Trafo ve Şok Bobin Hesaplama Excel'i

[wolf88]

Arkadaşlar SMPS ler için kitaplardan derlediğim en çok kullanılan SMPS topolojileri ve filtreleri için excel hazırladım. Kitaplarda kimi zaman sarım sayılarında biraz farklılık çıkabiliyor. Daha önce paylaştığım ExcellentIT programında sarım sayıları iki kat fazla çıkıyor sebebi ise o programın Bmax değerini aslında yazdığı değer olan 0.155T değil yarısı kadar yani 0.088 gibi bi değer alıyor. 0.155T dediği Delta B yani Bmax ın 2 katı olan değer. O yüzden sarım sayıları 2 kat fazla çıkıyordu. Yaptığım excel de Bmax ı 0.088T girince hemen hemen aynı programdaki gibi sonuç verdi. Programda nüve seçimi, tel seçimi gibi birçok sonucu öğrenebiliyorsunuz. Programda sadece yeşil yerleri değiştirebiliyorsunuz. Ayrıca mor yerlerdeki J yi ve Ku yu değiştirme şansınız var. J optimum değerdedir. J yi düşürürseniz paralel tel sayıları artacaktır, artırırsanız teldeki ısınmalar artacaktır. Ku toroid ve diğer nüveler seçilebilmesi için sizlere bıraktım. Toroid için 0.6 girebilirsiniz. Böylece 0.4 e göre daha küçük toroidler seçme şansınız var. Pressman ın kitabında verimlilik tüm topolojileri için %80 aldığı için bende öle aldım. Buck, boost, buck-boost topolojilerinde kritik olabileceği için verimliliği size bıraktım. Excel hem ferrite hem powder core lar için hesap yapmaktadır. Kitabın birinde endüktansdan geçen peak değerini alırken diğeri rms bi diğeri de DC değerini almaktadır. Ben DC değerini aldım öle olunca ferrite ile powder core sarımları arasında fark oldu. Hangi kitap doğru bilemiyorum. Neden DC değerini aldım derseniz o aldığım kitap SMPS alanında içlerinde en tavsiye edileni ve en son çıkan kitap olduğu için onu baz aldım. Powder core lar için çıkan ur yani akı geçirgenliğine en yakın nüveyi almanız gerekmektedir. Ondan daha fazla olan nüve girerseniz nüve powder core olsa dahi doyuma gitme ihtimali var. Onun için hava aralığı bırakmalısınız. Fakat ur değerinden daha düşük veya aynı değerde alabilirseniz sorun yok. Powder core ile çalışmanın zorluğu bu değeri bilmemiz gerektiğidir. Başka kaynaklar AL değerinden gidiyor fakat burda asıl önemli olan çıkan minimum endüktans değerini seçtiğimiz nüvede yakalamamızdır. Yani endüktans değeri çıkıncaya kadar sarım yapsanız yanlış olmaz çünkü her nüvenin akı geçirgenliği ve AL değeri farklı oluyor ve her nüvenin geçirgenlik ve AL değerini bulmak çok zor. AL değeri yaklaşım yapılarak bulunur fakat dediğim gibi asıl önemli olan endüktans değeri olduğu için bence AL değerinin çok bi önemi yok.

Referanslar:

1) Transformer and Inductor Design Handbook: 254, 280, 351

2) Switching Power Supply Design, Pressman: 59, 93, 105, 107, 111, 115, 149

3) Switchmode Power Supply Design Handbook, Billings: 250, 280, 300, 306, 316, 320, 464, 490

v1.1

1) Bazı topolojilerde olan AP sorunu giderildi.
2) Powder core larda nüvede boşluk bırakılmayacak şekilde sarım hesabı düzeltildi.
3) Elinizdeki toroid nüvelerin ne kadar akı geçirgenliğine sahip olduklarını, alt sekmedeki nüve renk kodlarından öğrenebilirsiniz. Bu sayede sarım hesabına ux olarak girerek hesabı yapabilirsiniz.

http://uploaded.net/file/q1vylxo7

[mistek]

Hocam elinize sağlık, gayet kullanışlı olmuş.

[wolf88]

Rica ederim. Yalnız hata bulursanız lütfen söyleyin, aksi halde çok kişi programı kullanıp yanılabilir.

[mistek]

Min-Max ayrı olması yerine Iripple değerinide ayarlayabilseydik iyi olurdu.

[wolf88]

Ripple değeri aşağıda min max değerlerine göre değişiyor oradan da takip edebilirsiniz. Kullanıcıların ripple dan ziyade şok bobininden en az ne kadar akım çekmeleri gerektiğini görmelerini istedim çünkü min değerinden az akım çekilirse CCM DCM olacağından min değerinin daha önemli olduğuna karar verdim.

[mistek]

Alışkanlık olarak ben direk % Iripple aradım. Tabii sizin dediğiniz şekilde bakınca durum normal.

Verim'i nasıl hesaplıyorsunuz? Nüve kaybı olarak mı?

Sabah kendi hesapladığım değerleri programda deneyeceğim. Kendi hesapladığım değerlerle yakınlık sağlayamadım.

[wolf88]

buck,boost, buck boost da verimi kendiniz seçebiliyorsunuz. flybackte ise verim %80 olarak alındı, diğer topolojilerde de %80 olarak alındı. Verimi kitaplar hesaplamıyor aslında, sadece belli bi değer alıp ona göre hesap yapıyorlar. Aslında verim = Po / (Po+Pcu+Pfe), Pcu bakır kayıpları iken Pfe çekirdek kayıpları. Kimi kitaplar ise verimliliği hiç kullanmıyor bile.

[wolf88]

v1.2

1) Flybackteki ufak hatalar giderildi.
2) Half-bridge flyback hesabı flybackten ayrıldı. Fark olarak sadece sekonderlerin sarım sayıları artmış oldu.
3) Yeni alt sekmede topolojilerin resimleri eklendi.

http://uploaded.net/file/kl8cno2i

[mistek]

Hocam trojan varmış içerisinde. İndirilemiyor. (Kaspersky pure 3.0) Yanlış oldu.

[wolf88]

Hocam yanlış alarm olmasın, şimdi virustotal de tarattım bir sonuç çıkmadı.

https://www.virustotal.com/en/file/8eea500ef156c29134724b52600abbeb4d66d38ecea6b52d5129f3a265dbadb8/analysis/1396551503/

Virüs gönderiyormuşum gibi anlaşılmasın. Sen değilde başkaları öle anlayabilir.

[mistek]

Şimdi tekrar denedim. Uyarı vermedi tarattım temiz.

Az önce indirirken resim doğrulamasını girdikten sonra "enter" tuşuna bastım sanırım siteden başka bişeyi indiriyordu.

Sizin dosya için yanlış ithamda bulunduğum için kusura bakmayın. Çiziyorum şimdi üstünü.

[wolf88]

Yok dostum onemli degil

[wolf88]

v1.3

1) Buck, boost ve buck-boost formülleri güncellenip, kapasitör, ESR gibi eklemeler yapılmıştır.
2) EMI filtre hesabı eklenmiştir.
3) Push pull da Ae sorunu düzeltilmiştir.

https://app.box.com/s/iiztog6u5an3m6o7875r

[wolf88]

v1.4

Boost PFC converter eklendi.

https://app.box.com/s/rmb8wyfnmilrf7tpegy4

[wolf88]

https://app.box.com/s/e0978nulhcfbh5wlt8kg

v1.5

Akım trafosu eklendi.