effekt från transformator med likriktare?

[Johan.o]

På primärsidan har man utöver lastströmmen järnförlustström, och magnetiseringsström, så helt samma är det inte..

[Mindmapper]

Precis som du skrev tidigare: (Uttagen effekt = instoppad effekt - förluster)
Ville dock få med att det är egentligen kondingen eller rättare sagt kombinationen konding + likriktarebrygga som ställer till bekymren.

[Peppar]

En annan sak att ta i beaktning är att en diod inte startar vid 0V utan runt 0,7V.

För en Klass B-förstärkare på 10W krävs en trafo på 50VA, om jag minns rätt. I verkligheten är det dock inte så. Om du har rippel på 5% så är transformatorn frånkopplad 90% av tiden. Vilket i sin tur betyder att kondingar med lågt ESR är av största vikt.

[grym]

gjorde ett simpelt test idag, tog en ny och dålig trafo och satte den i arbete, 24v 75va 3a

valet av transformator var, lagom effekt, dåligt trafo, denna var väldigt varm i dom maskinerna vi byggde, satt med en 70 halogenlampa, kärnan är liten i förhållande till effekten, och att det satt en märkskylt på så man vet vad tillverkaren garanterar

när den stått på en och en halv timma med lasten direkt på ac så var termometern uppe i 49 grader

satte på likriktare och en 6800µf konding, dubbelt så stor konding som jag egenteligen ville ha, men jag orkade inte leta reda på något annat, den fanns innom räckhåll från labbänken

nu så har jag justerat effektuttaget tills termometern först gick upp över och sedan sjönk ner till 55 grader, hann inte lägre, och då hadde jag 29.5 v och 1.85a, ca 55w så rimligt vis någonstans runt 50w från en 75va trafo av dålig sort, eller 66%

många fel i mätmetodik och allt annat, men det ger ett vettigt mellan tummen och pekfingret värde

jag ska prova en gång till under lite mera ordnade former, och med en bra ringkärnetrafo med

[Mindmapper]

Där ser man! Så här har jag aldrig trott att det skulle vara. Men egentligen är det ganska logiskt. Strömpulserna magnetiserar kärnan så fort att den egentligen har svårt att hänga med, dessutom kanske den blir mättad om strömstötarna är för kraftiga. Annat än den vanliga sinuslunken

[Johan.o]

Peppar: Fast att dioderna spärrar under 0,7V kan man nog försumma,
det handlar i 10W fallet om endast 3,6% av periodtiden, där spänningen desutom är så låg att strömuttaget är mycket lågt.

För en 10W klass-B förstärkare bör du klara dig bra rent effektmässigt med en transformator på 25VA, om man räknar på verkningsgraden till 60% och tar med gryms framlaborerade faktor 1,5.
(dock har ju en 25VA högre Ri än en 50VA).



Dina mätresultat ger en överdimensioneringsfaktor på 1,5.
Verkar ju vara vettigt. Intressant om du skulle orka testa ett par andra
transformatorer, för att se om det skiljer mycket.

Mindmapper: Jag har fått lära mig att lastströmmen inte påverkar
magnetiseringen, utan det är bara matningsspänningen som avgör
flödet i kärnan.

Något som jag själv har haft lite svårt att köpa (har fortfarande).
Men allt tyder på att det är så.
Fast ett frågetecken som kvarstår är såklart hur effekten överförs om
lastströmmen inte påverkar flödet, men det är nog en annan diskussion

[Mindmapper]

Förstår jag rätt om jag påstår att det är strömmen som drivs fram i primärlindningen av matningsspänningen som magnetiserar kärnan.
Lastströmmen används ju till annat så det kan jag köpa att den inte används två ggr så att säga. Men då spricker mitt tidigare resonemang Förstår ej isåfall varför man säger att kärnan blir mätat om man överför för stor effekt.

[SvenW]

Det är riktigt att lastströmmen inte påverkar kärnans magnetisering annat än via primärlindningens resistans. Dvs ökad lastström ger något lägre magnetisering.

Jag har gjort en beräkning av rms-värdet på lastströmmen vid olika last. Beräkningen gäller en 24V transformator, 1000 uF kondensator. Idealiserad likriktare med spänningsfall på 1.5V. Resistanser i lindning och kondensator försummas.
Lasten (R_last) efter likriktare och kondensator är resistiv.
lm betecknar strömmens likriktade medelvärde(A) och är lika med likströmmen ut.
Rms betecknar strömmens effektivvärde(A) i sekundärlindningen. Det är den strömmen som ger värme i transformatorn.
U_max är kondensatorspänningens topp(V) och U_dal är dess minimum.
Om någon är intresserad och vill variera parametrarna kan jag lägga ut programmet här (c-kod).
Observera att man kan ta ut mer ström om man väljer en mindre kondensator!

R_last lm rms rms/lm U_max U_dal
400 0.08 0.35 4.38 32.44 31.69
380 0.08 0.36 4.33 32.44 31.66
360 0.09 0.38 4.27 32.44 31.62
340 0.09 0.40 4.21 32.44 31.57
320 0.10 0.41 4.15 32.44 31.52
300 0.11 0.43 4.08 32.44 31.46
280 0.11 0.46 4.01 32.44 31.39
260 0.12 0.48 3.94 32.44 31.32
240 0.13 0.51 3.86 32.44 31.23
220 0.14 0.55 3.78 32.44 31.13
200 0.16 0.59 3.69 32.44 31.01
180 0.18 0.63 3.59 32.44 30.86
160 0.20 0.69 3.49 32.44 30.68
140 0.22 0.76 3.38 32.44 30.45
120 0.26 0.85 3.25 32.44 30.15
100 0.31 0.97 3.11 32.44 29.75
80 0.39 1.13 2.94 32.44 29.16
60 0.51 1.39 2.74 32.44 28.24
40 0.74 1.84 2.48 32.44 26.57
20 1.39 2.90 2.09 32.44 22.56

[rikkitikkitavi]

http://www.toroid.com/custom_transforme ... etin_1.htm

[xxargs]

Förstår ej isåfall varför man säger att kärnan blir mätat om man överför för stor effekt.

Samma här, kärnan blir mindre och midre utstyrd ju mer man lastar beroende på spänningsfallet i primärlindningen pga dess resistans.

Att en trafo kan ge väldigt mycket ström kortsluten tala också emot reonemanget och den prakriska begränsningen ligger i kopparfölusterna och dess uppvärmning samt avkylningskapacitet under last.

Har för mig att vid dimensionering så försöker man balansera kopparförlusterna och järnförlusterna till ungefär samma nivå vid märklast.

SvenW:

Dock är inkluderingen av lindningsresistans 9/10-del av hela grejen när man skall försöka uppskatta förluster och därmed uppvärmning av trafo - det är där som förlusten ökar i kvadrat med strömmen verkligen har betydelse - speciellt vid pulsströmmar liknande likriktarbryggor


Tar man bort dessa faktorer så flyttar man värmeproblemet till strömkällan resp resistansen i likriktarbryggan och ger inte en rättvisande bild.

mät upp tomgångsförbrukingen i avseende förlusteffekt (det som blir värme) - därefter är du tillåten att bränna lika mycket till i form av lindningsförluster på både primär och sekundärsidan ihopräknat - då bör du närma dig trafons maximala kapacitet utan att bli för varm.

(för varm räknas > 80 grader - dessutom så ökar kopparfölusterna ca 30% vid 80 grader gentemot rumstemperatur - med tanke på att restistansen påverkas upp till över 1/4 ökning mellan låg till hög värme så är det inget man kan ignorerra vid kalkyleringen, vid över 110 grader C så börjar trafoplåt och annat närma sig Curire-punkten och ferrit/järnförlusterna ökar drastiskt långt innan denna punkt).

[SvenW]

xxargs:

Att man skulle dimensionera så att järnförlusterna och kopparförlusterna
är lika stora vid märklast betvivlar jag.
Det skulle innebära att verkningsgraden vid märklast är 50%. Det är för dåligt.
Man skulle möjligen kunna ha detta som definition på begreppet märklast, men det förefaller inte vettigt.
Jag har alltid trott att märklasten anger vad transformatorn tål vid normal användning.
Någon som känner till definitionen av begreppet märklast?

--- Editering: Hoppsan, där ovan tänkte jag lite för kvickt. (Kan man fegt stryka dumheterna utan att någon reagerar?)
xxargs, du har förmodligen helt rätt. /SvenW, efter tio minuters eftertanke.


Visst har lindningsförlusterna en dominerande betydelse för transformatorns uppvärmning. Det är odiskutabelt. Men i min beräkning ovan, som gäller formfaktorn, dvs rms-värdet/likriktat_medelvärde vid olika belastning, kan de försummas.
De har en viss liten betydelse, till vår fördel skulle jag tro, men en ännu större betydelse har det faktum att nätspänningen vanligtvis är deformerad beroende på alla likriktare som ligger på och belastar. Även detta verkar till vår fördel. Så om man gör en värmetest som signaturen grym beskriver, så får man ut en aning mer ström än vad som egentligen kan tillåtas för en ren sinus.

[grym]

jag ska göra ett bättre test men vill ha lite annat färdigt innan dess, men det verkar som jag fick rimliga värden i det testet jag gjorde ändå

någon annan som tycker att gamla transformatorer verkar bättre dimensionerade än nya?
eller rättare sagt svalare och tål mera överlast

[SvenW]

Har gjort om beräkningen av formfaktorn dvs rms-värdet/likriktat_medelvärde
med hänsyn till lindningsresistansen.
Observera att lindningsresistansen nedan inte är sekundärlindnigens DC-resistans, utan
bidraget från primären finns med.
Ett rimligt värde är nominell utspänning / kortslutningsström.
Kortslutningsströmmen är typiskt ca tio gånger märkströmmen för en transformator
i storleksordningen 50-100W.

Tydligen är dess påverkan på formfaktorn inte helt försumbar!

lm = likriktat medelvärde.
rms = effektivvärde


Transformator 24V, Glättningskonsednsator 1000uF
Lindningsresistans 1 ohm:

R_last lm rms rms/lm U_max U_dal

200 0.156 0.403 2.577 31.644 30.259
180 0.173 0.438 2.533 31.599 30.098
160 0.193 0.481 2.484 31.546 29.901
140 0.220 0.534 2.430 31.482 29.654
120 0.254 0.602 2.369 31.403 29.335
100 0.302 0.694 2.298 31.301 28.904
80 0.372 0.825 2.215 31.163 28.290
60 0.487 1.027 2.111 30.958 27.338
40 0.704 1.389 1.972 30.608 25.644
20 1.289 2.262 1.755 29.758 21.650



Transformator 24V, Glättningskonsednsator 1000uF
Lindningsresistans 2 ohm:

R_last lm rms rms/lm U_max U_dal

200 0.161 0.370 2.300 30.913 28.974
180 0.176 0.399 2.263 30.819 28.812
160 0.196 0.435 2.222 30.707 28.614
140 0.220 0.479 2.177 30.572 28.364
120 0.252 0.537 2.125 30.404 28.039
100 0.297 0.614 2.066 30.187 27.600
80 0.362 0.723 1.996 29.892 26.971
60 0.468 0.893 1.909 29.457 25.996
40 0.667 1.195 1.793 28.723 24.263
20 1.187 1.914 1.613 27.053 20.240

[kimmen]

Det där med att kärnan skulle mättas pga ökad ström går ju inte alls ihop och jag håller med de som säger att magnetfältet minskar vid ökad ström. En förklaring till varför inte kärnan påverkas (direkt) av strömmen kan ju vara att strömmen i primären och sekundären flyter åt olika håll och tar ut varandra.

En tumregel för likriktarbrygga med kondensator jag har läst på flera ställen är att transformatorn ska RMS klara 1,8 gånger likströmmen (medelvärde) ut. Det beror förstås på olika saker, större kondensatorer ger större uppvärmning av trafon och vice versa t.ex.

edit: Dåligt grammatiken

[xxargs]

xxargs:


--- Editering: Hoppsan, där ovan tänkte jag lite för kvickt. (Kan man fegt stryka dumheterna utan att någon reagerar?)
xxargs, du har förmodligen helt rätt. /SvenW, efter tio minuters eftertanke.

Lätt hänt, ibland kan jag också vara lite för snabb... och du kan alltid editera din egen text - själv tycker det är ok att ersätta texten med alla pinsamheter i detalj till något liknande 'edit: tog bort en idiotisk takegroda' så att man inte behöver visa upp pinsmheten i all evig tid, dom har läst det har läst det i allafall. - men med detta har man erkänt sin klantighet, men alla behöver nödvändigtvis inte veta allt i detalj...

Vad tycker andra här i mötet ?? [klar offtopic varning]

Visst har lindningsförlusterna en dominerande betydelse för transformatorns uppvärmning. Det är odiskutabelt. Men i min beräkning ovan, som gäller formfaktorn, dvs rms-värdet/likriktat_medelvärde vid olika belastning, kan de försummas.
De har en viss liten betydelse, till vår fördel skulle jag tro, men en ännu större betydelse har det faktum att nätspänningen vanligtvis är deformerad beroende på alla likriktare som ligger på och belastar. Även detta verkar till vår fördel. Så om man gör en värmetest som signaturen grym beskriver, så får man ut en aning mer ström än vad som egentligen kan tillåtas för en ren sinus.

Jag menar att även om trafon kanske bara har några få % förluster av den totala effektflödet, så är det ändå den komponenten som har svårast att göra sig av med förlustvärme då sträckan från längst inne i lindningen ut till ytan kan vara lång. Då kan den här kvadratiska ökande värmebildningen med ökad pulsström vara ganska väsentlig även om det räknat i Watt inte är så mycket. Ibland måste man tänka i kvoter och inte i belopp - hur mycket mer eller mindre blev det mot innan - klarar jag 50%högre värmeförlust i lindninge gentemot sinuslast för samma effektuttag etc. etc.

Själv har jag lärt mig vikten av att räkna med alla förluste man kan komma på - speciellt när man räknar på passiva filter så ser det alltid bra till glimmrande ut med ideala komponenter - men när man börja plocka in realistiska förluster på de olika komponeterna så kan det vara det som gör att förslaget måste slängas i papperskorgen - som tex. förluster i extra inlaggda topkapcitanser på en kavitetsfilter - Q-värde på en sådan kanske ligger på ett par tusen och man kan normalt igorera detta fullständigt - men i en hög-Q resonans krets så kan det helt plötsligt ge halva förlusten i filtret då dom 68 pF vid 100 MHz nu har 20 ampere igenom sig vid 2 Watt effekt och nu är det lödtennet och anslutning mellan pläteringen och innerlagren i själva kondingen som står för den största förlusten...

En skitsak växlas upp till ett enorm påverkan i system sas. för att att det hamnade på fel ställe...

Därför bör man stoppa in alla rimliga förluster man kan komma på, även om de är små så att man inte drar för optimistiska resultat och bygger vidare på detta sas. - förr eller senare så kommer verkligheten ifatt...

I andra sammanhang så kan förlustfrihet i ett simulerat nätverk förskräcka med utsläckningar och hög oönskad dämpning i vissa grenar - medans stoppar man in relevanta förluster (kablar, filter) så lungar det hela ned sig och den där stopbandet i den grenen som höll på kullkasta lösning nu minskar så pass mycket att kvarvarande dämpningen nu är inom hanterbara marginaler etc. etc.

mycket är det - och man måste bränna sig minst en gång i något projekt innan man verkligen får upp ögonen för detta...