smps trafo tasarımı hakkında bilgi paylaşımı

[polleme]

Polleme hocam burada bir düzeltme lazım, trafoyu doyuran akım değildir. Meşhur formülü yazalım,

E = 4.44 × f × B × A × N

Burada,

E=Sargıya uygulanan gerilim,
f= frekans,
B= Manyetik alanın zirve değeri
A= Nüvenin alanı (m²)
N= ilgili sargının tur sayısı

Bu formül sinüs dalga şeklindeki gerilim için geçerli, sinüs olmayan durumlarda sadece katsayı değişir.

B= E / (4.44 × f × A × N)   formulünü yorumlarsak ;

1) Gerilim artarsa,
2) Frekans düşerse
3) Nüve alanı düşerse
4) Tur sayısı düşerse

trafo doyuma gider.

Not: Flyback trafosu için bu hesap geçerli değildir, zaten flyback trafosu trafo değildir.

Güzel yorum için teşekkürler, ancak ben yorumumu şimdiye dek hep onlar üzerinde çalıştığım için flyback trafo (haklısın, bir trafo gibi çalışmıyor aslında) için yapmıştım. Flayback trafo bir bobin gibi davrandığından akım artınca üzerindeki manyetik alan da artar ve trafo doyum eşiğine gider diye değerlendirdim. Yanlış mı yorumluyorum?

[z]

1) Gerilim artarsa,
2) Frekans düşerse
3) Nüve alanı düşerse
4) Tur sayısı düşerse

Bunların her biri akımda artış demektir.

Doyumu belirleyen faktörlerden birisi de gapdır.

Gap, E = 4.44 × f × B × A × N  bağıntısında görülmemektedir çünkü bu bağıntı A kesitine sarılmış N sarımlı bobin göbeğinden, F frekanslı B yoğunluğunda akı akarken endüklenen gerilimi verir.

Doyum için bu bağıntıya değil manyetik alan şiddetine bakmak gerkir.

H = B / mu  H artarsa risk var demektir.

H x L yani, alan şiddeti ile nüve uzunluğunun çarpımı, amper ile sarım çarpımına eşittir.

Nüve uzunluğu sabit olduğuna göre H'ın artması için akımın ve/veya sarım sayısının artması gerekir.

(Sarım sayısı arttığı halde akımın azalmayacağı garanti edilecek)

Gap ın etkisini sonra tartışırız.

[polleme]

Alan şiddeti olan H akım ile doğru orantılı olduğuna gore akım artınca trafo doyum noktasına doğru gider demektir.

Gap, manyetik akım yolu üzerinde tıpkı elektronik devrelerde direncin yaptığı rolü üstlenir ve o manyetik devreden manyetik akının geçmesini zorlaştırır. Bu durumda manyetik akı yoğunluğu çok rahat artmayacağından trafonun doyuma girmesi zorlaşır. Buna karşılık ödenen bedel de şudur: Trafonun sarım başına elde edilebilecek endüktans değeri düşer, yani aynı endüktansı elde etmek için daha fazla sarım yapmanız gerekir.

[z]

Aslında herşey öylesine içiçe ki hesap kitap yapılmadan yorumlamak yanıltabilir.

Mesela magnetik nüveye sarılmış bir bobininiz var. Uçlarına (AC) V gerilimi uygulandığında nüve doyuyor.

Bobin sarım sayısında değişiklik yapmadan sadece nüveye gap verirsek nüve daha fazla mı doyuma girer yoksa doyumdan çıkarmı?

[polleme]

Aslında herşey öylesine içiçe ki hesap kitap yapılmadan yorumlamak yanıltabilir.

Mesela magnetik nüveye sarılmış bir bobininiz var. Uçlarına (AC) V gerilimi uygulandığında nüve doyuyor.

Bobin sarım sayısında değişiklik yapmadan sadece nüveye gap verirsek nüve daha fazla mı doyuma girer yoksa doyumdan çıkarmı?

Yeterince büyük bir gap verilirse doyumdan çıkması beklenir. Ama hesap kitap işinin önemli olduğunda hemfikirim, zira flyback devrelerde bile doğru sonuca sürekli iterasyonlarla belli bir hesap silsilesinden sonar varılıyor. Bazı değerlele hesap yapılıp sonuçlar kontrol ediliyor, istenilen elde edilememişse işlemler baştan tekrarlanıyor.

[z]

Peki gap artınca neden doyumdan çıkması beklenir?

N sarımlı bir bobine AC V gerilimi verelim. Bu şartlar altında akan Fi akısı, nüveye gap verilmesi durumunda değişirmi?

[polleme]

Gap, akının manyetik nüveden geçmesini zorlaştırıcı bir etki yapar. Yani nüvenin bir kolundan birim zamanda geçen akı, gap olan durumda çok daha az olur. Ne kadar azalacağını gap miktarı belirler. Manyetik akı azalınca da doyumdan çıkılması mümkün olabilir.

[z]

Gap, akının manyetik nüveden geçmesini zorlaştırıcı bir etki yapar. Yani nüvenin bir kolundan birim zamanda geçen akı, gap olan durumda çok daha az olur. Ne kadar azalacağını gap miktarı belirler. Manyetik akı azalınca da doyumdan çıkılması mümkün olabilir.

Şimdi;

Gap verdiğimiz için Relüktans artar mı? Artar.
Relüktans artınca endüktans azalırmı? Azalır.
Endüktans azalınca akım artar mı? Artar.
Sarım sayısı x Akım değeri artar mı? Artar.

Manyetik Akı, sarım sayısı x akım / relüktans mı? Evet.

Sarım Sayısı x akım arttımı? Arttı. Relüktans arttımı? Evet. Peki artışlar aynı orandamı? Elbette.

O halde Manyetik akı değişmedi.

Matematik kullanmadan yorum yapılırsa yanılınır.

Şu anda ben gap'ın faydasını göremedim. Ama gapın faydası var.

Peki bu fayda nerede?

[polleme]

Şu linkte sorunuza da cevap olabilecek çok güzel bilgiler var. Bir inceleyin, ardından birlikte değerlendirelim.

http://info.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advice/coils/gap/index.html

[z]

Yok o sayfa DC voltaj için örnek yapmış benim AC voltaj için açıklamalar yukarıda. Ordan gidelim. (Özellikle AC demiştim)

Bu arada SMPS ile uğraşacaklar için küçük bir yazım var. http://www.cncdesigner.com/wordpress/?p=3329

[restore]

resonans llc gibi devre yöntemleri de mevcut. resonans llc devrelerinde  gap kullanımı var. bu tip devrelerde gap kullanımı ve resonans hesaplamalarına da değinebilir misiniz ? akıma göre değişken frekans ilişkisi gibi durumlar... bu konulardaki düşünceleriniz nelerdir ?
mesaj birleştirme:: 19 Eylül 2013, 21:43:58

Bu arada SMPS ile uğraşacaklar için küçük bir yazım var. http://www.cncdesigner.com/wordpress/?p=3329

hocam yazınızda belirtmişsiniz " dörtgen formun hesabını da siz bulun artık " diyerekten bende  ac  ile ilgili dialog da peki dörtgen sinyalde durum nasıl olabilir diye soracaktım.

[kralsam]

Selamlar,
Bu ara bende trafo işine merak sardım ama bir farklılık var benim yapmakta olduğum çalışma Full Bridge şeklinde. Yazıyı takip ettim burada kaldım.

Yok o sayfa DC voltaj için örnek yapmış benim AC voltaj için açıklamalar yukarıda. Ordan gidelim. (Özellikle AC demiştim)

Bu arada SMPS ile uğraşacaklar için küçük bir yazım var. http://www.cncdesigner.com/wordpress/?p=3329

Hocam birazcık matematik yapmaya çalışalım bakalım becerebilecekmiyim.

[jstex]E = 2\pi.f.B.A.N[/jstex] Temel formül diyebiliriz. Şimdi Dursun'un problemine cevap bulmaya çalışalım (Yazıyı okuyan anlamıştır )

Burada [jstex]Brms[/jstex] değeri kullanılmış. Öyle ise sinus için değilde dörtgen dalga için hesaplamak istiyorsak;

1-Sadece DC formda pulse geliyorsa.(Kutup değişmiyorsa),

[jstex]
Brms = \sqrt{

\frac{1}{T2-T1 }
\int^{T2}_{T1} Bmax^2 \,dt
}
[/jstex]

'den

[jstex]E = 2\pi.f.Bmax.Duty.A.N[/jstex]

olmalı.

2- AC yani kutup değişiyorsa da

[jstex]E = 2\pi.f.Bmax.A.N[/jstex]

olmalı.

Evet doğruysa devam edebiliriz

[Teğmen]

Merhaba,
Yeni konu açmak yerine buradan soruları sorayım dedim.
Şimdi trafonun doyuma gitmesi olayı diğer iletilerde anlatılmış ama şunu tam anlayamadım şimdi ne olunca trafo doyuma gidiyor.
[latex=inline]B=u*H[/latex] denkleminde u azalınca H artıyor B yi dengelemek için buna bağlı olarak [latex=inline]L(=ur*u0*(N^2)*Ag)Ig[/latex]denkleminde L azalmış oluyor ve
[latex=inline]N=(L*I)/(B*Ag)[/latex] denkleminde I yani akım artmış oluyor ve bu devrenin bozulmasına yol açıyor.


Sorum şu sabit bir trafoda ne olunca bu gerçekleşiyor.Mesela akım artınca mı?İlk tasarım yapılıyorken olsa manyetik akı geçirgenliği yüksek tutulur ve doyuma gitmesi zorlaştırılır diyeceğim ama sabit trafoyu yani hazır kullanılan bir trafoyu ne doyuma götürür? Birde ilk tasarım yaparken neye göre doyuma gitmemesi için önlemler alıyoruz?

[Teğmen]

Merhaba,
Yeni konu açmak yerine buradan soruları sorayım dedim.
Şimdi trafonun doyuma gitmesi olayı diğer iletilerde anlatılmış ama şunu tam anlayamadım şimdi ne olunca trafo doyuma gidiyor.
[latex=inline]B=u*H[/latex] denkleminde u azalınca H artıyor B yi dengelemek için buna bağlı olarak [latex=inline]L(=ur*u0*(N^2)*Ag)Ig[/latex]denkleminde L azalmış oluyor ve
[latex=inline]N=(L*I)/(B*Ag)[/latex] denkleminde I yani akım artmış oluyor ve bu devrenin bozulmasına yol açıyor.


Sorum şu sabit bir trafoda ne olunca bu gerçekleşiyor.Mesela akım artınca mı?İlk tasarım yapılıyorken olsa manyetik akı geçirgenliği yüksek tutulur ve doyuma gitmesi zorlaştırılır diyeceğim ama sabit trafoyu yani hazır kullanılan bir trafoyu ne doyuma götürür? Birde ilk tasarım yaparken neye göre doyuma gitmemesi için önlemler alıyoruz?

Kimseden ses yok mu