Hallo Leute.
Ich habe ein Problem mit meinem Übertrager / Transformator. Ich weiß
nicht ob dieser in die Sättigung geht oder nicht.
Ich bekomme auf der Sekundärseite eine Spannung die Höher ist, als sich
nach meinem Übersetzungsverhältnis errechnen läßt. Ich bekomme eine
Spannungsüberhöhung. Dies hat damit zu tun, dass meine Last auf der
Sekundärseite einen kleinere Impedanz hat als die Induktivität meiner
Sekndärwicklung.
Ich habe zwei Primärwicklungen, um den Ferritkern ummagnetieiseren zu
können. An dem gemeinsamen Abgriff liegen 24V an und die Wicklungen
werden abwechselnt mit MOSFET's gegen Masse geschaltet.
Dabei bekomme ich zwei Stromverläufe durch die Primärwicklungen die auf
dem anhängenten Foto zu sehen sind. Diese Ströme habe ich auf der
Primärseite gemessen. Gemessen habe ich über 0,33Ohm.
Läßt nun der Verlauf darauf schließen, dass mein Kern in der Sättigung
ist?
Ich habe gelesen, dass in der Sättigung die Induktivitäten einbrechen
und der Strom stark ansteigt.
Weiß jemand bescheid?
@ Stefan_S (Gast)
>Ich bekomme auf der Sekundärseite eine Spannung die Höher ist, als sich>nach meinem Übersetzungsverhältnis errechnen läßt.
Das ist bei kleinen Trafos normal, nennt sich Leerlaufüberhöhung. Hat
mit Sättigung aber nix zu tun, eher das Ggenteil.
>Ich bekomme eine>Spannungsüberhöhung. Dies hat damit zu tun, dass meine Last auf der>Sekundärseite einen kleinere Impedanz hat als die Induktivität meiner>Sekndärwicklung.
Die Impedanz der Sekundärwicklung ist erstmal nebensächlich.
>Ich habe zwei Primärwicklungen, um den Ferritkern ummagnetieiseren zu>können.
Also was selbstgebasteltes. Hmmm. Was für ein Kern? Wieviel Windungen?
> An dem gemeinsamen Abgriff liegen 24V an und die Wicklungen>werden abwechselnt mit MOSFET's gegen Masse geschaltet.
Schaltplan? Ist es ein Royer Converter?
>Dabei bekomme ich zwei Stromverläufe durch die Primärwicklungen die auf>dem anhängenten Foto zu sehen sind. Diese Ströme habe ich auf der>Primärseite gemessen. Gemessen habe ich über 0,33Ohm.
Sieht sehr wild aus, das kann man irgendeinen Ausschwingvorgang sehen.
>Läßt nun der Verlauf darauf schließen, dass mein Kern in der Sättigung>ist?
Sieht man daraus nicht.
>Ich habe gelesen, dass in der Sättigung die Induktivitäten einbrechen>und der Strom stark ansteigt.
Das ist auch so, siehe Transformatoren und Spulen.
MFG
Falk
@ Stefan_S (Gast)
> Schaltplan.png>Anbei mein Schaltplan.
Naja, Eagle hat ne wunderbare Funktion zum Schaltpläne exportieren . . .
>Verwendet habe ich einen Ringkern mit Ferritmaterial. AL=3090nH, Amin>297,5mm², Wicklungen primär 20, sekundär 150.
Windungen, keine Wicklungen. Aber egal.
Du taktest mit 50 kHz, macht 10us pro Halbwelle. Macht bei 24V gleich
240µVs.
Macht bei 20 Windungen und ~300mm^2 eine Flußdichte von 40mT, das ist
unkritisch.
Sättigung ist nicht dein Problem, eher die Ansteuerung deines Trafos.
Ist die wirklich symetrisch?
MfG
Falk
@ Falk Brunner
Die Ansteuerung ist symetrisch.
Falk Brunner schrieb:> Du taktest mit 50 kHz, macht 10us pro Halbwelle. Macht bei 24V gleich>> 240µVs.>> Macht bei 20 Windungen und ~300mm^2 eine Flußdichte von 40mT, das ist>> unkritisch.
Wie hast du das berechnet? Muss ich zur Berechnung der Sättigung nicht
die Sekundärspannung nehmen?
Und woher weist du dass ich mit 50kHz arbeite?
Stefan_S schrieb:>> Und woher weist du dass ich mit 50kHz arbeite?
Glaubst Du du bist der EINZIGE der mit einem Tektronix Oszilloskop
umgehen kann?
Da steht alles auf dem Bildschirm.
@ Stefan_S (Gast)
>Die Ansteuerung ist symetrisch.
Das sagen alle ;-)
Schaltung? Messung?
Wenn deine Ansteuerung 1% von den 50% Tastverhältnis wegkommt, sieht
dein Trafo 2% von 24V als Gleichspannung, sprich, 480mV.
Macht an geschätzen 1 Ohm 0,5A Gleichstrom, der deinen Kern einseitg
vormagnetisiert.
Aber nach den Oszilloskopbildern zu urteilen ist das nicht das Problem.
Was soll die Schaltung denn insgesamt machen? Die LC-Geschichte am
Ausgang sieht etwas komisch aus, soll das ein Filter sein?
>> Macht bei 20 Windungen und ~300mm^2 eine Flußdichte von 40mT, das ist>Wie hast du das berechnet?
Mit Formel (1) und (2) aus dem Artikel Transformatoren und Spulen.
>Muss ich zur Berechnung der Sättigung nicht>die Sekundärspannung nehmen?
Ist egal, kann man auf beiden Seiten rechen, kommt das Gleiche raus.
>Und woher weist du dass ich mit 50kHz arbeite?
Von deinem Screenshot. Auch wenn der ein Kandidat für Bildformate
ist.
MFG
Falk
Auf der Sekundärseite ist ein Filter. Dieser soll eine Anpassung der
Impedanz der Sekundärinduktivität und der Last durchführen um eine
Spannungsüberhöhung zu vermeiden. Die Dimensionierung stimmt noch nicht.
Auch die Spulen im unteren Zweig sind nicht korrekt. Diese sind später
nicht drin.
Filter ist ein PI oder auch Collins Filter.
Wenn ich aber folgendes rechne:
B=N*AL*I/Amin
N=20 primär
AL=3090nH
Amin=297,5mm²
I=9A
ergibt sich B=1,8T ist viel zu hoch.
Was stimmt an dieser Formel dann nicht?
@ Stefan_S (Gast)
>Was stimmt an dieser Formel dann nicht?
Wie kommst du auf 9A? Aha, messen. Das ist aber nicht dein
Magnetisierungsstrom, sondern die Summe aus Magentissierungsstrom +
transformiertem Laststrom. Miss mal im Leerlauf, dann hast du nur
Magnetisierungsstrom.
MFG
Falk
An der Formel stimmt das I nicht. Was Du misst ist der transformierte
Laststrom. In Deine Formel muss der Magnetisierungsstrom eingesetzt
werden.
Deine 10nF werden mit Taktfrequenz umgeladen. Transformiert auf die
Primärseite kommt das mit Deinem gemessenen Strom ganz gut hin.
Grüssle Hauspapa
So, ich habe jetzt die Ströme gemessen und sehe nur noch schmale
Impulse. Diese klingen schnell ab. Anbei 3 Bilder. Bild 1 zeigt beide
Stromverläufe der Primärwicklungen. Bild 1 ist eine Seite aufgezommt und
Bild 3 zeigt ein einzelnes Impulspaket aufgezommt.
Wie soll ich denn hier nun berechnen, wie groß meim Magnetisierungsstrom
ist?
Wenn der transformiert Laststrom nicht zur Magnetisierung beiträgt, wird
dieser dann aus dem vorhandenen Magnetfeld gezogen?
Oder wie ist das zu verstehen?
Wie Du sieht ist der Magnetisierungsstrom in diesem Fall
vernachlässigbar klein. Was Du noch siehst ist sind die eingekoppelten
Schaltflanken der Mosfets.
Dein ürsprünglich gemessener Strom kommt wie ich bereits schrieb fon den
10nF am Trafoausgang.
Falk Brunner schrieb:> Von deinem Screenshot. Auch wenn der ein Kandidat für Bildformate> ist.
Zumal der benutzte Oszi vermutlich Bildschirmkopien rein elektronisch
erzeugen kann ...
Tur mit leid. Ich hatte jetzt keine Zeit noch einen Laptop
anzuschließen.
Bitte nicht böse sein, ich werde es da nächste mal besser machen.
Aber vielleicht könnte ihr mir trotdem nochmal ein paar Dinge zum
tranformierten Strom erklären. Wieso trägt dieser nicht zur Sättigung
bei?
@ Stefan_S (Gast)
>tranformierten Strom erklären. Wieso trägt dieser nicht zur Sättigung>bei?
Warum sollte er? Wenn man mal sich das Thema trafo anschaut, wird man
immer wieder sehen, dass die Primärwicklung gedanklich parallel zum
transformierten Lastwidertstand liegt, welcher den eigentlichen Trafo
ausmacht. Stichwort Hauptinduktivität. Und die interessiert einzig und
allein die Spannungszeitfläche, welche primärseitig angelegt wird.
Summa Sumarum. Einen realen Trafo kann man sich eingangsseitig wie die
Parallelschaltung eines idealen Trafos ohne irgendwelche Induktivitäten
und einer Spule, nämlich der Primärwicklung (=Hauptinduktivität),
vorstellen.
MFG
Falk
@Stefan_S (Gast)
>So, ich habe jetzt die Ströme gemessen und sehe nur noch schmale>Impulse. Diese klingen schnell ab.
Das sind alles nur Störsignale.
>Wie soll ich denn hier nun berechnen, wie groß meim Magnetisierungsstrom>ist?
Hab ich oben gezeigt. Aber wenn man mal weiter rechnet.
Al=3,1uH/N^3, das ist recht viel. Macht bei 20 Windungen schlappe
1,24mH.
L = Al * N^2
Bei 24V und 10us macht das 0,2A Magnetisierungsstrom, Peak-Peak, sprich
0,1A Spitzenwert.
L = U * t / I
>Wenn der transformiert Laststrom nicht zur Magnetisierung beiträgt, wird>dieser dann aus dem vorhandenen Magnetfeld gezogen?
Aus der Magnetfeldänderung.
MFG
Falk
Strom_Ringern_prim__r_02.JPG
(170 KB)
