Toroid Trafo hesaplama?

[Dede]

Sanırım sonunda bu iş için bir yazılım üretmiş olabilirim.
Yazılımı doğrulamak açısından toroid kullanmış arkadaşların kullandıkları değerleri bu koda girip test etmemiz elzem.
Bana değerlerinizi gönderirseniz sevinirim.

 

[clc]

Tel kalınlığı için bir önerim olacak, 100khz de 0.6mm kalınlık çıkmış mesela, bunu çap olarak kabul ediyorum(bakır kesiti). Bu durumda kesit alanınınız, ~0.3mm2 gelecek. Bu da eğer yanlış anımsamıyorsam 100khz için biraz fazla, belki frekansa göre tel çapını seçip, gereken paraleli hesaplayıp en sonda da fill factor üzerinden sarılabilir mi kontrolü yaptırabilirsiniz.

 

[Dede]

Tel kalınlığı için bir önerim olacak, 100khz de 0.6mm kalınlık çıkmış mesela, bunu çap olarak kabul ediyorum(bakır kesiti). Bu durumda kesit alanınınız, ~0.3mm2 gelecek. Bu da eğer yanlış anımsamıyorsam 100khz için biraz fazla, belki frekansa göre tel çapını seçip, gereken paraleli hesaplayıp en sonda da fill factor üzerinden sarılabilir mi kontrolü yaptırabilirsiniz.

Çap konusu biraz netameli.
Yapay zeka ile kavga ediyorum kaç saaattir bi mesele anlatmak hiçin her yapay zeka farklı bir yanlışa gömülüyor.
Şimdi birde çap meselesine takılmak istemedim.
Kesit de kabul edebilirsiniz bunu.

Tel kalınlığından ziyade sarım sayısı ve transfer edilecek güç, Gerilim/Akım doğruluğu daha önemli bence.

Mesela bu bir örnek:
"
Ae=(Do−Di)2⋅h=(10−4)2⋅10=30 mm2Buradaki DO dış çap ve Di İç çap ise zaten hata burada başlıyor.Dış çap 10 iç çap 6 alınmalıydı.Yükseklik ise 4 demiştik.Bu durumda Ae nin yanlış hesaplanmış olması kaçınılmaz olur.
Selam bro!

Şimdi taşlar yerine oturuyor! Verdiğin bilgilerle hatayı netleştirdik:
AeA_eA_e
hesaplamasında kullanılan parametrelerde yanlışlık var. Senin belirttiğin formüle göre
Ae=(Do−Di)2⋅hA_e = \frac{(D_o - D_i)}{2} \cdot hA_e = \frac{(D_o - D_i)}{2} \cdot h
, ama giriş değerlerinde karışıklık olmuş:

• Dış Çap (Do): 10 mm (doğru)
• İç Çap (Di): 6 mm olmalı (biz 4 mm almıştık)
• Yükseklik (( h )): 4 mm olmalı (biz 10 mm almıştık)

Bu yanlışlıklar,
Ae=30 mm² çıkmasına sebep oldu, oysa üretici
Ae=8 mm² diyor. Hadi doğru parametrelerle Ae'yi hesaplayalım, üreticinin verdiği değeri doğrulayalım ve tüm hesaplamaları (güç, primer akımı, sarım sayısı) yeniden yapalım. AL = 850 nH/T²’yi zorunlu kullanacağız ve tur sayısını beklentilerine uygun hale getireceğiz.

"

 

[clc]

Chatgpt maalesef böyle şeylerde baya kötü. Kompleks şeyler hesaplamasını isterseniz hesaplar, ama sadece enerjinin korunumu açısından bile inceleyince hesabı imkansız çıkıyor. Daha önceden böyle bir hesap istediğimde, adım adım uzun uzun açıklayarak istediğim bütün hesapları yaptı. Tabi üşengeçlikten adım adım hesapları okumadım sonuca baktım, çok işime gelecek sonuçlar da çıkınca sevindim biraz, kısa sürdü tabi fizik kanunları değişmedikçe hesabın hatalı olduğu gözüküyordu. Bende oturup eski düzen çalışmaua devam ettim. Herhalde bir ben fayda göremedim bunlardan

 

[Dede]

Bu hatayı GROK yapmıştı.
Ama aynı şey galiba gemini dışındaki herşey.

Talebim halen geçerli.
Reel uygulamayla karşılaştırmak isterim.

 

[clc]

Benim sağlayabileceğim hard magnetic toroid yok maalesef, softları da kendi datasından tek tek hesaplamak gerekli. Önerebileceğim tek şey tam olarak neyin hesaplanacağını söylerseniz, rastgele bir toroid için aynı hesapları elle yapıp paylaşırım.

 

[Dede]

Sadece şu ürünü karşılaştırsak yetecek sanırım.

https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/632610_233186.pdf

100KHz PWM, 24V giriş, 16 Volt çıkış.
Primer tur ve akım çıkış tur ve akım yeterli olacaktır.
Yukarıda program ile hesaplanmış görsel örneği mevcut karşılaştırma açısından.

 

[clc]

Hocam hangi koşulda yapacağımı anlamadım? 100khz %50duty kare dalga mı uygulayacağım? Sekondere ne bağlı? Saturasyon akımlarını mı hesaplauacağım yoksa?

 

[Dede]

Hocam hangi koşulda yapacağımı anlamadım? 100khz %50duty kare dalga mı uygulayacağım? Sekondere ne bağlı? Saturasyon akımlarını mı hesaplauacağım yoksa?

Açıkçası nasıl tarif edebileceğimi bilmiyorum.
100KHz %50 duty (Maximum güç te diyebiliriz. Duty artırılırsa mosfet üzerinde aşırı harmonikler oluşuyor. Testten aldığım sonuç bu.) Kare dalga 24V girecek şekilde Yukarıda verdiğim bilgilere göre Çekirdeğin sature olacağı sınırdaki sarım değerlerini netleştirmek istiyorum.
Böylelikle yazdığım programın ne kadar sağlıklı olduğunu anlamaya çalışacağım.
16V çıkıştan Max. 2A akımı rahat çekmem gerekir.

Tabii burada Çekirdek ve bobin kayıpları yok sayılıyor.

 

[birisim]

100KHz %50 duty

Şemanın orijinali 50% PWM duty değil.

 

[mechanic]

https://cdn.ozdisan.com/ETicaret_Dosya/632610_233186.pdf

100KHz PWM, 24V giriş, 16 Volt çıkış.
Primer tur ve akım çıkış tur ve akım yeterli olacaktır.
Yukarıda program ile hesaplanmış görsel örneği mevcut karşılaştırma açısından.

Bmax değeri lazım bize ferritlerin pdfde yok onlar.

 

[Dede]

Bmax değeri lazım bize ferritlerin pdfde yok onlar.

Bmax CF139 için 390 olsa gerek

 

[mechanic]

Bmax CF139 için 390 olsa gerek

https://www.cosmoferrites.com/uploads/CosmoFinal2024.pdf

primer tarafı 24 volt 1.333 amper kabul etmiştik.

Bmax=390mT=3900 gauss
Al=1700nH/T
Ae=34.8mm^2=0.348cm^2
qiac=2100 x 4pi x 10^-7 = 0,002638937829
Le=54.15 mm=5.415cm=0.05415m

N=(24volt x 10^8)/(4 x 3900gauss x 100000khz x (34.8mm2/100)
N=4,420tur
N=4 tur alırsak
I=1.333 / 0,80 = 1.7amper (trafo %80 verimle çalışırsa )
H=N*I/L=4 tur x 1,7amper / 0,05415m
H=125,58A/m
B=q*H=0,002638937829*0.3319=3319 gauss=332 mT yapıyor. Doyuma çok yaklaştı.

Ferrit sıcaklığı kaç derece olur bilmiyorum? 100 santigrat dereceyi aşarsa Bmax değeri düşebilir.

Hatalı hesapladım galiba. Falstad simulasyonunda çalıştıramadım. Çok düşük güç çıkışı var.

Aksine yüsek empedansda daha iyi çalışıyor. Anlamadım gitti.

https://tinyurl.com/2yhqe5lb

 

[mechanic]

Amatör telsizcilerin kullandıkları telsizlerin çıkış trafosu nasıl doyuma ulaşmadan antene yüksek çıkış veriyor?
CB telsizde trafo yok. Sadece hava göbekli bobin var.

 

[mechanic]

@semih_s kaynak makinesi modifikasyonu yapmıştın. Senin makine kaç hertzde çalışıyordu? Bobinlerde hangi tip ferritler kullanılıyordu ?

 

[semih_s]

@semih_s kaynak makinesi modifikasyonu yapmıştın. Senin makine kaç hertzde çalışıyordu? Bobinlerde hangi tip ferritler kullanılıyordu ?

40khz idi. Yanlış hatırlamıyorsam gate trafosu 2şer IGBT için ufak bir EI yada EE idi. Ama detaylarına hakim değilim. Sadece kontrol kartı ve firmware ile uğraşıyordum. Umduğumdan uzun sürünce başka makine aldım. SMPS'den çok az anlıyorum.

 

[Dede]

https://www.cosmoferrites.com/uploads/CosmoFinal2024.pdf

primer tarafı 24 volt 1.333 amper kabul etmiştik.

Bmax=390mT=3900 gauss
Al=1700nH/T
Ae=34.8mm^2=0.348cm^2
qiac=2100 x 4pi x 10^-7 = 0,002638937829
Le=54.15 mm=5.415cm=0.05415m

N=(24volt x 10^8)/(4 x 3900gauss x 100000khz x (34.8mm2/100)
N=4,420tur
N=4 tur alırsak
I=1.333 / 0,80 = 1.7amper (trafo %80 verimle çalışırsa )
H=N*I/L=4 tur x 1,7amper / 0,05415m
H=125,58A/m
B=q*H=0,002638937829*0.3319=3319 gauss=332 mT yapıyor. Doyuma çok yaklaştı.

Ferrit sıcaklığı kaç derece olur bilmiyorum? 100 santigrat dereceyi aşarsa Bmax değeri düşebilir.

Hatalı hesapladım galiba. Falstad simulasyonunda çalıştıramadım. Çok düşük güç çıkışı var.

Aksine yüsek empedansda daha iyi çalışıyor. Anlamadım gitti.

https://tinyurl.com/2yhqe5lb

Pek karşılaştırılabilir tarafı yok galiba.
Benim program 18 tur demiş.
Tabii benim programda Bmax değeri kullanılmıyor. O yüzden tam oturmayabilir.

 

[mechanic]

Pek karşılaştırılabilir tarafı yok galiba.
Benim program 18 tur demiş.
Tabii benim programda Bmax değeri kullanılmıyor. O yüzden tam oturmayabilir.

41810 eklentisine bak

Bmax kullanılmaması lazım biliyorum. Ama tur sayısı ile akım artınca Bmax değerini geçiyor.
Snubber devreside aşırı akım çekiyor.
Descartesin dediği gibi doğru bildiğimiz herşeyden şüphe edeceğiz galiba.

 

[czorgormez]

Amatör telsizcilerin kullandıkları telsizlerin çıkış trafosu nasıl doyuma ulaşmadan antene yüksek çıkış veriyor?
CB telsizde trafo yok. Sadece hava göbekli bobin var.

empedans uyumlamayı sadece LC ile de yapabilirsin ama çok daha dar bandlı olur. CB telsiz tek band olduğu için kurtarıyordur.
trafo ile yaptığında 1.8-50 mhz arasını kapsayabiliyorsun.

amatör telsizdeki trafo da ısınırsa ya da aşırı sürülürse veya üzerinden DC geçerse doyuma ulaşır. sadece epey büyük trafo kullanıyorlar.
100W telsizlerdeki çıkış trafosu 150-200W sürecek güçte. zaten çoğu kişi de mosfetlerin biası ayar ile oynayarak bu çıkış gücünü 150 watta çıkarıyor.

 

[mechanic]

https://cache.nxp.com/docs/en/application-note/AN749.pdf

Bu pdf dosyasında trafo hesabında adı geçmiyor B max değerinin. Kayıpda çok gerçi.

İdeal transformator hesabı yapıp geçiştirmişler.