U ovom odgovoru ćemo se baviti proračunom flyback koji koristi UC3844 i UC3845 IC kojima je max. PWM 50%
Za trafo potrebno nam je veoma malo "činilaca"
-MDT program
-kalkulator
-3 obrasca
MDT program se može skinuti besplatno sa interneta.O njemu ćemo kasnije.
Ono što mi treba da znamo od obrazaca je sledeće:
1.Pik struja primara:
Ipk[A]=5,5*P[W]/Uul.min.[V]
2.Induktivnost primara:
L[mH]= (Uul.min.[V]*0,5)/(Ipk[A]*f[kHz])
3.Broj navoja sekundara:
Nsek.=Nprim.*Uiz./Uul.min.
Uul.min. je minimalan DC napon mreže.
Ovo je sve što nam treba od obrazaca.
Otvorićemo MDT i izabrati "CORE CALCULATIONS".
Prvo što vidimo odozgo je "Core and material selection"
Sada ćemo da odaberemo potrebnu snagu pretvarača,kao i izlazni napon
Jedan od često korišćenih pretvarača je pretvarač snage 150W pri oko 14V za punjenje akumulatora.Pri 150W imaćemo max. struju od 11A
Za snagu od 150W uzećemo E42/21/20 materijal N27 koji je veoma dostupan i može se naći u TV/monitorima.
Temperaturu ćemo uzeti 100C jer 25C imamo samo kada sprava ne radi.
Sada nam je potrebno izračunati procep i DC bias trafoa,te biramo traku "DC BIAS".
MDT traži induktivnost [mH] i struju [A]
Vraćamo se na proračun:
Minimalan napon mreže ćemo uzeti neka bude 180V~.Kada to ispravimo imaćemo 250V i to je naš Uin.min.
1.Ipk=5,5*150/250=3,3A
Odmah možemo i proračunati otpornik za merenje struje,a on se računa:
R=1V/I tj. 1V/3,3A=0,3oma,uzećemo 0,33oma
Možemo mu izračunati i snagu: P/Uul.max.=150W/325V=~0,5A*1V=~0,5W uzimamo prvu veću vrednost a to je 1W.Možemo upotrebiti i 2W ko želi.
Sada biramo frekvenciju rada.Uzećemo npr. 46kHz jer se ta vrednost otprilike dobija sa R=15k i C=1n
2. L=(250*0,5)/(3,3*46)=0,82mH
U MDT unosimo ovu induktivnost a u polje I unosimo Ipk struju.
Stisnemo "calculate" i dobijamo sledeće:
s-procep u mm,dobili smo 0,7mm na srednjem stubu što je isto što i 0,35mm na sva tri stuba.
N-broj navoja na primaru = 46 namotaja.
d je podatak koju maksimalnu debljinu žice možemo smestiti u prozor za motanje.
Proračunaćemo debljinu žice za primar:
Iprim=P/Uul.min.=150/250=0.6A
Ako uzmemo u obzir to da je obično gustina struje oko 3,5A/mm^2 to će nam potrebna debljina žice biti 0,6/3,5=0,17mm^2 tj. 0.5mm
Pošto je MDT rekao da je max. d=1,6mm to znači da će žica stati bez problema.
Još ostaje sekundar:
Nsek.=46*14,4/250=~2,7 namotaja,mi ćemo namotati 3 navoja.
Proračunaćemo i debljinu žice:
11/3,5=3,2mm^2 ili 2mm
Umesto jedne žice je poželjno upresti više tanjih.Kada se mota trafo,najbolje bi bilo namotati sve licne u jednom sloju umesto da se upredu.
Sada odabir tranzistora:
Struja tranzistora treba biti min. 2x veća od Ipk.
To znači da će zadovoljiti tranzistor od 7A.
Računamo napon:
Utr.=Uul.max.+(Uizl.*Nprim./Nsek.)=340V+(14,4*46/3)=570Vpk
Zbog bezbednosti ćemo uzeti još bar 30% te dobijamo konačno da je napon tranzistora:
570+171=741V,Uzećemo prvu veću vrednost,a to je 800V.
340VDC računamo ako je max. napon mreže 240V~.
Sada možemo izabrati bilo koji tranzistor kojem je napon 800V a struja 7A ili veća.
Ako možemo da biramo,prednost ima onaj tranzistor kojem je Rdson manji,i onom koji ima manji gate charge.
Biramo izlaznu diodu:
Struja min. 2 puta veća-uzimamo 25A diodu.
Napon na diodi je Uizl.+(Uul.max*Nprim./Nsek.)=14,4+22=~37V
Dodaćemo još 50% te ćemo dobiti oko 60V
Dakle dioda treba da bude 60V i 25A ili više.
Ko želi može da stavi IRF540 koji će raditi kao sinhroni ispravljač.
A sada u vezi snabera:
Za snaber ćemo upotrebiti Zener (TVS) diodu umesto RC člana.
Njen napon biramo tako što uzmamo prvi veći napon od napona koji smo dobili kada smo izračunali:
Uizl.*Nprim./Nsek.=14,4*15,4=221V
Uzimamo prvu veću vrednost a to je 250V.Koristićemo TVS diode sa oznakom 1,5KE250xx
Pomoćni napon za napajanje UC ćemo uzeti sa malog pomoćnog sekundara koji će takodje davati oko 14V.On takođe ima 3 namotaja kao i glavni sekundar.
To bi otprilike bilo to,sledeći na redu je flyback koji daje +/-35V snage 150W (mogao bi da tera jedan TDA7294)...
Evo kako izgleda program MDT u toku kalkulacije:
Na slici možemo videti i grafik opadanja induktivnosti u odnosu na struju.
Acca Electronic