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.
artık bulunurmu ? LM12 CLK
Evet yok görünüyor. Karşılık olarak LM2876, LM3876 ve LM3886 önerenler var.
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.
Alıntı yapılan: z - 31 Mayıs 2013, 02:41:05
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.
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?
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? ::)
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?
Alıntı yapılan: polleme - 08 Haziran 2013, 11:34:14
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.
Alıntı yapılan: z - 08 Haziran 2013, 13:15:52
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)
B yi nüveyi saturasyona yakın çalışacağı değerde seçersen en az sarımla işi kotarırsın anlamında o.
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.
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.
Dediğiniz gibi hareket mantıklı geliyor. Bsat değeri için bilinmiyorsa 0,25-0,3 T arası bir değer alınması önerilmiş, bu değeri alıp geçeceğim.
şöyle bir şey farkettim bir incele istersen.
http://www.dosya.tc/server10/KlNnQ2/DisplaystheB-HCurvesoscillope.pdf.html (http://www.dosya.tc/server10/KlNnQ2/DisplaystheB-HCurvesoscillope.pdf.html)
Alıntı yapılan: ipek - 15 Haziran 2013, 13:35:53
şöyle bir şey farkettim bir incele istersen.
http://www.dosya.tc/server10/KlNnQ2/DisplaystheB-HCurvesoscillope.pdf.html (http://www.dosya.tc/server10/KlNnQ2/DisplaystheB-HCurvesoscillope.pdf.html)
Hocam, benim istediğim şey bu işte ama istediğimden biraz daha karmaşık. Bu devrede 8038 ile bir dalga üreticisi yapılmış ama ben elimdeki hazır fonksiyon jeneratörü kullanmak istiyorum. Bu durumda devredeki 8038'li kısmı çıkarabilirim. Bir de devrenin maksimum test akımı 500 mA olarak belirlenmiş, saturasyon veya B-H ölçümü için daha yüksek akım gerekiyorsa bu devre yetmiyor, zaten yazar en sonunda daha yüksek akımlar için devreyi büyütmeyi başkalarına bıraktığını ifade ediyor. Akımı büyütmek içinse çıkış transistörleri ile 78xx elemanlarının değiştirilmesi gerekiyor. Ama çıkış transistörleri ve osiloskop bağlantısını içeren çıkış kısmı işime yarar, devrenin sadece bu kısmını yaparak işimi çözebilirim. Katkı için çok teşekkürler.
Yazışma olmayan zamanda ben bir adet LM3886 ile çalışan 68W anfi devresi yaptım. Bu devre, 2 MHz frekanslara kadar çalışabiliyor ve çıkıştaki yüke 7 ampere kadar akım verebiliyor. Bu anfi devresinin girişine fonsiyon jeneratörü ile kare, üçgen veya sinüs uygulayıp çıkışına bir 1-4,7 Ohm arası 50W dirençle birlikte ölçülecek bobini seri bağlayıp ölçüm yapmaya çalışacağım.
mesaj birleştirme:: 15 Haziran 2013, 14:41:21
Şu anda denemek istediğim tam olarak şu aslında:
http://bbs.dianyuan.com/bbs/u/0/1069139538.pdf (http://bbs.dianyuan.com/bbs/u/0/1069139538.pdf)
@polleme:
Çelişkinizi anlıyorum verdiğinize benzer pek çok denklem app note'larda var fakat bunların çıkış noktası şu: Trafonun sarım sayısı sabit ise frekans azaldıkça geçen akım artar ve B ~ u x (I x N) olduğundan "B > Bmax" olur ve nüve doyuma gidebilir diyorlar. (u = magnetik geçirgenlik)
Çözüm:
Aynı problemi bende yaşadım, 30000uF 30V şarjı low esr kondansatörleri bir mosfet yardımıyla trafonun üzerine deşarj edip "step response" elde ediyorum. Bu değer size hem indüktansı hemde kaç amperde doyduğunu gösterecektir. Fakat unutmayın bir kez doyurduğunuz nüve kendi kendine düzelmez. Aynı yönde magnetize ettiğiniz nüvenizin ilk ölçümünün diğerlerine göre daha yüksek bir akımda doymasının nedeni budur.
Bende bir 47000 uF 25v var onunla deneyebilirim ama bu şekilde değil de bir fonksiyon jeneratörü üzerinden AC vermek bir alternansta doyuma giden nüvenin diğer polaritedeki alternansta doyumdan çıkmasını sağlamaz mı? Böylece belli bir frekansta doyum daha sağlıklı ölçülür diye tahmin ediyorum.
Alıntı yapılan: Icarus - 15 Haziran 2013, 16:34:44
@polleme:
Çelişkinizi anlıyorum verdiğinize benzer pek çok denklem app note'larda var fakat bunların çıkış noktası şu: Trafonun sarım sayısı sabit ise frekans azaldıkça geçen akım artar ve B ~ u x (I x N) olduğundan "B > Bmax" olur ve nüve doyuma gidebilir diyorlar. (u = magnetik geçirgenlik)
Çözüm:
Aynı problemi bende yaşadım, 30000uF 30V şarjı low esr kondansatörleri bir mosfet yardımıyla trafonun üzerine deşarj edip "step response" elde ediyorum. Bu değer size hem indüktansı hemde kaç amperde doyduğunu gösterecektir. Fakat unutmayın bir kez doyurduğunuz nüve kendi kendine düzelmez. Aynı yönde magnetize ettiğiniz nüvenizin ilk ölçümünün diğerlerine göre daha yüksek bir akımda doymasının nedeni budur.
"Step Response" yaptığınızda çok ani bir boşalma olduğuna göre hangi akımda doyuma girdiğini nasıl ölçebiliyorsunuz?
Elimde şuan o setup yok ama yakınımdaki malzemelerle (10000uF 12V) ile osiloskop çıktısını yolluyorum.
(http://s10.postimg.cc/4setr7l9l/image.jpg)
@Icarus
Osiloskop kullanmada çok iyi değilim, özellikle kısa anda gerçekleşen anlık olayların trigger ile nasıl ölçüldüğünü hiç bilmiyorum. Siz sanırım dolu 10000 uF kondansatörü doğrudan arada direnç olmadan bobin uçlarına bağlıyorsunuz. Şu sorulara cevabınızı alabilir miyim? Eminim benim konumumda olan diğer arkadaşlara da katkınız olacak.
1- Kondansatör ve bobin birbirine bağlandığı sırada osiloskop nereye ve nasıl bağlı?
2- Boşalma ve ölçüm anlık olduğuna göre trigger kullanıyorsunuz sanırım, osiloskopta nasıl ayar yapılıyor?
3- Verdiğiniz şekilde nüvenin doyduğu anda ekranda voltaj ve us cinsinden zaman değerleri var. Doyma anında neyi ölçmüş oluyorsunuz? Bir başka deyişle bobinin doymaya girdiği andaki akımı bu şekilden nasıl buluyoruz?
Şimdiden teşekkürler.
(http://s12.postimg.cc/mr85w3til/image.png)
Böyle bir devrede geçen akımı ölçmek istiyorsunuz diyelim. Ya akım probu kullanacaksınız veya 0.2ohm, 0.1ohm gibi direnci seri bağlayıp parallelindeki gerilimi ölçeceksiniz.
Anahtar kapatıldığı anda devreden geçen akım şöyle olacaktır.
(http://s4.postimg.cc/7rbegmykt/image.png)
(V / L) = di/dt ise akım doğrusal bir şekilde artacaktır eğimide V/L olacaktır.
Ancak gördüğünüz gibi bir noktada akımda ani bir yükselme başlıyor. Bu noktada nüve doymuştur.
Bir anlık bir olayı görüntülemek için ise triger ayarınız, "Single Shot" + "Positive Edge" olmalı. Ama bunun dışında yaklaşık 20 tane daha yapılabilecek ayar var. Örneyin mekanik bir switch (ör: röle ?) kullanıyorsanız kontak titreşimnden kaynaklan sinyalleri filitreleyebileceğiniz triger seçenekleri var.
Eğer mosfet gibi elektronik bir anahtar kullanıyorsanız ve daha az hata elde etmek istiyorsanız scope'punuzun "Extrernal Triger"'inida kullanabilirsiniz tabii "Single Shot" yapmanız gerekli
Tam olarak anladım. Çok teşekkürler.
mesaj birleştirme:: 16 Haziran 2013, 23:02:53
Zaman skalası önemli değil. Seri direnç üzerindeki gerilimi V/L eğimi devam ederken ölçmeye devam ediyoruz. Bu gerilim artışı aslında bize akımın artışını gösteriyor. Akımın ani yükseldiği andaki akım değeri (yani V/Rs değeri) bize doyma akımını veriyor. Şu anda formülleri hatırlamıyorum ama bu doyma akımını bilince doyma anındaki akı yoğunluğu olan Bsat hesaplanabilir sanırım.
mesaj birleştirme:: 16 Haziran 2013, 23:19:36
@Icarus, bir de önceki yazınızda doyan nüvenin kendi kendine düzelmeyeceğini belirtmiştiniz. Kondansatörü bir yönde bağlayıp nüveyi doyma noktasına getirdikten sonra bir de ters yönde bağlarsak üzerindeki doyma etkisini yoketmiş olmaz mıyız? Böylece ikinci bir ölçümde ilk ölçüm ile benzer değeri elde etme şansı olur.
Evet tam olarak dediğiniz gibi bobinin uclarını ters bağlanarsanız olur veya sadece 1-2 dakkika beklemeniz bile yeterli olabilir.
Fakat lamine edilmiş kobalt alaşımları, lamine edilmiş ferrit, sinterlenmiş demir+alüminyum nüveler bunların geçirgenlikleri 200000 ve üzerinde, eğer bunları aşırı doyurursanız. Nüveye kalıcı hasar verebilirsiniz.
Zaten bu tip nüveler elektronik devrelerde doyum noktalarında kullanılıyorlar ama ufak bir toroid 1 Tesla'ya dayanamaz.