Güç Osilatörü (Power Oscillator)

[polleme]

Değerli Arkadaşlar,

SMPS devreler ve ferit trafolarla uğraşıyorum. Elimde osiloskop ve kare-üçgen-sinüs fonksiyon jeneratörü var. Bir ferit trafonun örneğin 50 KHz frekansta histerezis eğrisini osiloskopta görmek ve manyetik doyum noktasını ölçmek istiyorum. Bunun için bir power osilatör gerektiğini öğrendim. Trafo girişine power osilatör ile güç uygulayıp osiloskopta X-Y ölçümü ile bu yapılabiliyormuş. Elimdeki fonksiyon jeneratörünün önüne 200 KHz nat genişlikli bir güç anfisi yaparsam bir power osilatör yapmış olurum diye düşündüm. Böyle bir devreyi nasıl yapabileceğim konusunda fikri olan var mı? Standart ses anfileri o frekansa çıkmıyor. RF anfiler de radyo frekanslarında çalışıyor. Bana 20-150 KHz arasında çalışabilecek ve 5-10W güç verebilecek bir devre lazım.

Veya ferit trafonun doyum noktasını ölçmenin farklı bir yöntemini önerir misiniz?

Şimdiden teşekkürler.

[ipek]

artık bulunurmu ? LM12 CLK

[polleme]

Evet yok görünüyor. Karşılık olarak LM2876, LM3876 ve LM3886 önerenler var.

[z]

Nüveye örneğin 100 Tur sar.

Mos vs ile sabit voltaj uygula.

Akımı scopla monitör et.

Akım lineer arttığı sürece her şey yolunda demektir.

Linearite bozulmaya başladığında bobin doyuma girmeye başladı demektir.

Akım belirlediğin sınıra geldiğinde MOS'u devre dışı bıraksın.

Gerekli korumaları alırsan hiç birşeye zarar vermeden doyum noktasını gayet güzel yakalarsın.

[polleme]

Nüveye örneğin 100 Tur sar.

Mos vs ile sabit voltaj uygula.

Akımı scopla monitör et.

Akım lineer arttığı sürece her şey yolunda demektir.

Linearite bozulmaya başladığında bobin doyuma girmeye başladı demektir.

Akım belirlediğin sınıra geldiğinde MOS'u devre dışı bıraksın.

Gerekli korumaları alırsan hiç birşeye zarar vermeden doyum noktasını gayet güzel yakalarsın.

Söylediğinizden MOS'u bobine arada hiçbir şey olmadan doğrudan bağlayacağımızı anlıyorum. Aksi halde bobin akımı sürekli artma eğilimi göstermez, bir direnç bağlasak sabit akım görürüz. Bu durumda bu direkt bağlantıda akımın lineer artışını kontrol etmemiz gerektiğini anlıyorum. Peki akımın sınırlanacağı seviyeyi nasıl biliriz? Yani MOS akımını 5A'de mi yoksa 10A'de mi sınırlamalıyım ki bobin akımı sıfırdan belli bir seviyeye kadar artsın ve artışın ani olduğu anı yakalayabilelim.

Diğer soru, scopla akımın ani artışını izlemek için nasıl bağlamak gerek? Seri küçük değerli direnç üzerinden bağlamak mı gerekir?

Bir de scop kullanmada çok iyi değilim, bu akım artışı periyodik tekrarlanan bir dalga olmayacak (sinus gibi), bunu görmek için trigger mı kullanmak gerek? (Tekrarlanmayan dalga şekillerini görmek için) Çünkü bobin akımının lineer artması ve en sonunda doyuma girilmesi bir kez tekrarlanan ve biten bir akış oluyor.

Cevabınız için teşekkürler.

[polleme]

Sayın Z'nin önerisini düşündüm ama sabit gerilim verince sadece DC doyma noktası tespit edilebiliyor. Halbuki bana DC yanında 20-100 KHz frekanslar civarındaki doyma noktası da gerekiyor. Çünkü frekansla doyma noktası değişiyor. Bir sinyal jeneratör çıkışına LM3886 ile yapılmış 68W anfi bağlasam ve anfi çıkışını ölçülecek bobine (gerekirse 1-10 Ohm Watt direnç ile seri olarak) bağlasam bu şekilde doyum ölçümü yapabilir miyim? Datasheette LM3886 Gain Bandwidth 3 MHz gözüktüğü için sıkıntı olmaz gibi geliyor. Bu şekilde bobinden genliği artırarak 5 Amper civarlarına kadar akım akıtıp istediğim frekanstaki B-H eğrisini osiloskopta izlerim diye düşünüyorum. Bu konuda yorum yapabilecek başka bir arkadaşımız yok mu?

[HexfeT]

DC uyguladığınız an ile doyuma gittiği an arasındaki süreyi ve eğriyi biliyorsak herhangi bir frekans ve duty cycle koşulu altında ne olacağı zaten belli değil midir?

Bir de tek pals yerine belli bir frekasta güçlü sinyal uygulandığında iletim anlarında nüvede depolanmış olan enerjiyi kesim anlarında tamamen boşaltmak gerekmez mi?

Ben saçmalıyor muyum? 

[polleme]

Ama Faraday Yasasını ifade eden eşitlik şu:

B = ( Vp x 108) / (4NpAcf)

Yani doyum noktası, uygulanan DC gerilim, tur sayısı, kesit alanı ve frekansa bağlı. Frekans arttıkça doyum eşiği azalıyor ve nüve daha hızlı doyuma gidiyor.

Güçlü sinyalin pozitif periyodu bir yönde doldururken ters yöne yöneldiğinde boşaltıp ters yönde tekrar doldurmaz mı? Yanlış mı biliyorum acaba?

[z]

Ama Faraday Yasasını ifade eden eşitlik şu:

B = ( Vp x 108) / (4NpAcf)

Yani doyum noktası, uygulanan DC gerilim, tur sayısı, kesit alanı ve frekansa bağlı. Frekans arttıkça doyum eşiği azalıyor ve nüve daha hızlı doyuma gidiyor.

Güçlü sinyalin pozitif periyodu bir yönde doldururken ters yöne yöneldiğinde boşaltıp ters yönde tekrar doldurmaz mı? Yanlış mı biliyorum acaba?

Bu ifadede doyumla ilgli parametre yokki.

B dediğin akı yoğunluğu.

[polleme]

Bu ifadede doyumla ilgli parametre yokki.

B dediğin akı yoğunluğu.

Evet, haklısınız, herhangi bir anda bu formül akı yoğunluğunu verir, ancak bir trafoyu güç osilatörü ve osiloskopa bağladığınızda trafo tam doyuma girerken Vp, Np, Ac ve f parametrelerini ölçüp formülde yerine koyunca elde edilen B değeri Bsat değeri oluyor ve doyma anındaki manyetik akı yoğunluğu olarak ifade ediliyor. (Bsat: Saturation Flux Density)

[z]

B yi nüveyi saturasyona yakın çalışacağı değerde seçersen en az sarımla işi kotarırsın anlamında o.

[polleme]

Peki, bir an için B akısının nüvenin saturasyona gireceği eşiğe yakın seçildiğini varsayalım. Sarım sayısı ve uygulanan gerilim de sabit olsun, Ac zaten sabit. Bu durumda frekans artarsa baştan varsayılan B değeri azalır. Okuduğum tüm kaynaklarda B eşikte ise frekansın artması trafoyu doyuma sürükler diye bahsettiğine göre frekansın artması ile doyum eşiği düşmüş olmuyor mu? Frekans ile Bsat doyum eşiği arasında ters ilişki var. Söylemek istediğim, DC'de ölçülen doyum noktası ile 100 KHz'de ölçülen doyum noktasının farklı olması gerektiği. Eğer yanlış yorumlamıyorsam formülün söylediği de bu.

[z]

Magnetik malzemeler lineer malzemeler değiller.

Bir sigorta telinden akıtalacak akımın maks değeri bellidir. Yani akım yoğunluğu bellidir.

Akımın frekansıyla sigortanın atma değerinin alakalandırılması çok mantıklı değil. Elbette deri etkisi vs işin içine girecektir ama
ihmal edileblir.

Kataloglarda B ile F arasındaki ilişki de verilmediğine göre verilen B sat değerini tüm frekanslarda kullan gitsin.

Eğer değişik frekanslar için verilmiş B değerleri varsa işine gelen değeri kullan.

Frekans arttıkça nüvedeki kayıplar aratacağı için ısınma frekansla artacaktır. Buradaki ısınma saturasyonla alakalı değil.

[polleme]

Dediğiniz gibi hareket mantıklı geliyor. Bsat değeri için bilinmiyorsa 0,25-0,3 T arası bir değer alınması önerilmiş, bu değeri alıp geçeceğim.

[ipek]

şöyle bir şey farkettim bir incele istersen.

http://www.dosya.tc/server10/KlNnQ2/DisplaystheB-HCurvesoscillope.pdf.html