و من از اون غافل بودم :agree:
داغ شدن سیمها به خاطر اشتباه محاسباتیم در قطر اونها هست یا بخاطر وجود فاصله هوایی در القاگر :question:

هنوز منتظر!!

[tictactoe]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

سلام با لینک کتاب خیلی حال کردم.دمت گرم رفیق!

راجع به D هنوز سوال دارم و هنوز مطمئن نیستم. در موضوع سوییچینگ ولتاژ بالا که شما باز کردین دیدم یه جایی (فکر کنم ص 4 یا 5) استاد(دایی جون) گفتند در مبدلهای فروارد D می تونه تا نزدیکهای 1 هم برسه

خواهش میکنم. قابل شما رو نداشت.
من تا اونجایی که یادمه استاد منظورشون دیوتی سایکل توی ثانویه بود نه اولیه. حالا خود ایشون اگه این مساله رو راهنمایی کنند که خوب میشه.

یعنی اگه Vout کم بشه قاعدتا بایدجریانش زیاد شه! (جوابم خیلی پرت بود؟! )شاید هنوز در جوابتون" شاید این بتونه جبران افزایش جریان رو بگیره و باعث بشه که جریان افزایش پیدا نکنه. ولی خوب رسیدن D از 0.7 به 0.5 اونقدر باعث افزایش جریان نمیشه و کاهش Vout به راحتی اونو جبران میکنه " رو متوجه نشدم!!

من با توجه به فرمولی که شما نوشته بودی و چون Vout در صورت و D در مخرج بود پس یه نسبت مستقیم و یک نسبت معکوس برای آنها نسبت به I1 وجود داره . از اینرو خوب اگه دقت کنی با کاهش یکی دیگری افزایش پیدا میکنه و این طوری جریان اضافه نمیشه. این نظر من بود. حالا تا نظر دوستان چی باشه؟

[tictactoe]

پاسخ : محاسبات ترانس و القاگر در مبدلهای سوییچینگ (توپولوژیFull-Bridge)

این عکس رو از سایت زیر گرفتم که ولتاژاولیه 36 ولت و ثانویه رو هم 400 ولت و 0.5 آمپر گرفتم!
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/vgw_smps_e.html
آیا D=0.871 صحیحه؟

اگه فرکانس شما 50 کیلو هرتز باشه نصف پریود شما میشه 12.5 میکروثانیه که با توجه به شکل شما و زمان بالا بودن ولتاژ تا زمان تقریبا 8 میکرو ثانیه پس دیوتی سایکل شما کمتر از 0.5 هستش.