मेरे प्रारंभकर्ता का संतृप्ति प्रवाह सूत्रों से सहमत नहीं है

Question

मेरे पहले इंसट्रक्टर के घाव हैं और मैंने 2 तरीकों से इंडक्शन को सत्यापित किया है।

हालाँकि, जब मैं इसकी संतृप्ति धारा का परीक्षण करता हूँ, तो सूत्र की तुलना में इसका स्तर बहुत कम होता है:

$B_{peak} = \dfrac{V\cdot T_{on}}{A_e\cdot N}$ (इकाइयां: वोल्ट, माइक्रोसेकंड, मिमी ² , बदल जाता है)

मैंने 0.2 टेस्ला में सेट किया और मैं अपने मूल में N87 सामग्री का उपयोग कर रहा हूं।$B_{peak}$

मैं मानता हूं कि मेरी विंडिंग टेढ़ी-मेढ़ी थी, लेकिन इसके अलावा मुझे यकीन नहीं है कि इस तरह की कम संतृप्ति करंट का कारण बन सकती है। यह हर बार मेरे कन्वर्टर को उड़ाने के लिए प्रेरित करता है।

यहां दोनों संतृप्ति वर्तमान को मापने के लिए मेरा परीक्षण सर्किट है, जहां मैं पल्स की चौड़ाई बढ़ाता हूं और इसे संतृप्त करता है और विधि 2 प्रेरण माप के लिए भी उपयोग करता है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

Comments

इंडक्शन को सत्यापित करने के लिए आपने किन तरीकों का इस्तेमाल किया है? आप किस ज्यामिति कोर का उपयोग कर रहे हैं?

— user36129

पहले मैं 6.8mH प्रारंभ करनेवाला के साथ श्रृंखला में 1.5kohm रोकनेवाला का इस्तेमाल किया और ~ 61 kHz 1vpp साइन वेव पर आधा आयाम सत्यापित किया। दूसरा, मैंने वोल्ट को एक वर्तमान अर्थ अवरोधक के रूप में मापा और उस प्रतिरोध से विभाजित करके मुझे अपने प्रारंभकर्ता में एक डीसी वोल्टेज के साथ एक ज्ञात नाड़ी चौड़ाई के साथ स्पंदित किया। तब मैंने L की गणना करने के लिए L = V dt / di का उपयोग किया। मैं एक टॉरॉयड का उपयोग कर रहा हूं: B64290L0651X087 epcos.com/inf/80/db/fer_07/r_22.pdf यह Ae = 51mm ^ 2 और N87 के साथ एक है। सामग्री (Bsat .39T है)

— EwokNightmares

$V_L$$V_R$$A_L$$B_{MAX}$

आप यह नहीं कहते हैं कि आप कितने तार या कितने नाड़ी चौड़ाई का उपयोग कर रहे हैं। आपके द्वारा दिए गए आंकड़ों से, मैं 6.8μH के लिए 51 मोड़ की उम्मीद करूंगा। 0.2T अधिकतम क्षेत्र घनत्व के लिए, आपका अधिकतम वोल्टेज-समय उत्पाद लगभग 520μV यानी 104V 5V पर होगा।

— माइकजे-यूके

हां, यह 50mA के बारे में प्रतीत होगा - निश्चित रूप से अनुमानित 77mA की तुलना में कम है। यह सभी उचित वीटी संयोजनों पर लागू होना चाहिए।

— माइकज-यूके

Answer 1

1. N87 स्ट्रेट-अप फेराइट पदार्थ है, पाउडर आयरन प्रकार की सामग्री की तरह हवा के अंतर को वितरित नहीं करता है। सिर्फ इसलिए कि यह टॉरॉयडल रूप में है इसका मतलब यह नहीं है कि यह वितरित-गैप सामग्री है - एक टॉरॉइड में N87 ई-कोर में N87 के समान ही संतृप्त होगा। बूस्टर स्टार्टर के लिए स्ट्रेट-अप फेराइट का उपयोग करने में कुछ भी गलत नहीं है, इसलिए जब तक आप इसे गैप करते हैं (बाद में इस पर अधिक)। तथ्य यह है कि यह toroidal रूप में है, इसका मतलब है कि आप इसे गैप नहीं कर सकते। यदि आप एक टॉरॉयडल फॉर्म फैक्टर के साथ रहना चाहते हैं, तो आप कूल-म्यू पर स्विच करना चाह सकते हैं।

2. $A_L$$A_L$

3. बूस्ट इंडिकेटर्स लोड के लिए मैग्नेटाइजिंग करंट और एनर्जी दोनों को ले जाते हैं (जो ऑफ-टाइम के दौरान मैग्नेटिकली और डिलीवर किए जाएंगे।) एक बार कन्वर्टर लगातार कंडक्शन मोड में काम करना शुरू कर देता है (जब इंसट्रक्टर करंट कभी जीरो नहीं होता), तो यह और भी बुरा है। जब से आप BH वक्र पर काम करना शुरू करते हैं जो शून्य पर रीसेट नहीं होता है। (Bmax अभी भी Bmax है, लेकिन अब आपके पास एक DC ऑफ़सेट है, जिस पर Bpeak सवारी कर रहा है।) ये कारण हैं कि प्रारंभ करनेवाला को एयर गैपिंग की आवश्यकता होती है - कोर संतृप्ति के बिना किसी भी महत्वपूर्ण DC करंट को संभालने में सक्षम नहीं होगा।

4. मुझे यकीन नहीं है कि मैं आपके परीक्षण सर्किट को समझता हूं। प्रारंभ करनेवाला के दोनों छोर अनिवार्य रूप से 5V से जुड़े होते हैं, जिसका अर्थ है कि दो कैपेसिटर (C1 और C2) सिमुलेशन में कुछ भी योगदान नहीं करते हैं। यदि आपका वास्तविक बूस्टर कन्वर्टर इस तरीके से व्यवस्थित किया गया है, तो यह एक बूस्टर कनवर्टर नहीं है और यह कभी काम नहीं करेगा। L1 को D1 के माध्यम से लोड करने के लिए अपनी संग्रहीत ऊर्जा जारी करने की आवश्यकता होती है, जो कि D1 और लोड दिखाए जाने पर कभी नहीं हो सकती है। इनपुट और आउटपुट के बीच एकमात्र संबंध L1 और D1 के माध्यम से होना चाहिए। मैं आर 1 को Q1 के स्रोत में भी डालूंगा और एक गणितीय निर्माण के बजाय एक एकल ग्राउंड-संदर्भित माप करूंगा। (एल 1 केवल तब संतृप्त होगा जब Q1 चालू होता है, इसलिए Q1 बंद होने पर इसे मापना अप्रासंगिक है।)

Answer 2

उत्तर बदले हुए प्रश्न के उत्तर में बदल गया

यह उत्तर संपादित किया गया है क्योंकि प्रश्न का फोकस बदल गया है। मेरा मूल उत्तर अभी भी नीचे है क्योंकि यह मूल प्रश्न के लिए प्रासंगिक था।

किसी भी प्रारंभ में, B (चुंबकीय प्रवाह घनत्व) और H (चुंबकीय क्षेत्र की ताकत) BH वक्र बनाते हैं और उस वक्र से आप देख सकते हैं कि B, H के साथ रैखिक रूप से नहीं बढ़ता है - इसे संतृप्ति कहा जाता है: -

H प्रवाह बनाने के पीछे एम्पीयर-टर्न ड्राइविंग बल है और एम्पीयर के प्रति मीटर की इकाइयों में आयामित है। यह सूत्र है:

$\frac{I N}{l_e}$$l_e$$l_e$$\pi$

बी, फ्लक्स घनत्व निम्न सूत्र में एच से संबंधित है:

$\frac{B}{H} = \mu_0 \mu_r$

$\mu_o$$\mu_r$$4\pi\times10^{-7}$

इसलिए, यदि आप जानते हैं कि आपकी वर्तमान चोटियां क्या हैं (या आपसे अपेक्षा की जाती है) और आप जानते हैं कि आपके पास कितने मोड़ हैं (और आप किस सामग्री और कोर आकार का उपयोग कर रहे हैं) आप बी, फ्लक्स घनत्व की गणना कर सकते हैं।

$l_e$

$H = \frac{0.077 \times 51}{0.05415} = 72.5$

यदि हम इसे B / H फॉर्मूला में प्लग करते हैं और N87 के डेटा शीट से एक रिश्तेदार पारगम्यता (2200) का उपयोग करते हैं: -

$B = 4\pi\times10^{-7}\times 72.5\times 2200$

इसका मतलब केवल यह हो सकता है कि कोर संतृप्त है क्योंकि:

• जब तक प्रारंभकर्ता को फिर से स्पंदित नहीं किया जाता है, तब तक सभी चुंबकीय ऊर्जा को नहीं हटाया जाता है
• अवशेष प्रवाह + नया प्रवाह (पल्स) संतृप्ति पैदा कर रहा है (BH वक्र आरेख देखें)
• जो भी कारण के लिए, प्रारंभ करनेवाला में अधिक वर्तमान है
• जैसा कि यह लगता है, अनिश्चित रूप से, फेराइट N87 नहीं है

व्यक्तिगत रूप से मैं रेमनस फ्लक्स घनत्व को देखूंगा कि यह कितना उच्च हो सकता है। बस एक नज़र लिया और N87 के लिए कल्पना में मजबूत क्षेत्र की ताकत 21 ए / एम है। क्योंकि आप अवशेष प्रवाह से छुटकारा नहीं पा रहे हैं इसलिए 21 ए / मी के बराबर चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है जो 72.5 ए / एम तक जुड़ जाती है जिसका अर्थ है कि आप वास्तव में 93.5 ए / एम लागू कर रहे हैं और इसके परिणामस्वरूप फ्लक्स घनत्व होता है 260mT की तरह।

$A_L$

$0.077\times\sqrt{2}$

मूल उत्तर

नीचे ओपी द्वारा एक टिप्पणी से लिया गया था और मेरी व्याख्या आगे नीचे बताई गई है कि उनकी पद्धति कैसे दोषपूर्ण है:

पहले मैंने 6.8mH प्रारंभ करनेवाला के साथ श्रृंखला में 1.5kohm अवरोधक का इस्तेमाल किया और ~ 61 kHz 1vpp साइन वेव पर आधा आयाम सत्यापित किया।

$X_L$$\frac{1500}{2\Pi F}$

वास्तविकता में अगर प्रारंभ में 1Vp-p है, तो यह तब होगा जब इसमें 1060 ओम की तरह और 61kHz पर प्रतिक्रिया होती है, यह तब होता है जब L = 2.8mH होता है।

$T_{ON}$

Comments

जब मैं LTSpice में सर्किट चलाता हूं, तो मुझे 61 kHz पर आधा वोल्टेज (-6dB) मिलता है। मैंने मूल रूप से उसी परिणाम को निर्धारित करने के लिए लैपल्स विश्लेषण का उपयोग किया।

— EwokNightmares

मेरा मतलब है जब मैं इसे 6.8mH और 1.5kohm के साथ चलाता हूं, तो मुझे 61kHz पर आधा वोल्टेज मिलता है। जब मैं इसे 2.8mH पर चलाता हूं, तो यह कटऑफ को 150kHz पर स्थानांतरित कर देता है।

— EwokNightmares

इसके अलावा, मेरा सर्किट एलपीएफ कॉन्फ़िगरेशन में है, मुझे मूल रूप से उल्लेख करना चाहिए।

— EwokNightmares

ठीक है, उपरोक्त टिप्पणियां एसी विश्लेषण (बोड प्लॉट) के साथ हैं। जब मैं क्षणिक विश्लेषण करता हूं, तो आपका मूल्य काम करता है। मैं उलझन में हूं कि एसी विश्लेषण मुझे क्यों बताता है कि आधा वोल्टेज मेरी गणना की गई आवृत्ति पर है, लेकिन समय डोमेन असहमत है।

— EwokNightmares

मैंने पाया है कि रोकनेवाला और प्रारंभ करनेवाला की अदला-बदली करने से बहुत फर्क पड़ता है। HPF कॉन्फ़िगरेशन में जैसे ही आप इसे खींचते हैं, आप सही होते हैं। एलपीएफ विन्यास में जैसा कि मैंने गणना की और इसका परीक्षण किया, मैं सही हूं।

— EwokNightmares