Ich analysiere aktuell eine HV Flyback Transformator Schaltung.
in diesem Zusammenhang untersuche ich den Transformator und versuche
dessen Kenngrößen zu bestimmen.
das Datenblatt gibt nicht viel her:
Primäranschluss: 260,0 – 390,0µH
Sekundäranschluss: 3x 146 – 220mH
Übersetzung 34 : 2424 -> n=2424/34=71.29
Daher habe ich jetzt einiges gemessen.
1
|Spule | L | L_leak | R |
2
|Primär | 291uH | 0,4uH | 0,875 Ohm |
3
|Sekundär 1 | 164mH | 1,2mH | 277 Ohm |
4
|Sekundär 2 | 164mH | 1,9mH | 254 Ohm |
5
|Sekundär 3 | 163mH | 2,8mH | 231 Ohm |
Um den Flyback zu optimieren würde ich gerne versuchen den
Sättigungsstrom zu ermitteln. Meine Idee war die Sprungantwort zu
messen. Auf einem Steckbrett habe ich diese Schaltung aufgebaut.
Schaltung:
Ich messe den Strom der Spule über einen Shunt (22 Ohm 5W). Ich habe
einen Kondensator parallel zu einem Labornetzteil. Mit einem Schalter
lege ich die Spannung an der Spule an und messe den Strom mit einem Oszi
über dem Shunt. Die Spule ist sekundärseitig offen.
Messprinzip:
Bei einschalten steigt der Strom wegen der Induktivität der Spule nur
langsam an. Bei Sättigung des Kerns nimmt die Induktivität der Spule ab.
Dadurch kann der Strom jetzt schneller ansteigen. Daher erwarte ich in
der Kurve einen Knick nach oben. Dann lese ich den Strom am Knick ab und
dass ist dann der ungefähre Sättigungsstrom.
Ich habe das Primärseitig und Sekundärseitig versucht.
Auf der Sekundärseite hat das super funktioniert. Der Strom steigt
zuerst mit ~126mA/ms bis ~47mA. Dann kommt ein Knick nach oben und der
Strom steigt mit ~188mA/ms.
Primärseitig funktioniert das leider nicht so gut. Der 22Ohm Shant ist
zu groß und die Spannung zu klein um die Sättigung zu erreichen. Ich
habe aber leider keinen Kleineren Shant da und ich möchte die Spule auch
nicht zu lange mit einem zu großen Strom belasten.
Daher jetzt die Frage.:
Kann ich mit dem gemessenen Sättigungsstrom der Sekundärseite auf die
ungefähre Sättigung der Primärseite Umrechnen?
Joachim J. schrieb:> Kann ich mit dem gemessenen Sättigungsstrom der Sekundärseite auf die> ungefähre Sättigung der Primärseite Umrechnen?
Ja, einfach nur mal 71,29 nehmen.
Uwe S. schrieb:> Joachim J. schrieb:>> Kann ich mit dem gemessenen Sättigungsstrom der Sekundärseite auf die>> ungefähre Sättigung der Primärseite Umrechnen?>> Ja, einfach nur mal 71,29 nehmen.
der Flyback hat Primärseitig nicht viele Wicklungen. ich glaube da muss
man mit der Induktivität rechnen.
Joachim J. schrieb:> der Flyback hat Primärseitig nicht viele Wicklungen. ich glaube da muss> man mit der Induktivität rechnen.
Na ja, das Windungsverhältnis muss dazu natürlich bekannt sein. Beim
Hochrechnen allein über die Induktivität musst du nur beachten, daß die
mit der Windungszahl quadratisch geht.
Was für ein Kern ist das?
Joachim J. schrieb:> |Spule | L | L_leak | R |> |Primär | 291uH | 0,4uH | 0,875 Ohm |
So wenig Streuinduktivität ist nicht plausibel.
Uwe S. schrieb:> Joachim J. schrieb:>> der Flyback hat Primärseitig nicht viele Wicklungen. ich glaube da muss>> man mit der Induktivität rechnen.>> Na ja, das Windungsverhältnis muss dazu natürlich bekannt sein. Beim> Hochrechnen allein über die Induktivität musst du nur beachten, daß die> mit der Windungszahl quadratisch geht.
ja das ist sie ja auch.
Primäranschluss: 260,0 – 390,0µH
Sekundäranschluss: 3x 146 – 220mH
Übersetzung 34 : 2424 -> n=2424/34=71.29
Da steckt ein N97 Kern mit 0,13mm Luftspalt drin.
Die betreibt man für gewöhnlich weit von der Sättigung entfernt.
Restliche Daten kannst du bei TDK nachlesen.
H. H. schrieb:> Da steckt ein N97 Kern mit 0,13mm Luftspalt drin.>> Die betreibt man für gewöhnlich weit von der Sättigung entfernt.>>> Restliche Daten kannst du bei TDK nachlesen.
hättest du da mal einen link?
Joachim J. schrieb:> Um den Flyback zu optimieren würde ich gerne versuchen den> Sättigungsstrom zu ermitteln.
Deine Messung mit der Sprungantwort hört sich plausibel an.
Ich hatte Sättigungsströme öfters mit einer AC-Messung abgeschätzt.
Direkt an einen größeren 50Hz-Trafo (z.B. 6V) über einen niederohmigen
Shunt zur Strommessung. Die 230V-Seite des Trafos an einen Stelltrafo.
Strom und Spannung mit dem Oszilloskop beim Hochfahren des Stelltrafos
beobachten. Der Übergang zur Sättigung ist nicht zu übersehen.
Praktikabel, wenn man einen Stelltrafo zur Hand hat.
Habe beschrieben, wie man mit einem 50Hz Trafo einen beliebigen anderen
im Sättigung bringt. Das funktioniert recht gut, solange der Prüfling
ein deutlich kleineres Volumen als das 50Hz Teil hat.
Ist bei einem kleinen EFD20-Kern leicht gegeben.
Bei kleinen Amplituden sind Strom und Spannung sinusförmig. Wenn
sekundärseitig unbelastet, knapp 90 Grad Phasenverschiebung.
Irgendwann bekommt der Strom „Zipfel“ im Maximum, die beginnende
Sättigung. Das kann man prima bei 50Hz messen. Auch wenn das Teil sonst
bei 50 kHz läuft.
von Joachim J. schrieb:
>Um den Flyback zu optimieren würde ich gerne versuchen den>Sättigungsstrom zu ermitteln.
Geht ganz einfach, schalte die Spule mit einen einstellbaren
Leistungswiderstand und Wechselstrommesser in Reihe.
Schließe das an eine 50Hz Sinus Wechselspannung an, vielleicht
so 20 bis 50V. Beobachte mit ein Oszillograf die Spannung
parallel zur Spule. Solange die Spannung sinusförmig ist,
ist die Spule noch nicht in Sättigung. Erhöhe den Strom
mit den Einstellwiderstand, sobald die Kurve spitz wird,
erst dreieckig und dann immer spitzer ist die Sättigung
erreicht. Lese den Strom ab. Multiplizierere den Strom
mit den Windungen der Spule. Damit hast du die
Ampere-Windungszahl von diesen Kern, bei der Sättigung einsetzt.
>Kann ich mit dem gemessenen Sättigungsstrom der Sekundärseite auf die>ungefähre Sättigung der Primärseite Umrechnen?
Ja, die Ampere-Windungszahl ist entscheidend. Weniger Windungen,
mehr Strom und umgekehrt.
Günter L. schrieb:> Schließe das an eine 50Hz Sinus Wechselspannung an,
Blödsinn^3.
Du weißt, was ein Ferritübertrager ist und mit welcher Frequenz Joachims
Flyback-Wandler läuft?
Günter L. schrieb:> Schließe das an eine 50Hz Sinus Wechselspannung an, ...
In dem Falle geht das aber nur Rückwärts, also an der Sekundärseite
angelegt und Primärseitig wird das Oszi angeschlossen. Den Bereich der
Sättigung kann man so zumindest eingrenzen.
Der Kern geht in Sättigung, wenn die magnetische Flussdichte B den
materialspezifischen Wert erreicht. Der ist unabhängig von der Frequenz.
Dieter D. schrieb:> Günter L. schrieb:>> Schließe das an eine 50Hz Sinus Wechselspannung an, ...>> In dem Falle geht das aber nur Rückwärts, also an der Sekundärseite> angelegt und Primärseitig wird das Oszi angeschlossen.
Wie kommst du auf die Schnapsidee?
Ok, ist schon spät.
Wulf D. schrieb:> Der Kern geht in Sättigung, wenn die magnetische Flussdichte B den> materialspezifischen Wert erreicht. Der ist unabhängig von der Frequenz.
Naja, bei den hier genannten Frequenzen so einigermaßen.
> Dieter D. schrieb:>> Günter L. schrieb:>>> Schließe das an eine 50Hz Sinus Wechselspannung an, ...>>>> In dem Falle geht das aber nur Rückwärts, also an der Sekundärseite>> angelegt und Primärseitig wird das Oszi angeschlossen.>> Wie kommst du auf die Schnapsidee?> Ok, ist schon spät.
Ist bei Dieter von der Uhrzeit unabhängig.
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