Las iets over bifilair wikkelen om zo kleinere zelfinductie te krijgen.
Leek me wel wat
Zal idd ferriet zijn:
35 buitendiameter
25 binnendiameter
6 hoog
Is het nuttig om 3 aparte strakke wikkelingen te leggen?
Golden Member
Las iets over bifilair wikkelen om zo kleinere zelfinductie te krijgen.
Leek me wel wat
Zal idd ferriet zijn:
35 buitendiameter
25 binnendiameter
6 hoog
Is het nuttig om 3 aparte strakke wikkelingen te leggen?
In bijlage een'echte' pulstrafo, die werkt tot 2Mhz getest en is 1,35mH op de drie spoelen gemeten.
Die 22nF in uw schema is veel te laag, beter 47µf elco met de - aan de spoel gebruiken.
Let erop dat de Freq. normaal gezien niet verandert met de duty cycle, zou niet mogen.
Ha MGP,
Mee eens die 22 nF is te klein maar jou voorstel vindt ik dan weer te groot
De spanning over de koppelcondensator Ck is het gemiddelde van de ingangsspanning Uin en is als volgt te schrijven:
uCk = DUin
waarbij D de duty-cycle aangeeft.
Voor wat de trafo betreft die jij laat zien is een universele.... de fabrikant kan vaak niet anders hij weet niet waarin de trafo toegepast wordt.
Voordeel om op die manier te wikkelen is een kleine lekstroom/inductie een nadeel de galvanische eigenschappen zijn minder goed de primaire en secondaire liggen tegen elkaar aan.
In het algemeen kan je mijn inziens stellen dat een galvanische scheiding met trafo voordelen bied boven een optocoupler of een reinforced isolated gate driver ICs zeker in het audio gebied.
Nu kan @TS in zijn te ontwerpen driver ( hij heeft dit zelf in de hand ) de effecten van lekstroom/inductie elimineren en kan de trafo op een andere manier ontworpen worden waardoor een betere galvanische scheiding bereikt kan worden
Eerst wil ik de Al waarde weten zal zoeken zijn aan de hand van de gegevens van @TS daarna voor de controle een kern meten!
Hierna kunnen we het aantal windingen berekenen Np
Groet,
Henk.
Golden Member
De zelfinductie van de trafo die ik had gewikkeld ( 10 wdg ) was
slechts 0,3 mH .... da's inderdaad weinig.
Uit de grote bak een ferrietkern gevist met een enkele winding die
4.5 mH bleek te zijn.
Mogelijk te groot, maar toch even kijken wat er nu zichtbaar wordt
op de oscilloscoop.
De FET-totem weet ook deze weer prachtig uit te sturen met een duty
cycle van 50%, maar bij varierende duty cycle weer hetzelfde dansende
effect.
Kan dat evt . wel op youtube plaatsen.
Op 7 maart 2021 19:27:08 schreef electron920:
Voor wat de trafo betreft die jij laat zien is een universele.... de fabrikant kan vaak niet anders hij weet niet waarin de trafo toegepast wordt...
Ik dacht dat de ontwerper van de schakeling het type en fabrikant kiest
Dat ik die 47µF voorstelde stond ook zo in het originele schema en metingen gaven ook die bevestiging, 10µF was iets teweinig om blokgolf juist weer te geven als de D-Cycle klein of groot was.
Hier had ik ook het probleem dat de frequentie veranderde van mijn oude generator als de pwm veranderde maar had geen goesting om een controller te gebruiken.
Ha MGP,
Daar heb je een algemeen punt maar omdat @TS zijn transformator zelf ontwerp en wil toepassen in een eigen(wijs) ontwerp kan je de transformator optimaliseren dat kan soms voor verrassingen zorgen
Groet,
Henk.
Ha EgbertG,
Als je tijd heb zou je dan die kern kunnen meten dan kan ik de Al waarde er uit halen
Twee windingen de inductie meten en daarna 4 windingen en weer de inductie meten weet ook gelijk of het ferriet dan wel ijzer poeder is.
Groet,
Henk.
Golden Member
Oh dat is interessant. Ga ik meteen doen!
4 wdg = 0.05 mH
2 wdg = 0.01 mH
[Bericht gewijzigd door EgbertG op zondag 7 maart 2021 21:33:55 (31%)
Het probleem met een transformator is, dat deze geen DC kan overdragen. Alleen AC. Dat betekent, dat bij aanbieden van een puls, het product van spanning en tijd voor zowel de positieve als de negatieve kant identiek moet zijn. Bij een puls met duty cyle 50% is dat OK. maar zodra daar van af geweken wordt, gaat het mis. Dit is op te lossen, en dat is hier al genoemd, door een condensator in serie te zetten met de ingang van de trafo. Over deze condensator ontstaat dan een gelijkspanning, en over de trafo blijft de wisselspanning over.
Echter, stel de PWM spanning is 10Vpp en de duty cycle is 75%. Dan onstaat er over de trafo een positieve puls van 2,5V, gedurende 75% van de periodetijd. En daarna een negatieve puls van 7,5V, gedurende de resterende 25% van de periodetijd. De spanning over de condensator wordt 7,5VDC.
Aan de secundaire kant verschijnt alleen de wisselspanning. Door daar ook een condensator en een clamp van 10V (zener) aan te brengen, kan de DC component weer hersteld worden. Er ontstaat weer een puls tussen 0V en 10V. Hiermee kan in principe een mosfet gestuurd worden, alleen de schakeltijden zullen niet echt snel zijn. Daarom is het beter, om een transistor toe te voegen, die de mosfet snel kan uitschakelen. Zie de schakeling.
C1 en C2 zijn de genoemde condensatoren. Deze moeten zo klein mogelijk zijn, om veranderingen van de duty cycle te kunnen volgen. Want hierover ontstaat een gelijkspanning, die verandert bij andere duty cycles.
De 10V zener is de clamp. D1 zet de mosfet aan bij positieve puls, terwijl D2 dan de transistor uit zet. Bij negatieve trafospanning wordt de transistor aangezet via de 1k weerstand R1. De transistor zet dan de mosfet uit.
Indien er geen signaal is zorgt R2 ervoor, dat de transistor aan blijft, zodat de gate laag blijft.
Dit is dus een schakeling met trafo. Maar het zal een uitdaging zijn om deze goed te laten werken, zeker bij hoge schakelfrequenties. De trafo is dan het moeilijkste component. De inductie moet voldoende hoog zijn, de koppeling moet vast zijn. Maar de parasitaire capaciteit moet minimaal zijn. Verder moeten de condensatoren met zorg gekozen worden, om snelle PWM veranderingen te kunnen volgen. Te groot is dus niet goed. Maar te klein ook niet, want dan kan er serie resonantie ontstaan met de trafo inductie. En weerstand in serie met de primaire kan dan ook nog helpen, samen met verhoging van de PWM amplitude. Want er moet secundair genoeg overblijven.
Succes Egbert
Golden Member
Wat is dit toch een leuk forum!
Dank voor je uiteenzetting Piet. Ik kan m ook volgen en begrijp nu
des te meer waarom de huidige te eenvoudige opzet bij kleinere pulsen
de mist in gaat.
Ik ga dit morgen uitproberen en meten of dat wat aan de gate komt meer
lijkt op wat ik zou willen.
Ondertussen heb ik t idee dat Henk ook wel precies weet met welke
wikkelingen/verhoudingen ik aardig in de buurt zal komen.
Edit: bifilair wikkelen is vast uit den boze ....
Honourable Member
Verder naar boven geeft @Brightnoise ook al de gelijkstroomhersteller aan, en nóg eerder had ik hem ook al aangegeven, in je andere topic over dit onderwerp. Dat is het nadeel van steeds een nieuw openen.
In principe is een condensator met een diode al genoeg, als het verschil in frequentie tussen audio (je 'gelijkstroom') en de klok groot genoeg is. Maar in de praktijk kunnen extraatjes misschien nodig blijken, of toch een driver-IC.
Golden Member
Is een beperking van mij ... ik moet er aan toe zijn om te lezen en t te begrijpen - als andere hersenspinsels weg zijn en er plaats voor is gemaakt. Pas dan valt t kwartje helaas. Het zit nu echter wel permanent opgeslagen!
Vandaag de adviezen opgevolgd van het forum: DC level restore
Allereerst de trafo anders gewikkeld. 3x een 10tal windingen:
Om vervolgens pas na een condensator en een diode de FET aan te sturen.
Een weerstand van 470 ohm was nodig om het signaal omlaag te krijgen, zodat
de FET ook helemaal uit zou gaan.
Het werkt! Ik ben echter heel benieuwd wat berekenen van de componenten
zou opleveren. De trafo en de waarde van C's zijn puur experimenteel
tot stand gekomen nu.
Gelukstreffer geweest die 10 windingen?
[Bericht gewijzigd door EgbertG op maandag 8 maart 2021 17:09:46 (56%)
De schakeling van Piet1950 deed me denken aan een power-tip van texas instruments met push-pull drive voor de mosfet:
https://www.eetimes.com/power-tip-42-part-1-discrete-devices-a-good-al…
Golden Member
...precies mijn voorkeur:
"Discrete devices–a good alternative to integrated MOSFET drivers"
Had al ontdekt dat er echt nog wel een tussenstap nodig is om een
wat serieuzere FET aan te sturen.
Zou de schakeling van TI ook voor niet 50% duty cycle zijn?
Ik heb t vermoeden van niet.
[Bericht gewijzigd door EgbertG op maandag 8 maart 2021 18:35:12 (49%)
In jouw filmpje; https://youtu.be/3YflLpBVKgM kun je zien wanneer het mis gaat bij te kleine of te grote pulsbreedte.
Het kan wel via een omweg en een pulstrafo'tje, die zijn gewoon te koop je hoeft daarvoor niets te wikkelen.
Die trafo'tjes zijn wel erg klein en in SMD en lopen vaak door tot 2MHz.
Op de secundaire kun je een Schmittrigger poort aansluiten welke een halve brug Mosfet driver ic aanstuurt. De trafo doet dan dienst als galvanische isolatie omdat de Mosfets direct aan de gelijkgerichte netspanning zijn aangesloten.
Ha EgbertG,
Ik ben vanmiddag nog opzoek gegaan naar je kern maar dat is wel een hele vreemde
Over het algemeen heeft ferriet geen kleur maar er is geen afspraak over weet je misschien waar je ringkern vandaan kom ?
De kleur rood betekend in ijzer poeder een µ van 10 maar dat is veelte laag met wat je gemeten heb 2 windingen en 4 windingen zou de initiële magnetische permeabiliteit ≈ 8000 moeten zijn en die kan ik niet in jou afmetingen vinden !
De foto die je nu laat zien is dat dezelfde lijkt wel oranje.... maar goed ik kan in de berekening wel uit gaan van een kern die ik hier heb dan is i zo jou kant op
Wel de complimenten want die is goed begrepen.... de manier van wikkelen is prima zo
Het trafo ontwerp wordt eigenlijk alleen bepaald door de maximale magnetische fluxdichtheid toegestaan, Bmax, is dus bepalend.
Dienovereenkomstig, wordt de bovenste beperking van de magnetische flux variatie ΔB gekozen als ongeveer een derde van Bmax.
Voor wat de wikkel verhouding betreft deze wordt voornamelijk bepaald door de amplitude van het PWM-signaal Uin en de stuurspanning van je MOSFET.
De spanningsval veroorzaakt door de halfgeleider zelf moet indien nodig worden overwogen.
De magnetische kern moet onverzadigd worden gehouden, en dus moeten de windingen zo ontworpen worden om een beperkte magnetische flux te behouden variatie ΔB.
Vervolgens kan de beperking als volgt worden afgeleid:
Het aantal wikkelingen primair is groter of gelijk aan (Uin - Uc1 )x Ton / ΔBAe ofwel Uin x (1-D ) x D / ΔBAefs
Deze vergelijking illustreert dat de ondergrens van het aantal primaire windingen np wordt bepaald door de parameters van het ingangssignaal (ingangsspanning amplitude Uin, frequentie fs en duty cycle D), de magnetische kern effectieve magnetische flux gebied Ae, en de toegestane maximale magnetische fluxdichtheid Bmax.
Om het verlies van magnetiserende stroom van de transformator te verminderen, is het belangrijk om het inductieve coëfficiënt Al van de specifieke magnetische kern te weten in de data sheet is dit te vinden in maar ja dan moet je wel weten welke kern je in handen heb
Ik zal proberen morgen met jou componenten een berekening te maken de kern zal ik zo dicht mogelijk bij jou model houden.
Groet,
Henk.
Golden Member
Henk, dit ga ik morgen paar keer goed doorlezen nog en kijken of ik deze uitleg helemaal begrijp.
In een eerder topic kwam ter sprake hoe je het verschil kan ontdekken tussen
poederijzer en ferriet.
Stel 2 dezelfde fysieke afmetingen ringkern - een ferriet, ander ijzerpoeder. En je meet de zelfinductie met 2 wdg en 4wdg. Kan ik uit die gegevens dan duidelijk ferriet of ijzer aanwijzen?
En eh .. zo ja? Hoe? Of moet dat meten eigenlijk plaatsvinden op aantal
verschillende frequenties?
Ik heb nu zo'n componententester gebruikt, misschien dat ik morgen eens
echt zelf meet met een signaalgenerator.
Ha EgbertG,
Nauw ik heb vanmiddag zo'n 173 types doorgelopen weetje eenduidig is het niet er is altijd tussen beide types een overlap qua Al.
Je zou op temperatuur kunnen testen 25 °c naar 50 °c
We kunnen ook de zachtheid ervan testen met een mes ferriet kern is echt HARD materiaal, maar Iron Powered Core (normaal geverfd) is veel zachter materiaal.
De kern die jij in je bezit heb is heel laag 6 mm t.o.v. de diameters misschien op klanten specificatie gemaakt...
Voor het uitrekenen van de trafo en C1 (aan de primaire ) en C2 ( aan de secondaire ) heb je de ingangsspanning en uitgangsspanning nodig net als bij elke transformator
Dus wat is je ingangsspanning en welke spanning wil je aan de eind FETs aanbieden ?
Dan kan je de wikkel verhouding uitrekenen die heb je nu 1:1 en dat kan..... voor wat de twee condensatoren betreft de capaciteit van C1 en C2 zijn zo ontworpen dat ze de spanningsschommelingen in elke schakelperiode te verwaarlozen is.
Groet,
Henk.
Golden Member
MartinV, ik ga met je idee aan de slag om schmittrigger in te zetten. Lijkt me dat dat een soort beautify effect geeft aan het signaal.
De trafo - en mogelijk dat ik er ook 2 ga bestellen om daar eens mee te spelen -mooi compact idd - heeft 15V PP ingang en 20V PP uitgang ideaal gezien. Daarmee heb ik 10v voor de gates.
De wikkelverhouding is dan 15:20
Je hebt aardig gezocht lees ik, Henk! Goed te weten dat iig aan de hardheid
van het materiaal iets af te leiden valt.
Morgen meer ....
[Bericht gewijzigd door EgbertG op maandag 8 maart 2021 22:09:32 (16%)
Ha EgbertG,
Ik kan kijken of er iets te vinden is met deze maten maar je zal hem ook even moeten meten.
Een wikkeling van 10 windingen de rest weg is prima meet de zelfinductie.....
Ik zal kijken bij Amidon de verzamelplaats van kernen die worden wel niet door hun gemaakt maar wel verkocht !
Wel een opmerking weer een hele grote diameter kan 4 keer kleiner maar goed met deze kunnen we experimenteren en misschien is het goed bruikbaar.
Ik ga voor de gegevens uit van jou frequentie en als pulsbreedte verhouding van 0......100% met een ingangsspanning van 1 V max ik heb vanochtend ook een kern gepakt met een µ van 10.000 en twee transistors voor de totem.
Jou opstelling is anders maar het gaat er denk ik om, om de theorie met de praktijk te verenigen
En door ervaring met de transformator op te doen deze is overal inzetbaar of het nu om deze toepassing gaat of in resonantie als middenfrequent trafo of je audio/video scheider noem maar op.
Groet,
Henk.
Honourable Member
Op 8 maart 2021 00:14:35 schreef EgbertG:
Het werkt! Ik ben echter heel benieuwd wat berekenen van de componenten zou opleveren.
De berekening is hetzelfde als voor een AM-detector, en dezelfde overwegingen spelen hier een rol (RC-tijdconstante; clipping).
Het enige verschil is, dat je bij een AM-detector alleen het laagfrequent wilt hebben (de spanning over de condensator), en dat je hier juist de rest wilt hebben (de resterende spanning, dus over de diode).
Golden Member
dus die weerstand die ik uiteindelijk parallel aan de diode plaatste is
ook gewoon essentieel om die RC tijd vorm te geven?!
deze ferrietkern geeft bij 10 wdg 0.1 mH
(mijn spanningsinput is 15v pp)
Ik ken eigenlijk alleen gate drive transformators voor thyristors en voor MOSFETs waarbij de pulsbreedte 50% is. Nu heb ik zelf even wat zitten tekenen:
Het idee is dat je alleen bij het laden en ontladen een puls door de transformator stuurt; dit kan met een middenaftakking en 2 transistors, of met een halve brug en een condensator in serie. De zenerdiode D2 zorgt ervoor dat de MOSFET niet leegloopt door de spoel, en geeft de spoel de kans om te resetten door de weerstand. Het idee is dus dat je bij elke keer laden en ontladen zenerdiode D3 in geleiding trekt, dan heb je dus +10V of -0.7V over de gate-source, zodat de spanning daar niet kan weglopen.
Een beperking is wel dat je nooit mag stoppen met de aansturing terwijl de MOSFET open stond.