>>180142
> у меня пунктик, я не под какими предлогами не хочу мотать свой трансформатор
Мотать свой дроссель гораздо сложнее.
Последовательность расчета трансформатора:
1) Выбор соотношения числа витков первички и вторички
2) Расчет числа витков первички: n = [Напряжение]/(4[частота][площадь поперечного сечения магнитопровода][Индукция в сердечнике]
В качестве сердечника безальтернативны ферриты, Ш-образные или тороидальные. Ш-образные брать без зазора
Не очень оптимально, но безопасно для почти всех ферритов, от совка до современных силовых взять за частоту 100кГц и индукцию 0.2Тл.
3) Выбор такой толщины провода, которого влезет в примерно треть окна сердечника (вторая треть будет занята изоляцией, третья - выходной обмоткой)
4) Расчет нужной длины провода и пересчет или реальный замер сопротивления обмотки. Оценка омических потерь, оптимально брать 1% от выходной мощности.
Если они больше 1% - взять сердечник побольше и повторить расчет, если потери сильно меньше - можно уменьшить сердечник, или забить, если габариты позволяют, мотать будет при неполном заполнении даже удобнее.
5) Рассчитать диаметр провода для намотки вторички, дающий тот же уровень потерь что и для первички. То есть, поделить диаметр первички на коэффициент трансформации.
Опять же, может быть удобно взять более толстый провод из соображений чтобы удобнее было мотать, не боясь порвать.
Последовательность расчета дросселя:
1) Внимательно рассчитать свой стабилизатор и четко определиться с тем, какая нужна индуктивность, какой пиковый ток, и какой режим работы дросселя (разрывных или безразрывных токов, то есть, колеблется ли ток через него в малых пределах относительно среднего постоянного, или он каждый цикл спадает до нуля). В отличие от трансформатора, где чем больше - тем лучше, со слишком большим дросселем в зависимости от схемы можно не набрать нужной мощности на выходе или выйти за пределы стабильности петли обратной связи, последнее в лучшем случае чревато низкочастотным противным писком, в худшем - потерявший управляемость стабилизатор может выдать вместо постоянных 200 вольт колебания до полутысячи. Если ты плохо учил ТАУ в вузе, учить отличия полюсов от нулей на живой высоковольтной системе не лучшая идея.
2) Определиться с материалом сердечника для дросселя.
На выбор есть ферриты и сердечники из распыленного железа.
Ферриты имеют очень низкие потери на перемагничивание и большую рабочую частоту, но малую индукцию. Что особенно плохо, при ее превышении феррит резко перестает больше брать на себя магнитное поле, и катушка при дальнейшем росте тока ведет себя как воздушная, индуктивность падает в десятки-сотни раз, ток растет во столько же быстрее, и обычно заканчивается это взрывом ключа, так как контроллер не успеет его вырубить. По этой причине, очень важно не только попасть в заданную индукцию, но и удостовериться что она сохраняется на нужном уровне под максимальным током.
У распыленного железа в разы выше индукция, спад индуктивности при ее превышении достаточно пологий, но в этих сердечниках частицы железа вращаются в матрице из эпоксидки и сильно греются, спекаясь в более крупные и увеличивая со временем потери еще сильнее. Чем выше частота и больше размах колебаний тока - тем сильнее, и нужно кроме индуктивности и тока насыщения рассчитывать еще и на уровень этих потерь. На практике, это достижимо только с контроллерами с безразрывным током, но этот большой дроссель сильно понижает скорость работы петли обратной связи и увеличивает количество ебли с ее стабилизацией, в частности, чтобы раскачиваемый на старте стабилизатор разогнанным током в дросселе не создал на выходе овершут до 300-400в, со всеми вытекающими.
В общем, в данном случае стоит брать феррит.
3) Замкнутый ферритовый сердечник не может работать дросселем - даже небольшой ток в небольшом числе витков, помноженный на большую магнитную проницаемость феррита, создаст большое магнитное поле. При превышении поля выше критического, феррит дальше резко перестает запасать энергию, и опять же, фактически дальше работает катушка как воздушная. Еще хуже, что феррит при этом "залипает" в намагниченном состоянии и назад отдает лишь часть энергии.
Чтобы этого избежать, искусственно занижают его эффективную магнитную проницаемость, вводя воздушний зазор. Для этого либо пропиливают центральный керн Ш-образного сердечника, либо складывают его с проставками, либо берут стержневые или гантелеобразные сердечники.
Больше зазор - ниже магнитная проницаемость, ниже индуктивность при том же числе витков, но зато больше тока можно вдуть в дроссель до насыщения.
Влияние зазора на магнитную проницаемость формулами описывается хреново, пилить керамику очень трудоемко, так что к каждому габариту сердечников производители предлагают набор заранее пропиленных зазоров и таблицы с эффективными магнитными проницаемостями и индуктивностью на один виток на таком сердечнике.
Если у тебя нет богатого доступа к буржуйской номенклатуре сердечников, то остается только брать Ш-образный без зазора, наматывать на него пробную обмотку, собирать-разбирать трансформатор с проставками разной толщины, составить табличку индуктивностей, пересчитать из нее индуктивность на один виток и магнитную проницаемость.
Из даташита на сердечник еще нужно взять среднюю длину магнитной линии.
4) Заполучив эти данные по сердечнику(ам), решаешь задачу оптимизации дросселя:
Выбираешь сердечник, выбираешь толщину зазора.
[число витков] = sqrt([нужная индуктивность]/[Индуктивность одного витка при данном зазоре])
[максимальный ток дросселя] = ([допустимая индукция в феррите][средняя длина магнитной линии])/([число витков][1,257exp-6][магнитная проницаемость при данном зазоре])
Если ток ниже нужного - берешь зазор побольше и повторяешь расчет.
Если ток выше максимального рабочего, считаешь, какой максимальной толщины провод поместится на данном сердечнике при нужном расчетном числе витков.
Рассчитываешь его длину и сечение, его сопротивление, и считаешь омические потери в проводе, не сильно ошибешься если возьмешь 0,7-0,8 от пикового тока стабилизатора.
Если потери превышают пару процентов - берешь сердечник побольше и начинаешь п.4 сначала.
5) В отличие от трансформатора, для дросселя заметно критичнее аккуратность и равномерность намотки. В твоем случае, обмотка одновременно должна держать и пиковый ток в единицы ампер, и напряжение в сотни вольт, то есть, практически обязательно понадобится намотка в несколько слоев с межслоевой изоляцией.
Ты конечно можешь забить на эту нудятину и поискать готовый, но выпытать у рандомного продавана на Алиэкспрессе ток насыщения его дросселей будет непросто. Еще меньше шансов, что ты найдешь рассчитанный на 250 вольт. Если прям обязательно применить покупные, можно собрать более низковольтных последовательно в нужном количестве, но это будет габаритно.
Если не впишешься в ток насыщения, в лучшем случае стабилизатор будет греться и не выдавать нужную мощность, в худшем быстро пораскинет внутренностями ключа, прихватив за собой контроллер.
> Как понимаю те же яйца только в профиль.
Угу, только в отличие от max1771 с частотно-импульсным регулированием, тут эти яйца будут еще и громким свистом дросселя отбиваться особенностью работы обратной связи: https://electronics.stackexchange.com/questions/135325/smps-what-is-current-mode-instability-aka-sub-harmonic-oscillation
Этот эффект можно компенсировать суммированием с током транзистора дополнительного пилообразного напряжения, но в данном случае, транзистор должен не чуть выше 50, а 90-95% времени быть во включенном состоянии. Небольшой разброс в допусках элементов обратной связи - и поборов эту нестабильность ты полностью задавишь обратную связь по току от транзистора, от чего схема при насыщении дросселя или перегрузке на выходе выгорит.
> На счет высокого напряжении на дросселе, то как я понимаю здесь на катушке индуктивности те же 12В. Высоковольтная часть начинается после диода.
Если диод пропускает напряжение только в одну сторону, и у нас высокое напряжение после дросселя, то зачем нам вообще все что левее его, в таком случае?
В том и проблема, что у тебя под высоким и резко пульсирующим напряжением дроссель и сток транзистора. Более того, транзистор инвертирует сигнал (понижаем напряжение на затворе - он закрывается - напряжение на дросселе и стоке растет), и к паразитной емкости между затвором и стоком прилагается большое напряжение, мешающее его открывать и закрывать быстро. Даже при самом могучем драйвере, внутри транзистора есть сопротивление между ножкой и затвором, и он закрывается не резко, и соответственно в эти моменты греется. Придется ставить на радиатор, а это 1) увеличит размер проводника, долбящегося с амплитудой в пару сотен вольт с заметными фронтами, и излучающего в эфир в широком спектре 2) если радиатор заземлить и транзистор посадить на прокладку, еще добавит паразитных емкостей и потерь.
От подобных одностадийных схем будет очень тяжело добиться хотя бы 90% кпд.