Akim transformatoru tasarimi

[Mikro Step]

Bugune kadar asiri akim koruma icin akim transformatoru sarmam gerektiginde salla pati sar dene modifiye et tarzi calistim.
Esasen normal transformator sarim hesaplarindan cok da farkli olmamasi lazim.

60Khz akim palslerimde akim 5A seviyelerinde cikarsa sekonder taraftaki transistoru iletime sokacak kadar voltaj enduklenmesi yeterli.

Bu amacla minik bir toroid kullanacagim. Primer yarim turla 1 tur arasi bir sey olacak.

Bu akim transformatorunu hesapli sekilde sarmak istersek sekonder sarim sayisini nasil hesaplayacagiz?

 

[clc]

Tahmin yürütüyorum, akım trafosunu yükleyen direnç dışında akım çeken bir şey olmasın diye düşünelim(base akımı 0 yani). Akım transfer oranı * primer akımı * direnç = Vbe olacak diyip buna göre transfer oranını seçmeye çalışırdım

 

[Mikro Step]

1mA beyz akimi yeter benim icin.
99mA de yukleme direnci desek 100mA.

0.6/100 dan 560 Ohm

100mA akim cekmeyi istedim ama akim transformatoru olunca bir takim kistaslar olmasi lazim. Kafama gore 100mA diyemeyebilirim.

Neyse;

Ip=5A
Is=0.1A

N=50

Primer 0.75 tur. Sekonder 38 Tur.

0.6v*0.1A=0.06W

Siradan minicik bir yuzuk bile is gormesi lazim.
Isin icine B, F vs hic bir sey katmadik ama.

 

[clc]

Valla bende daha önce hiç kafa yormadım, o yüzden sadece tahmin edebiliyorum. Şöyle ki bence primeri 1 tam tur alıp sekonderi de 50 sarmak lazım, zaten coupling den biraz kayar. Primer tarafın L si küçük olmalı, 1 tur sardık malzememize bağlı ufak olacak. Bu noktada nolur nolmaz primer akımı ile B yi kontrol edip lineer bölgede olduğumuzdan emin olmalıyız, bence rated akımın en az 1.5 katına kadar lineer de kalmalı. Minik bir yüzük bence de iş görür ama sarması zor olur, maliyete bakıp hazırı ile karşılaştırma yapsak?

 

[Omega]

@Mikro Step Hocam
Elektronik ve matematik bilginiz kesinlikle üst seviyede bunu ben ve pekçok kişide görüyor.
Çok güzel konuları anlatıyorsunuz ama malesef konunun bazı ön bilgilerini anlatmadan konuyu anlatınca ben şahsen anlamıyorum.
Bu benim için, örneğin elektroniğin o konusu için bilgi seviyem çarpım tablosu seviyesindeyse ,siz sinüs cosinüslerden anlatmay başlamanıza benziyor.

Örneğin bu konuda:
* Burada amaç akım belirli değerin üstündeyse cihazı koruyacak onu anladım ama örneğin bu akım seviyesi kaç amperi geçerse korumaya başlayacak?
*Bu koruma nasıl bir cihazı koruyacak? Benzeri başka hangi cihazları koruyabilir nerelerde kullanıalbilir?
*Örneğin akım trafoları var CT1267 diye kodlu 40 ampere kadar akım okuyor fiyatıda 200 TL yani yapılacak iş bunumu yapmak

Diğer çıkış voltajının hesaplanması kısmı çok karmaşık değildir sanırım.Sonuçta transformatör hesaplarına benziyordur diye sizde söylediniz.

Özetle başlangıç bilgilerini verirseniz çok daha faydalı olacağı kesin.
Sizin bilginiz kadar müsamahanızında yüksek olduğunu bildiğimden yanlış anlamayacağından eminim.

 

[devreci]

Burada kare dalganın ne kadar sürede yükselip düştüğü önemli hesaplanması kolay değil. En iiyisi osiloskopdan bakmak.

0.1nh olsa ferrtin içinden geçirdiğin tek kablo , bu kablo ucunda olusan kare dalga voltajı nedir ?

1/sqrt(L).i.t=V desek 50khz için . 2 * 10^-5 *5 * sqrt(1/ 10^-8 ) = 1 volt yapıyor yani tepeler 1vpp lik kare dalga var yarısını alsan 0.5v yani 0.5: 1 sarım yapsan yetiyor .


Transistör neden kullanıyorsun , filtre ettikten sonra direkt mcu girişine ver.

 

[Mikro Step]

@Omega

Bilgisayar guc kaynaklarinda falan gormussundur minik bir transformator yuksek frekansda anahtarlama yapan transistorlere yada transformatorun primerine baglanir. Sekonder tarafta kac amperde koruma yapmasini istiyorsan gerekli duzenlemeleri yaparsin.

Senin gordugum akim transformatorleri muhtemelen 50Hz akimlar icin olcum vs transformatorleridir.

 

[Mikro Step]

@devreci

Senin hesaptan bir sey anlamadim. Karekok falan ne alaka?

 

[Omega]

Muhtemelen hesabı aşağıdaki gibi formüle benzer olacak
(Örnekte frekans 50 hz )

 

[devreci]

@devreci

Senin hesaptan bir sey anlamadim. Karekok falan ne alaka?

Sabir akım olduğu için.

Konu şu elimizde 1nH gibi küçük bir unduktans var , 1amp tepe değerde belli frekansda sinyal geçiyor
bobinin ucları arasındaki kare dalganın genliği nedir.

Kare dalga olduğu için T=1ns anında voltaj ne ise o voltajda pik oluşacaktır piki filtre ediyoruz.

Mesela senin devrende emitorde çok küçük bir undutor koyup uclarını osiloskopla ölçüyoruzkaç voltluk bir kare dalga oluşur ferrit doyumu vs haric generic düşünelim.

 

[Mikro Step]

Sekonderi yuklenmis cikis uclarindaki gerilimimiz boyle olacak.
Ustteki primer akimimiz. Alttaki sekonder voltaji (Direncle yuklenmis iken)

 

[Ahmet Develi]

Al bunu kullan sonra bana teşekkür edersin
Telekom güç kaynaklarının içinde LLC katında bu ve benzerleri kullanılıyor, frekans 500kHz.

Akım yükselişi ve gerilim yükselişi hızlı olan bir yerdeyse bu tarz tipler vazgeçilmez oluyor. Kendi deneyimim, ferit var ferit var 50hz tristörlü devreler için kullandığım feriti burada kullanamamıştım. Özellikle gerilim endüklemeleri fena baş yoldurmuştu. Aşağıdakini edindim, mis tertemiz sinyal almıştım.

https://www.digikey.com/en/products/detail/pulse-electronics/PM2165-100NL/16511049

 

[Mikro Step]

Bu hesapta bir terslik var.

Tahminen 10mm capli minik bir yuzuk nuveye 40 tur sardim. 470 Ohm ile yukledim. Primer akimini yuzugun ortasindan gecirdigim kablodan akittim.

12v luk igneler olustu.

Ne zaman ki 22 Ohm ile yukledim o zaman bir seye benzedi. Halen nominal akimda bile 0.6V dan yuksek gerilim olusuyor. Ikinci bir 22 ohm daha baglayacagim.

 

[Omega]

PC de Magnetics şirketinin akım trafosunu hesaplayan bir programı varmış
Soldaki girilecek değerleri söylerseniz ,hesaplama sonucunu eklerim
Magnetics in app.notlarından nasıl hesaplandığınıda öğrenmek istiyorum
*Değerler açılışta default geliyor (Buradaki değerleri girmedim)
*Sağ üstteki CT türü doğru sanırım

 

[Omega]

Magnetics in programı tırt ,o değerlere göre şu nüveyi kullan diyor

Excelde birşeyler yaptım.Düzgün çalışıyor gibi
Nüvenin Flux Densitystys ile Al değeri arasında bir bağıntı varsa hesaplayıp bana bana söylerseniz
Seconderde oluşacak voltajı ,akımı ,sarılması gereken spiri ve nüve kesit alanını hesaplıyor

*Nüveye 100 tur sarıp endüksansını ölçerseniz (Sarımış 40 spirde olur ama Al tam doğru olmayabilir.)
** L=(N*N)*Al idi sanırım

 

[Mikro Step]

Enduktans olcme sansim yok malesef.

40 turluk sekonderi 11 ohm ile yukledim. Simdi akim transformatoru gibi davranmaya basladi. Fakat hala nominal akima dahi ulasmadan 11 ohm uclarinda 0.6v gerilim olusuyor.

Direnci 22 Ohm yapip sipir dusurecegim.

 

[Omega]

Excel hesabıma göre 0,2 Tesla Flux Densty ye sahip olduğu varsayılan bir nüve için aşağıdaki değerler çıkıyor.
Yaklaşık sizin değerlere göre 18 spir çıkıyor.
* Yanlış girdiğim bir değer varsa değerin solundaki rakamı söyleyin değiştireyim.Sarı alanlar hesaplananlar

 

[Mikro Step]

Hic yukleme direncinden bahsetmemis.

 

[Omega]

Hic yukleme direncinden bahsetmemis.

O değer 4 Numaradaki "Output Load Resistance Ro" yani 11 Ohm

 

[Mikro Step]

Kocaman yazi gozumden kacmis.