Transformator simulieren und Wirkungsgrad verbessern

OP #3955579 
Hallo,

ich versuche mich grade an einem kleinen Transformator.
Leider passt meine Simulation nicht zu meinen Messwerten.
Die Simulation erreicht eine Effektivität von um die 90%, meine
Messung nur 50%, die Resonanzfrequenz stimmt.
Entweder ist das Modell schlecht oder meine Messung ;-).

Ich beschreibe mal was ich gemacht habe:
Das Modell habe ich nach der Application Note von OnSemi berechnet.
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/AN1679-D.PDF
Seite 4: "Determining the Physical Values of the Two-winding Model"

gemessene Kennwerte des Übertragers:
- Luftspalt: ca 1,3...1,5mm (muss so)
- primär: 26 Wdg. 0,6mm Draht
- sekundär: 50 Wdg: 0,5mm Draht
- Bauform: P26x16, Kernmaterial: unbekannt (evtl. N48 (z.B. EPCOS 
B65671))
- prim. Leerlaufinduktivität: 99,3 uH (Sekundärspule offen)
- prim. Kurzschlussinduktivität: 44,3 uH (Sekundärspule kurzgeschlossen)
- sek. Leerlaufinduktivität: 335 uH (Primärspule offen)
- sek. Kurzschlussinduktivität: 147,8 uH (Primärspule kurzgeschlossen)
- gem. Spannungsverhältnis (prim. gespeist ca 20kHz): 5,76V:7,60V / 
5,80V:7,52V = 0,76..0,77  <-- (???)
- gem. Spannungsverhältnis (sek. gespeist ca 20kHz): 10,4V:4,04V / 
10,3V:4,04V = 0,39      <-- (???)

Berechnung nach AN1679-D.PDF (onsemi.com):
- berechnete Übersetzung n = sqrt(L1/L2) = 0,544
- berechn. Übersetzung aus Windungszahlen n = N1/N2 = 0,52
- Koppelfaktor prim. k = SQR( 1- 
(prim.Kurzschlussind./prim.Leerlaufind.) ) = 0,744
- Koppelfaktor sek. k = SQR( 1- (sek.Kurzschlussind./sek.Leerlaufind.) ) 
= 0,748
- Ll1 = (1-k) * prim.Leerlaufind. = 24,8 uH (leakage inductance primär)
- Ll2 = (1-k) * prim.Leerlaufind. * (1 / n^2) = 88,4 uH (leakage 
inductance sekundär)
- Lm = k * prim.Leerlaufind. = 74,5 uH (magnetisation inductance)
- Rp = 0,177R und Rs = 0,523R

Ich vermute dass es irgendwie mit dem Übersetzungsverhältnis zu tun hat.
Mit der Spannungsmethode erhalte ich was zwischen 0,76 und 0,39.
Laut Windungszahlen bzw. Induktivitäten ist es aber 0,52.

Hat jemand eine Idee wo da her Hase im Pfeffer sitzt?
Angehängte Dateien:
Antwort Zitieren Bearbeiten Thread verschieben Thread sperren Langsamer Modus Anmeldepflicht aktivieren Anpinnen Thread löschen Thread mit anderem zusammenführen Melden Danke
OP 
hinz schrieb:
> Du kennst den Unterschied zwischen sqr(x) und sqrt(x) schon?

Ist mir bisher nicht aufgefallen, danke:

"X zum Quadrat": SQR(X) -> X^2
"Wurzel aus X": SQRT(X) -> X^(1/2)

Aber das scheint nicht der Grund für mein Problem zu sein.
Ich habe mit SQR() die Wurzel gemeint und auch mit der Wurzel gerechnet.

Vielen Dank für den Tipp.
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
OP 
Ich habe inzwischen die Lösung:

a) die Abweichungen zwischen dem "Spannungs"-Übersetzungsverhältnis und 
"Windungszahlen"-Überstrzungsverhältnis liegt im Koppelfaktor begründet.
Durch den Luftspalt ist der Koppelfaktor k = 0,744.
Multipliziert man das gemessene "Spannungs"-Übersetzungsverhältnis mit 
dem Koppelfaktor passt das.

Quelle:
https://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_mathematik_und_naturwissenschaften/fachrichtung_physik/studium/lehrveranstaltungen/praktika/pdf/TR_NP.pdf
  Seite 4: |U_s/U_p| = k * (N_s/N_p)

b) Die unterschiedliche Verlustleitung in der Simulation und in der 
Realität liegen beim Kondensator C1. In der Realität ist der Kondensator 
verlustbehaftet (ESR).
Antwort Zitieren Bearbeiten Löschen Melden Danke
Thread beobachten

Antwort schreiben

Eine eigene Frage? Dieser Thread ist über 11 Jahre alt. Stell sie in einem eigenen Thread – dort lesen mehr Leute mit, und sie wird öfter und schneller beantwortet.

Neuen Thread starten

Eine Lösung, Ergänzung oder Rückmeldung zu diesem Thread? Dann antworte hier.

Formatierung
  • [c]C-Code[/c]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] – Link zu einem Artikel
  • Verweis auf einen anderen Beitrag: Rechtsklick auf dessen Beitrags-ID (#8078628), „Adresse kopieren“, in den Text einfügen

Mehr zur Formatierung

Längeren Sourcecode als Anhang, nicht in den Text. JPG nur für Fotos und Scans; Zeichnungen und Screenshots als PNG oder GIF. Siehe Bildformate.

Dein Name und deine E-Mail-Adresse

Schon registriert? Anmelden

Wird nicht angezeigt. Wir schicken dir einen Link; sobald du damit bestätigst, erscheint dein Beitrag.

Mit dem Abschicken legst du einen kostenlosen Account an und erkennst die Nutzungsbedingungen und die Datenschutzerklärung an.