Yurasvs (16.02.2026 12:32, просмотров: 4852)Скин эффект, эффект близости и другое колдунство. Эксплуатация
моего 5киловаттного LLC преобразователя выявила, что сильно
нагреваются обмотки силового транса. Ток в первичке 40...80А RMS,
частота 60...120кГц. Первичка намотана самодельным литцендратом
200жил по 0.3мм, сечение каждой жилы 0.07кв.мм. Вроде как должно
хватать. Но не хватает, температура провода в тепловизор около 140
градусов. Окно позволяет увеличить сечение раза в полтора. Есть
готовые литцендраты больших 
сечений из 2х...3х тысяч жил, но коэффициент заполнения получается гораздо хуже. Вопрос, что сделать, оставить проволоки по 0.3мм, просто увеличив их количество, или взять литцендрат из 3 тысяч мельчайших жил, оставив почти то же общее сечение? Что лучше для данного диапазона частот?
-
- Еще один сюрприз вылез при эксплуатации серийных изделий. Силовой
трансформатор расположен довольно близко к стальной стенке корпуса
и имеет довольно большой зазор, из которого магнитное поле
выпучивается наружу. Оказалось, что корпус в районе транса
нагревается очень сильно (эффект микроволновки). На фото горячее
пятно обведено красным, и там тепловизор показывал более 80
градусов, хотя вокруг все холодное. Спросил у ИИ, что делать. Тот
посоветовал заэкранировать Yurasvs(634 знак., 15.04.2026 16:35 - 17:06, картинка, картинка)
- а где фотография алюминиевой пластины? И ваше изделие не очень
похоже на серийное. Скорей пробная партия, опытные образцы. - =L.A.=(15.04.2026 21:00)
- Да, на фото опытный образец, серийные поаккуратней. - Yurasvs(16.04.2026 08:30)
- Имеет смысл экранировать поле не на корпусе, а на самом трансформаторе. Не могу посмотреть видео, но на иконке - пример экрана. Nikolay_Po(1 знак., 15.04.2026 17:14, youtube)
- Если зазор делать только в центральном керне, тогда магнитное поле
должно меньше выбегать за пределы. Но у вас нагрев не возле
феррита, т.е. не возле торца корпуса, а возле обмоток - AlexBi(15.04.2026 17:05)
- С зазором в центральном керне трудно получить требуемую для LLC
индуктивность рассеяния. Пришлось бы отдельный дроссель добавлять,
а это габариты. А пятно нагрева начинает расти с середины, смотрел
запуск в тепловизор, так что именно поле из трех зазоров виновато.
После замены самодельного литцендрата на заводской 2000 жил по
0.07мм сами обмотки перегреваться перестали. - Yurasvs(15.04.2026 20:48)
- А вы пробовали ввести отдельно стоящий дроссель, для формирования
резонансного контура, а трансформатор сделать без зазоров? Правда
подмагничиваться может со вторички, если полуобмотки разные.. - Solo(16.04.2026 09:26)
- Это еще одно моточное изделие немалых габаритов. Ну его. В аппноутах от Инфинеона встречаются сумасшедшие конструкции гибридных трансформаторов, где дроссель нахлобучен сверху на трансформатор, причем часть магнитопровода общая. Но это слишком сложно в изготовлении и рассчете. - Yurasvs(16.04.2026 10:32)
- А вы пробовали ввести отдельно стоящий дроссель, для формирования
резонансного контура, а трансформатор сделать без зазоров? Правда
подмагничиваться может со вторички, если полуобмотки разные.. - Solo(16.04.2026 09:26)
- а если прям всю щель медным листом обернуть? - LordN(15.04.2026 17:09)
- Все уже, ничего менять не хочу. Работает - не трожь. - Yurasvs(15.04.2026 17:11)
- просто интересно как оно себя поведёт - LordN(16.04.2026 04:52)
- Да, пожалуй. С зазором по бокам, лента может боком выйти, как
минимум, вытеснит поле от наружного края зазора к внутреннему и
вызовет перенасыщение с перегревом и разрушением. Видал я
рассыпавшиеся трансформаторы... - Nikolay_Po(15.04.2026 17:15)
- так это тогда все зазоры оборачивать надо - LordN(16.04.2026 04:52)
- Если все зазоры оборачивать, рассеяния не будет, как заметил Юра. А
оно в его топологии - полезно. - Nikolay_Po(16.04.2026 09:09)
- рассеяние - это что такое просто активные потери? LordN(120 знак., 16.04.2026 12:21)
- Нет, называется индуктивность рассеяния. Значит, не активные. А
реактивные. В эквиваленте, это будто последовательно с обмоткой
трансформатора, включён дросселёк. - Nikolay_Po(16.04.2026 12:41)
- А, понял, спасибо. - LordN(16.04.2026 16:38)
- Нет, называется индуктивность рассеяния. Значит, не активные. А
реактивные. В эквиваленте, это будто последовательно с обмоткой
трансформатора, включён дросселёк. - Nikolay_Po(16.04.2026 12:41)
- рассеяние - это что такое просто активные потери? LordN(120 знак., 16.04.2026 12:21)
- Если все зазоры оборачивать, рассеяния не будет, как заметил Юра. А
оно в его топологии - полезно. - Nikolay_Po(16.04.2026 09:09)
- так это тогда все зазоры оборачивать надо - LordN(16.04.2026 04:52)
- Все уже, ничего менять не хочу. Работает - не трожь. - Yurasvs(15.04.2026 17:11)
- С зазором в центральном керне трудно получить требуемую для LLC
индуктивность рассеяния. Пришлось бы отдельный дроссель добавлять,
а это габариты. А пятно нагрева начинает расти с середины, смотрел
запуск в тепловизор, так что именно поле из трех зазоров виновато.
После замены самодельного литцендрата на заводской 2000 жил по
0.07мм сами обмотки перегреваться перестали. - Yurasvs(15.04.2026 20:48)
- а где фотография алюминиевой пластины? И ваше изделие не очень
похоже на серийное. Скорей пробная партия, опытные образцы. - =L.A.=(15.04.2026 21:00)
- Есть варианты без литцендрата. С четырёх печатных обмоток в нижней
части картинки снимают 160А. Тепла оно выделяет, наверное, больше.
Но и охлаждается не в пример лучше. ЫЫyкпy(161 знак., 16.02.2026 22:11, картинка)
- У меня низковольтная обмотка 5 витков, диапазон напряжений на ней 100...150В. Придется подковы последовательно соединять, а это не очень удобно. - Yurasvs(18.02.2026 20:43)
- Как всегда самое интересное осталось с другой стороны - элементы синхронного выпрямления и их охлаждение. - NeoPower________(17.02.2026 00:30)
- Стесьняюсь спросить у вас преобразователь на 5 kW с пассивным
охлаждением? Литцендрат можно не пока менять, а пустить параллельно
2 провода и посмотреть результат - так будет нагляднее. - NeoPower_______(16.02.2026 17:00)
- Вот Вам еще образец. Это ужас какой-то, с ремонтопригодностью полный атас. Yurasvs(8 знак., 19.02.2026 12:12, youtube)
- Вентиляторы есть. При минимальном входном напряжении и полной нагрузке суммарная расчетная рассеиваемая мощность на всех силовых ключах составляет около 200Вт. При номинальном входном напряжении меньше в 2 раза. На ощупь радиатор чуть теплый. - Yurasvs(16.02.2026 17:53)
- Начни с проверки удельного сопротивления своего провода ом на метр, а то может там вместо меди какое-нибудь гавно. LordN(157 знак., 16.02.2026 14:52)
- Тепло - это омические потери. Их легко измерить измерителем
иммитанса на частоте 100 кГц. - my504(16.02.2026 13:20)
- Понятно, что потерь больше, чем хотелось бы. Вопрос, как их
уменьшить. Феррит кстати не греется почти, греется только провод. - Yurasvs(16.02.2026 13:30)
- Нужно не столько увеличивать сечение, хотя и его нужно для улучшения теплоотвода - толщина скин-слоя тут не критерий - нужно больше, сколько уменьшить количество слоев для вывода тепла. То есть уменьшить заполнение окна. Уменьшение заполнения уменьшит влияние эффекта близости, хотя на частоте 120 кГц этот эффект не доминирует. - my504(16.02.2026 14:47)
- Понятно, что потерь больше, чем хотелось бы. Вопрос, как их
уменьшить. Феррит кстати не греется почти, греется только провод. - Yurasvs(16.02.2026 13:30)
- ЕМНИП для 100кГц толщина скин-слоя 0,207мм. Я бы удостоверился, что
все 200 проводников зачищены, залужены и пропаяны в месте соединения. - reZident(16.02.2026 12:59)
- А может быть имеет смысл взять для литцендрата проволоку с
изоляцией потолще. - Tech_(16.02.2026 13:16)
- Считаете, что пробивает изоляцию и возникают условные "токи Фуко"? - reZident(16.02.2026 13:36)
- Я про "эффект близости". - Tech_(16.02.2026 13:44)
- Тогда уж слои синей изолентой перемотать. - mse homjak(16.02.2026 13:59)
- А, ну да. Согласен. - reZident(16.02.2026 13:53)
- Я про "эффект близости". - Tech_(16.02.2026 13:44)
- Считаете, что пробивает изоляцию и возникают условные "токи Фуко"? - reZident(16.02.2026 13:36)
- Искусственный интеллект говорит, что для таких частот оптимальный
диаметр одной жилы составляет 0.07мм, более чем втрое меньше, чем у
меня.... - Yurasvs(16.02.2026 13:15)
- Чем обосновывает такую толщину провода ЫЫ? - reZident(16.02.2026 13:36)
- Lloyd Dixon обосновывает тем что пучок из N проводов по потерям
эквивалентен намотке с количеством слоев корень из N. Чтобы
удержать на приемлемом уровне потери от эффекта близости приходится
брать толщину проволочек много меньше толщины скин-слоя. ЫЫyкпy(127 знак., 16.02.2026 19:22, ссылка)
- Спасибо. - Yurasvs(16.02.2026 20:00)
- Lloyd Dixon обосновывает тем что пучок из N проводов по потерям
эквивалентен намотке с количеством слоев корень из N. Чтобы
удержать на приемлемом уровне потери от эффекта близости приходится
брать толщину проволочек много меньше толщины скин-слоя. ЫЫyкпy(127 знак., 16.02.2026 19:22, ссылка)
- Я бы попробовал с меньшим сечением. 0.3мм на 20кГц я бы ещё
поставил. Но на 60..120 это перебор. Нужно тоньше. Ну и обмотку бы,
в идеале, мотать на секционированном каркасе, но для таких токов,
такой толщины - не представляю как перейти с наружного слоя на
внутренний. - Nikolay_Po(16.02.2026 13:30)
- Первичка намотана в 1слой, переходов нет. Вторичка 3 слоя, но там
10 ампер всего. - Yurasvs(16.02.2026 13:32)
- Интересно, что горячее - первичка или вторичка? Что горячее - то и
сделать больше сечением. И у всех проволоку не толще 0.1мм... - Nikolay_Po(16.02.2026 13:57)
- Это неизвестно. Yurasvs(144 знак., 16.02.2026 14:43)
- Я бы просто тепловизором глянул по концам. Они медные тепло хорошо проводят. В месте выхода из катушки, будут иметь температуру внутренности. - Nikolay_Po(16.02.2026 22:28)
- После того как хорошо прогреется. Выключить питание. Отключить
транс от цепи и измерить сопротивление обмоток первичной и
вторичной. Дождаться охлаждения до комнатной температуры и еще раз
измерить. Лично наблюдал как на испытаниях таким образом измеряли
перегрев обмоток электродвигателя. - Sl(16.02.2026 20:37)
- Такой методой году в 97-м смогли вернуть Северозападной Лаборатории
сколько-то там десятков тысяч левых ферритов. С помощью печки и
измерителя имитанса (Щ-какой-то там) определяли точку
ДжиКюри. Когда индуктивность резко падала, измеряли сопротивление и вычисляли температуру. Она (температура) оказалась где-то в районе 70-80 градусов. - Бapбoc(16.02.2026 20:54)
- Такой методой году в 97-м смогли вернуть Северозападной Лаборатории
сколько-то там десятков тысяч левых ферритов. С помощью печки и
измерителя имитанса (Щ-какой-то там) определяли точку
- Это неизвестно. Yurasvs(144 знак., 16.02.2026 14:43)
- Интересно, что горячее - первичка или вторичка? Что горячее - то и
сделать больше сечением. И у всех проволоку не толще 0.1мм... - Nikolay_Po(16.02.2026 13:57)
- Первичка намотана в 1слой, переходов нет. Вторичка 3 слоя, но там
10 ампер всего. - Yurasvs(16.02.2026 13:32)
- Чем обосновывает такую толщину провода ЫЫ? - reZident(16.02.2026 13:36)
- А может быть имеет смысл взять для литцендрата проволоку с
изоляцией потолще. - Tech_(16.02.2026 13:16)
- Еще один сюрприз вылез при эксплуатации серийных изделий. Силовой
трансформатор расположен довольно близко к стальной стенке корпуса
и имеет довольно большой зазор, из которого магнитное поле
выпучивается наружу. Оказалось, что корпус в районе транса
нагревается очень сильно (эффект микроволновки). На фото горячее
пятно обведено красным, и там тепловизор показывал более 80
градусов, хотя вокруг все холодное. Спросил у ИИ, что делать. Тот
посоветовал заэкранировать Yurasvs(634 знак., 15.04.2026 16:35 - 17:06, картинка, картинка)
