Расчет и намотка импульсного трансформатора


Две вторичных обмотки

Сегодня я расскажу о процедуре расчета и намотки импульсного трансформатора, для блока питания на ir2153.

Моя задача стоит в следующем, нужен трансформатор c двумя вторичными обмотками, каждая из которых должна иметь отвод от середины. Значение напряжения на вторичных обмотках должно составить +-50В. Ток протекать будет 3А, что составит 300Вт.

Расчет импульсного трансформатора.

Для начала загружаем себе программу расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT и запускаем её.

Выбираем схему преобразования – полумостовая. Зависит от вашей схемы импульсного источника питания. В статье “Импульсный блок питания для усилителя НЧ на ir2153 мощностью 300Вт” схема преобразования –полумостовая.

РАСЧЕТ_1

Напряжение питания указываем постоянное.  Минимальное = 266 Вольт, номинальное = 295 Вольт, максимальное = 325 Вольт.

РАСЧЕТ_2

Тип контроллера указываем ir2153, частоту генерации 50кГц.

РАСЧЕТ_3

Стабилизации выходов – нет.Принудительное охлаждение – нет.

РАСЧЕТ_5

Диаметр провода, указываем тот, который есть в наличии. У меня 0,85мм. Заметьте, указываем не сечение, а диаметр провода.

Указываем мощность каждой из вторичных обмоток, а также напряжение на них.Я указал 50В и мощность 150Вт в двух обмотках.

РАСЧЕТ_4

Схема выпрямления – двухполярная со средней точкой.

РАСЧЕТ_6

Указанные мною напряжения (50 Вольт) означают, что две вторичных обмотки, каждая из которых имеет отвод от середины, и  после выпрямления, будет иметь +-50В относительно средней точки. Многие подумали бы, что указали 50В, значит, относительно ноля будет 25В в каждом плече, нет! Мы получим 50В вкаждом плече относительно среднего провода.

Напряжение1

Далее выбираем параметры сердечника, в моем случае это “R” – тороидальный сердечник, с размерами 40-24-20 мм.

РАСЧЕТ_7

Нажимаем кнопочку “Рассчитать!”. В результате получаем количество витков и количество жил первичной и вторичной обмоток.

РАСЧЕТ_8

Намотка импульсного трансформатора.

Итак, вот мое колечко с размерами 40-24-20 мм.

1

Теперь его нужно изолировать каким-либо диэлектриком. Каждый выбирает свой диэлектрик, это может быть лакоткань, тряпочная изолента, стеклоткань и даже скотч, что лучше не использовать для намотки трансформаторов. Говорят скотч, разъедает эмаль провода, не могу подтвердить данный факт, но я нашел другой минус скотча. В случае перемотки, трансформатор тяжело разбирать, и весь провод становится в клею от скотча.

Я использую лавсановую ленту, которая не плавится как полиэтилен при высоких температурах. А где взять эту лавсановую ленту? Все просто, если есть обрубки экранированной витой пары, то разобрав её вы получите лавсановую пленочку шириной примерно 1,5см. Это самый идеальный вариант, диэлектрик получается красивым и качественным.

Пленка лавсановая для трансформатора 22

Скотчем подклеиваем лавсаночку к сердечнику и начинаем обматывать колечко, в пару слоев.

55 44

 

Далее мотаем первичку, в моем случае 33 витка проводом диаметра 0,85мм двумя жилами (это я перестраховался). Мотайте по часовой стрелке, как показано на картинке ниже.

В каком направлении мотать первичную обмотку

 

Намотка первичной обмотки DSC065841

Выводы первичной обмотки скручиваем и залуживаем.

DSC065871 DSC065961

Далее надеваем сверху несколько сантиметров термоусадки и подогреваем.

Намотка первичной обмотки DSC06598

Следующим шагом вновь изолируем диэлектриком еще пару слоев.

DSC06610

Теперь начинаются самые "непонятки" и множество вопросов. Как мотать? Одним проводом или двумя? В один слой или в два слоя класть обмотку?

В ходе моего расчета я получил две вторичных обмотки с отводом от середины. Каждая обмотка содержит 13+13 витков.

Мотаем двумя жилами, в ту же сторону, как и первичную обмотку. В итоге получилось 4 вывода, два уходящих и два приходящих.

Как мотать вторичную обмотку

Теперь один из уходящих выводов соединяем с одним из приходящих выводов. Главное не запутаться, иначе получится, что вы соедините один и тот же провод, то есть замкнете одну из обмоток. И при запуске ваш импульсный источник питания сгорит.

 Вторичная обмотка

 

Соединили начало одного провода с концом другого. Залудили. Надели термоусадку. Далее вновь обмотаем лавсановой пленкой.

DSC06624 DSC06622

Напомню, что мне нужно было две вторичных обмотки, если вам нужен трансформатор с одной вторичной обмоткой, то на этом этапе финиш. Вторую вторичную обмотку мотаем аналогично.

Две вторичных обмотки

После чего сверху опять обматываем лавсановой пленкой, чтобы крайняя обмотка плотно прилегала и не разматывалась.

DSC06631

В результате получили вот такой аккуратный бублик.

DSC06632 DSC06646

Таким образом, можно рассчитать и намотать любой трансформатор, с двумя или одной вторичной обмоткой, с отводом или без отвода от середины.

 Программа расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT СКАЧАТЬ

Статья по перемотке импульсного трансформатора из БП ПК ПЕРЕЙТИ.

22 комментария

  1. Дмитрий:

    Спасибо за статью.

    Все описано практично, приятно читать.
    Но самое главное ты не написал. Где взять кольцо? )

  2. Дима:

    Лавсановая изоляция-классная идея. У кольца 40мм огромная габаритная мощность. Чтобы она реализовалась, нужно доводить заполнения окна (сейчас вроде 0,15) до 30..35%. Глядя на вашу вторичку, думаю, что вы много теряете по току. Можно было б удвоить сечение вторички. Далее, можно ещё использовать часть пространства окна, увеличить число витков первички — уменьшить потери холостого хода. Все таки, 4,5мГн — не так уж много. Было б неплохо довести до 15..20 мГн — трансформатор стал бы холодным.

    • admin:

      Добрый день! Огромное спасибо за критику и советы. Потери на ХХ у меня небольшие и транс холодный. Если увеличить число витков первички, да транс перестает греться на ХХ, но на нагрузке температура будет больше. Изначально он грелся у меня на нагрузке сильнее, но после увеличения частоты стал греться меньше на нагрузке, а на ХХ теплый. Просто нужен источник на 300 Вт, хоть и кольцо для этого действительно здоровенное)

      • роман:

        здравствуйте. собрал данный блок питания. он запустился все нормально. на холостом +-45 вольт и все холодное.Подключаю нагрузку 15ом 25 ват и транзисторы начинают сильно нагреваться и напряжение проседает с 95 вольт до 33 вольт на крайних выходах без средней точки. В чем может быть причина.

      • admin:

        Для нормального измерения напряжения холостого хода повешайте на каждое плечо на выходе по одному резистору 4-5 кОм (между нулевым проводом и каждым плечом), чтобы ток потребления каждого плеча был примерно 10мА. Это избавит от раскачки напряжения. Далее замерьте и у вас напряжение будет уже не +-45В. Далее возможно у вас не хватает мощности трансформатора? Провода толстые на нагрузке?

      • роман:

        Трансформатор два кольца склееных вместе 40*25*22 2000мн. Провода в нагрузке 1.5кв. Первичку мотал 30 витков 2 жилы проволокой 0,75мм. Вторичка этим же проводом в 3 жилы по 7 витков две обмотки. А мощность этих сопротивлений какая?

      • admin:

        -Каких этих сопротивлений?
        -У тебя два кольца склеенных, а расчет вел по одному кольцу?
        -Замерь С6 и R4 мультиметром и напиши их номиналы!

      • роман:

        трансформатор расчитывал в программе расчет трансформатора. Она выдала габаритную мощность 985 вт.

      • роман:

        Расчет вел по двум кольцам. Я написал размер уже склееных колец. А одно кольцо 40*25*11. С6 показывает- 1 nf а R4- 14.86ком. Сопротивления котрые надо поставить в нагрузку 4-5ком.

      • admin:

        Ага, теперь понял, а я думал два кольца 40-25-11, тогда бы дело было в кол-ве витков.
        Да, резисторы по 4-5 кОм, они будут греться ничего страшного. Можешь и чуть больше поставить 6-8. И замерь на выходе напряжение.

      • admin:

        На какую частоту расчет вел?

      • роман:

        Расчитывал на 50 кг. Сейчас заменил R4 на 13ком. Повесил на выход 6ком нагрузку. Замеры показали разницу в плечах аж в 5 вольт. Буду перематывать транс. Потом отпишусь.

      • admin:

        Хорошо! Мои расчеты показывают нифига не 7 витков на вторичке, а больше. Отпишись потом, какой результат будет!

      • роман:

        Короче перемотал я трансформатор. Напряжение выровнилось на обоих плечах 46 вольт под нагрузкой 6 ком. После подключения нагрузки 15ом через примерно 3 секунды взрывается предохранитель на 3 А. Соответсвенно выбило оба транзистора. Я даже не успел замерить напряжение под нагрузкой в 15ом. Успел замерить только ток 2.2 ампера. Что за кракозябля? Я так понял что если транзюки выбило то микросхему тоже менять теперь?

      • admin:

        Да, микруху меняй, так же проверь резисторы последовательного затворов которые, на 33 Ом,и проверь все полупроводники, Шоттки прозвони.
        Надеюсь силовые транзисторы и сборки Шоттки у тебя стоят на радиаторах? И стоят они на диэлектрических прокладках и втулках?
        Далее, первый запуск делать нужно через лампу! В статье по ИИП это написано! Если при включении лампа вспыхивает и гаснет полностью, запускаем без неё и гоняем на холостом ходу минут десять, смотрим, что греется, а что нет.

        Если спираль лампы горит, даже немного, значит большой ток холостого хода, и нужно искать причину. Либо повышать частоту, либо увеличить количество витков прививки, могут быть и другие причины.

        Если все отлично начинаем нагружать. Причём нагружать нужно не сразу по полной, а хотябы на ток нагрузки в 1 Ампер! Игоняем минут 20 смотрим нагрев. Ты же нагружаешь сразу большим током! У тебя на каждом плече 45 Вольт итого 90 Вольт, и ты вешаешь на выход 15 Ом!!! Получается ток=90Вольт\15Ом=6Ампер, это 540 Вт!!!

  3. Михаил:

    Отлично, спасибо за статью, все очень наглядно и доходчиво…

  4. Gregori69:

    Огромное спасибо за статью. А то все что-то считают, мотают и т.д. и ни один не додумался, кроме тебя, написать нормальную, толковую статью по расчетам импульсного трансформатора. Ещё раз благодарствую

  5. Геннадий:

    Есть вопрос. Изменится ли индуктивность трансформатора если обмотки намотать алюминиевым проводом? Проблема возникла у товарища со сварочным апаратом. Вышла из строя алюминиевая обмотка. Можно ли заменить её на медную, без изменения схемы. Практические эксперементы нежелательны из за того что выходные транзисторы стоят дорого.

  6. Sergey85:

    Описано очень подробно, пожалуй возьмусь за свой первый ИИП. Единственный глупый вопрос — когда вводишь в программу напряжение на вторичках, то нужно ли делить то что ты хочешь получить на выходе на 1,41 с учетом конденсаторов или программа это учитывает?

Добавить комментарий

На верх