Для чего коса на импульсном трансформаторе



Как разобрать импульсный трансформатор

Покупать каркас и феррит мне не очень хотелось, поскольку в моей кладовке полно неисправных компьютерных блоков питания из которых легко достать необходимый для моей самоделки трансформатор.

Клея китайцы не пожалели, залили на совесть и на века…

Думали разбирать импульсный трансформатор никто не будет. Наши Кулибины все разберут, перемотают и опять соберут.

Технология разборки очень простая надо сильно нагреть ферритовый магнитопровод до 300°С, клей хорошенько размякнет и аккуратно расшатывая вытаскиваем половинки феррита из каркаса.

Делать надо быстро и аккуратно, обязательно в перчатках, не дожидаясь охлаждения магнитопровода, иначе клей снова намертво прилипнет.

Можно использовать строительный фен или положить трансформатор ферритом на сковородку. Скажу честно, пока научился расколол пять трансформаторов.

Я решил использовать паяльную станцию предварительно выставил 300°С на терморегуляторе.

Аккуратно извлеките очень хрупкий ферритовый магнитопровод из каркаса.


Кусачками откусите медные обмотки и размотайте.

Остатки медного провода следует удалить паяльником.


Готовый к намотке каркас с ферритовым магнитопроводом.


Чтобы намотать новые обмотки на каркас я использую самодельный станок для намотки трансформаторов.

Второй способ разборки импульсного трансформатора

Это самый популярный и доступный способ.

Просто берем глубокую посуду нужных размеров и нагреваем в нем воду до температуры кипения.

Затем берем палочку длиной больше диаметра посуды и привязываем точно посередине медный провод или толстые нитки. Другой конец провода привязываем к контактам трансформатора.

Погружаем трансформатор в кипяток.

Важно чтобы разбираемый импульсный трансформатор не касался дна, а был бы примерно посередине. Это нужно для равномерного прогрева со всех сторон.

Ждем 10-15 минут, вынимаем изводы и аккуратно, без дополнительных усилий, разъединяем половинки сердечника. Обязательно надеваем перчатки, т.к. сердечник очень горячий.

Третий способ разборки — мощный паяльник

Я применял этот способ неоднократно.

Включаем мощный паяльник, например 100Вт, и ждем до полного прогрева.

Устанавливаем трансформатор под корпусом паяльника, там где расположен нагревательный элемент.

Для равномерного прогрева главное, чтобы не было зазора. Через 10-15 минут прогреваем другую сторону.

Потом пробуем разобрать. Если клей еще не ослаб, надо продолжать нагрев. Не следует применять силу, иначе можно сломать сердечник.

Во всех случаях надо нагревать сердечник, поэтому не забывайте о правилах безопасности.

Видео: Как разобрать импульсный трансформатор

Намотка импульсных трансформаторов

Одной из важнейших деталей импульсного блока питания является импульсный трансформатор. «А где ж взять-то подходящий?», — спрашивают некоторые товарищи. Попробую облегчить вам задачу. Просто найдите трансформатор с подходящим сердечником, а я расскажу как вам его перемотать.

Предполагается, что необходимое количество витков обмоток и диаметры проводов вам известны.

Итак, что нам нужно:

1. Провода. Для намотки трансформаторов используются провода в двойной и тройной изоляции. Можно взять провода подходящего диаметра из старых силовых трансформаторов или реле (например, провод ПЭВ-2).

2. Сердечник от старого/сгоревшего/неподходящего импульсного трансформатора.

Допустим, что у нас есть каркас, такой, как на рисунке. Нам нужно намотать трансформатор, такой, как в нижнем правом углу рисунка.

Сначала наматываем первичную обмотку. Зачищаем один конец провода и припаиваем его к четвертой ножке трансформатора. Это будет начало обмотки. Наматываем провод виток к витку снизу вверх, в направлении, указанном на рисунке. Когда первый слой заполнится, начинаем наматывать второй слой, также виток к витку, но уже сверху вниз. Последний слой нужно равномерно распределить по всей высоте сердечника. Оставшийся конец провода зачищаем и припаиваем к первой ножке.

После этого наматываем несколько слоев изоляции, например, полиэстеровой или фторопластовой пленки. Изоляцию нужно наматывать так, чтобы она была от самого низа, немного с запасом, и до самого верха, так же с запасом. Небольшой запас делается для того, чтобы полностью исключить возможность соскальзывания вторичной обмотки, которая будет поверх изоляции, на первичную, так как это очень опасно (чревато замыканием обмоток и тем, что напряжение с первичной обмотки попадёт во вторичную цепь).

Далее наматываем вторичную обмотку. Зачищаем и припаиваем один конец провода к восьмой ножке трансформатора. Это будет начало обмотки. Наматываем провод виток к витку снизу вверх, в направлении, указанном на рисунке. Когда первый слой заполнится, начинаем наматывать второй слой, также виток к витку, но уже сверху вниз. Последний слой нужно равномерно распределить по всей высоте сердечника. Оставшийся конец провода зачищаем и припаиваем к пятой ножке.

И, наконец, поверх вторичной обмотки снова наматываем несколько слоев изоляции. Вот и все, трансформатор — готов.

При намотке нужно избегать образования перегибов или узелков на проводе, так как изоляция в таком месте будет хуже, что чревато межвитковым замыканием.

Для намотки не рекомендуется использовать провод толще AWG26 (0,4 мм) из-за возникновения скин-эффекта (протекание высокочастотных токов не по всему объему проводника, а только по поверхностному слою). Если при расчете у вас получилось, что нужен провод толще 0,4 мм, то нужно использовать намотку двойным или тройным проводом 0,4 мм.

Как намотать импульсный трансформатор

Итак, разобрали трансформатор. Далее нужно нам разобраться для чего или подо что мы будем перематывать импульсный трансформатор.

Можно перемотать трансформатор для самого блока питания ПК, делается это для того, чтобы повысить выходное напряжение, при переделке БП ПК в регулируемый.

В данном случае можно первичную обмотку оставить родной. Чаще всего, первичная обмотка импульсных трансформаторов из БП ПК разделена на две части.

Читайте также:  Как закрепить крепежи к картине

То есть, сначала мотается половина первичной обмотки, потом мотаются вторичные обмотки и сверху мотается вторая половина первичной обмотки. Так же, первичные полуобмотки могут иметь экран, в виде медной фольги.

Так вот, разматывая родные вторичные обмотки, можно посчитать количество витков, далее перемотать вторичную обмотку уже на несколько витков больше и восстановить верхнюю половину первичной обмотки. Тем самым мы сэкономим лакированный провод.

Лично я при переделке блоков питания ПК в регулируемый перематываю первичную и вторичную обмотки с нуля, пересчитывая их в программе Lite-CalcIT.

При новом расчете следует учесть тот факт, что частота ШИМ у блоков питания ПК 30-36 кГц.

Приведу пример расчета и намотки импульсного трансформатора на сердечнике от БП ПК.


Скачиваем и запускаем программу Lite-CalcIT.
Вбиваем нужные нам напряжения и диаметры обмоточных проводов. Также указываем схему преобразования и схему выпрямления.

Частота преобразования в моем случае 50 кГц, если трансформатор рассчитывается для переделки БП ПК в регулируемый, то следует указать частоту преобразования 30 кГц, иначе из-за малого количества витков, сердечник войдет в насыщение и по первичной обмотке начнет протекать очень большой ток холостого хода.

Вторичных обмотки будет две, с отводом от середины.

Номинальное напряжение указывается для одной обмотки.

В моем расчете номинальное напряжение стоит 32 Вольта, это значит, что после выпрямления, относительно среднего вывода мы получим +32 Вольта и -32 Вольта. Так как я рассчитываю трансформатор под импульсный источник питания УНЧ, то мне нужно двухполярное питание +-32 Вольта, соответственно схема выпрямления указана двухполярной, со средней точкой.

Если рассчитывать трансформатор под переделку БП ПК, то ничего в программе менять не нужно, за исключением частоты (30 кГц), то есть будем иметь также две вторичных обмотки. Единственное, что изменится, это схема выпрямления, она будет однополярная со средней точкой.

Далее указываем габариты и другие параметры сердечника, добытого из БП ПК.

Ничего в расчете сложного нет. В ходе него я получил следующие параметры:

  • Число витков первичной обмотки 38;
  • Число витков вторичной обмотки 10+10 двумя жилами указанного провода.

38 Витков первичной обмотки в один слой не влезут на мой каркас, поэтому мотать буду в два слоя по 18 витков.


Подпаиваем к контакту провод и мотаем 18 витков, один к другому. Если смотреть на каркас сверху, то мотаю по часовой стрелке все обмотки.

Далее кладу слой изоляции. Изоляцию использую, какая есть, либо лавсановая пленка из ненужных обрезков витой пары, либо скотч.

После чего, не меняя направления, мотаем к основанию каркаса еще 18 витков, один к другому.


Припаиваем контакт.

Кладем изоляцию. Все, первичка готова.

Пример намотки первичной обмотки на частоту 30 кГц.

По расчетам я получил количество витков первичной обмотки, равное 48. В первый слой я положил 35 витков.

Далее слой изоляции и остальные 13 витков, равномерно расположенных по всей длине каркаса.

Источник

Простой импульсный блок питания на IR2153

Трансформаторы, как например, ТПИ 4-3 с техническими характеристиками импульсного преобразователя часто используются в блоках питания электронно-вычислительных устройств, радиолокационных средствах, измерительной аппаратуры и бытового оборудования. Для изменения токовых импульсов применяют ферромагнитные сердечники.

Поскольку трансформаторы используют для высокоточного оборудования, поэтому к ним применяют жесткие требования: они не меняют форму импульса при преобразовании. Такое свойство достигается путем емкости между витками. Небольшие сердечники снижают индукционное рассеивание. Все это позволяет повысить КПД трансформатора без изменения габаритов объекта.

Особенности и конструкция импульсных трансформаторов питания

В качестве основного элемента современных средств электропитания выступают импульсные трансформаторы. Их подразделяют по области применения и конструктивным особенностям. В зависимости от исполнения, они делятся:

  • стержневые;
  • броневые;
  • тороидальные. Они не имеют катушек, проволока наматывается на сердечник с бумажной изоляцией;
  • бронестержневые.

Для всех вышеперечисленных токовых преобразователей свойственно наличие контурного магнитопровода, выполненного из специальных марок стали. Исключение составляют тороидальные трансформаторы, чей сердечник изготовлен из феррита и выполнен в форме круга.

Пластины из электротехнической стали практически не содержат кремниевых добавок, поскольку он приводят к потере мощности за счет влияния вихревых потоков на контур стержневого магнитопровода. Тороидальные модели производят из ферромагнитных или рулонных марок стали.

Частота импульсов зависит от толщины пластин электромагнитного стержня. Чем они тоньше, тем выше частота на выходе. Представляют они собой единую конструкцию, склеенную эпоксидной смолой. Провода в катушку наматывают внутри или снаружи, зависит от целей применения.

Простой импульсный блок питания на IR2153

Нетипичным элементом любительских схем являеся R7 номиналом 1..2 Ом, обеспечивающий, не вдаваясь в подробности, более безопасный режим в широких пределах прочих номиналов схемы. Трансформатор Т1 — силовой от разобранного компьютерного БП, их распиновка обычно типовая: «коса» — средняя точка силовых обмоток 5 и 12В, двойные выводы обмоток 5В и одинарные обмоток 12В. Первичная обмотка может быть со средней точкой, ее (точку), использовать не надо. С типовым трансформатором от АТХ БП можно, в зависимости от схемы выпрямления, получить напряжения +10..13В, +24..27В, а также двухполярные +-10..13В и +-24..27В. Для небольших, условно до 150Вт мощностей, пожертвовав немного КПД, можно получить +15..18В однополярное, включив диодный мост между выводами 12- и 5-вольтовых обмоток.Трансформатор при этом несколько «перекошен», в зависимости от качества его изготовления могут появиться всякие писки и помехи. Распиновка типового трансформатора на рисунке ниже, да и по разводке платы будет понятно.

Читайте также:  Как заточить сверло под алюминий

Распиновка типового трансформатора АТХ БП

Размеры трансформаторов в разных источниках питания разные, но никакого труда не составляет подогнать плату под свой экземпляр. У меня транс весьма крупный, так что на плате уместится почти любой другой аналогичного типа. На частотах около 50кГц габаритная мощность трансформаторов от «комповых» блоков не превышает обычно 400Вт. Для больших мощностей надо либо поднять частоту, либо применить более крупный трансформатор, либо намотать самостоятельно на покупном большом сердечнике или кольце, но это уже за рамками простого импульсника из подручных материалов.

Снаббер, состоящий из С14 и R8, крайне желателен, без него легко пожечь ключи высоковольтными выбросами при коммутации. Резистор мощностью не менее 2Вт, греется. Уменьшить нагрев можно, снижая номинал С14 до примерно 400пФ, желательно контролировать значение выбросов осциллографом. Если оного нет — делайте по схеме, и пусть R8 греется, не критично. Конденсатор снаббера керамический высоковольтный, на 400-1000В. С15 — пленочный на 400В и выше, но может быть заменен на высоковольтную керамику, если таковая найдется номиналом от 47нФ, для пленки номинал может быть до 1мкФ включительно.

Выходной выпрямитель и дроссель импульсного блока питания

Мне нужно было двухполярное напряжение для усилителя, поэтому применил двухполярный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой. Для выпрямителя годятся «быстрые» диоды на соответствующее обратное напряжение (необходим запас, должно быть на минимум 150% выходного, а лучше 200%, если выпрямитель однополярный двухполупериодный со средней точкой) и ток. Если выходное напряжение не превышает 12..15В — можно использовать диоды с барьером Шоттки от того же компьютерного донора из цепи 12В. Для выходного плюс-минус 25В с током до 4А я применил диоды SR360 — на полной нагрузке слегка греются, но работают даже без обдува. «Лишнюю» обмотку 5В я использовал для получения напряжения 12В для вентилятора, выпрямитель на паре мелких диодов типа uf4004, наковырять все с той же донорской платы. ВНИМАНИЕ! Очень часто в различных схемах импульсных выпрямителей непосредственно после диодов нарисован электролитический конденсатор большой емкости, по аналогии с сетевым выпрямителем — ЭТО ОШИБКА, которая с большой вероятностью приведет к бабаху со всеми световыми и дымовыми эффектами, даже если пока работает.

После диодов не должно быть никаких емкостей, сначала последовательно в линию выпрямленного напряжения включается дроссель (на желтом колечке от БП или на стержне из феррита), а уже потом — сглаживающая емкость. Вообще говоря, индуктивность этого дросселя расчитывается, но можно и наугад внедрить 10..50мкГн, надо только убедиться в достаточном сечении провода и если сердечник кольцевой — что материал сердечника не феррит (нужен из порошкового железа, обычно они желтого цвета). Для двухполярного выхода отлично подходит сдвоенный дроссель, называемый еще (ошибочно!) дросселем групповой стабилизации. Стабилизирует он отлично, но только в динамике, эффективно гася переходные процессы по связанным выходам и отлично снижая пульсации рабочей частоты.

Мотать на кольце от соответствующего дросселя из донора, оно крупное и на нем много обмоток и выводов. Я взял провод 0,7мм и намотал сдвоенным до заполнения, выводы включаются так, чтобы поля обмоток складывались(!), для двухполярного выхода — смотри на вышеприведенной схеме фазировку DR2.1 и DR2.2. Ошибаться здесь нежелательно, но ничего страшного не произойдет, просто дроссель почти не будет работать. Выходные конденсаторы лучше ставить типа Low ESR с запасом по напряжению хотя-бы 30%. Для мощностей до 300Вт смысла в емкостях более 680мкФ нет, только увеличивается стартовый бросок тока. Повторяю — смысла нет, только хуже будет вплоть до дыма при очередном включении.

Страницы 1 2 3 4 5 6 7

Технические характеристики и намоточные данные трансформаторов ТПИ

ТПИ служат для передачи кратковременных импульсов с наименьшими искажениями и действуют в переходящих процессах. Они позволяют менять уровни и полярность импульсного тока и согласовывать напряжение сопротивления генераторов с потребителями нагрузки, разделить потенциалы приемо-передающих устройств, и принимать сигналы от источника на определенных нагрузках. Они служат основным конвертирующим компонентом в оборудовании.

Существует несколько видов обмоток для ТПИ:

  • спиральные. Используют для снижения индуктивного рассеивания;
  • конические. Применяются для уменьшения индуктивного рассеивания и повышения обмоточной емкости;
  • цилиндрические. Обладают хорей технологичностью и простотой конструкции.

Применение каждого типа зависит от условий эксплуатации и требований целевого оборудования.

Применяется в блоках питания для радиоэлектроники. Сердечник выполнен из феррита марки Ф-720. Имеет длину и высоту 42 миллиметра, и ширину 20 мм. На внешние источники его устанавливают в качестве импульсных преобразователей, конвертируя колебания энергии в частоты до нескольких килогерц. Катушка имеет спиральную рядовую обмотку, выполненную из медной проволоки толщиной несколько сотых долей миллиметра. Изоляция сделана из технической пленки, количество выводов 18.

Где взять нужный трансформатор для блока питания?

Проще всего подобрать трансформатор для бока питания на радиорынке, если, конечно, он есть в вашем городе. Там же можно договориться о перемотке трансформатора. Но, и трансформаторы, и услуги по их перемотке достаточно дороги.

На радиорынке всегда, можно подобрать и купить трансформатор как Б/у так и новый.

Если у Вас в сарае или на балконе валяется какая-нибудь ненужная техника, то наверняка в ней есть и трансформаторы. Любой разборный сетевой трансформатор очень легко переделать под свои нужды. Самое главное, чтобы хватило его габаритной мощности.

Читайте также:  Как использовать холодную сварку по металлу

Если мощность трансформатора меньше требуемой, то под нагрузкой выходное напряжение трансформатора может существенно просесть. Но, это тоже не беда, так как микросхемы типа TDA2030, TDA2040 и TDA2050 могут работать при значительном снижении напряжения питания, а именно: ±6, ±2,5 и ±4,5 Вольт соответственно.

Маловероятно, что вторичные обмотки найденного трансформатора подойдут по току и напряжению, но первичная обмотка уже рассчитана на напряжение осветительной сети и это самое лучшее подспорье, так как перемотать вторичную обмотку намного проще, чем первичную.

Хорошо, если это будет стандартный унифицированный трансформатор, тогда можно по его наименованию точно определить напряжения и максимально допустимые токи вторичных обмоток. Такие трансформаторы не поддаются разборке, поэтому прежде чем его покупать, нужно сверить название с данными в справочнике.

В сайте есть ссылка на справочник, в котором можно найти подробную информацию о большинстве унифицированных трансформаторов советского и постсоветского производства.

Если же это будет трансформатор без опознавательных знаков, то вероятность того, что его придётся перематывать, будет стремиться к 99%. За такой трансформатор много платить не стоит.

При покупке трансформатора на кольцевом магнитопроводе, следует иметь в виду, что не каждый трансформатор можно разобрать, не повредив первичной обмотки.

  • Годится для замены вторичной обмотки
  • Нужно мотать первичную обмотку
  • Нужно мотать первичную обмотку.

Видео: ГДЕ ВЗЯТЬ ИДЕАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОГО БЛОКА ПИТАНИЯ

В этом видео рассмотрен трансформатор от музыкального центра. На его основе можно сделать лабораторный блок питания. На выходе у него 35 вольт 20 ампер. Так же есть выход на 4,7 вольт 4 ампер для usb зарядников.
Где взять нужный трансформатор для блока питания?

Применение в импульсных источниках питания

ТПИ широко применяют в импульсных источниках питания в промышленности для газовых лазеров, триодных генераторов, магнетроны и другого оборудования. В бытовой сфере они установлены на компьютерах и телевизорах. Кроме преобразования импульсов они необходимы для стабилизации входящих напряжений, в том числе для защиты от короткого замыкания, чрезмерного перегрева повышении нагрузки.

Данный блок питания был собран для зарядки LI-POL аккумуляторов. За основы была взята схема зарядки мобильного телефона на одном транзисторе, с некоторыми заменами. Схема из себя представляет простой блокинг-генератор на одном транзисторе.

В качестве транзистора можно изпользовать то, что чаще всего встречается в компьютерном бп — MJE13007, но по сути, можно любые транзисторы из этой линейки — MJE13001….13009. За основу взял уже готовый трансформатор от дежурки 5 вольт компьютерного блока питания. На входе сетевого питания стоит полноценный диодный мост из маломощных выпрямителей 1N4007 (1000Вольт 1 Ампер), также и небольшой резистор 1Ом 0,5 ватт — в качестве предохранителя, а также для снижения пусковых токов. После моста задействовал конденсатор 400В 2,2 (2,2-6,8мкФ) в качеств фильтра. Дальше питание поступает на схему генератора. Транзистор может чуток нагреваться при больших нагрузках, поэтому небольшая алюминиевая пластинка в роли теплоотвода не помешала бы. Выходное напряжение в большей степени зависит от задействованного стабилитрона в первичной цепи ( в моем случае 13Вольт) выходное напряжение получается е районе 14-15 Вольт, холостое, без нагрузки — до 21 Вольт.

На выходе задействовал стабилизатор тока, затем стабилизатор напряжения, очень советую стабилизатор тока построить на LM317, с моей схемой есть довольно сильный нагрев резисторов, и выходной ток зависит от напряжения блока питания.

Дальше уже стандартный стабилизатор напряжения на одном транзисторе. Величина выходного напряжения задается номиналом задействованного стабилитрона, а транзистор в роли усилителя тока стабилитрона.

Схема получилась довольно компактной, без проблем можно поместить в коробок от спичек. При холостом ходу никакого перегрева не наблюдал, все компоненты холодные. Работает все это дело бесшумно и очень стабильно.

Выходной ток схемы доходит до 600мА, поэтому для «чувствительных» аккумуляторов ток желательно стабилизировать, для сухих свинцовых аккумуляторов ( к примеру аккум от бесперебойника) стабилизировать ток не нужно.

Схему можно задействовать в качеств блока питания с любым нужным выходным напряжением, просто заменяя стабилитрон на базе транзистора генератора на любой нужный, с учетом того, что выходное напряжение блока в целом будет чуть выше (20-30%), чем номинал стабилитрона.

С уважением — АКА КАСЬЯН

Варианты схематических решений

Для создания распиновки и контуров импульсного трансформатора применяют специальную методологию расчетов под конкретные условия работы. Определение эксплутационных характеристик является важным условием для изготовления ТПИ с нужными параметрами.

Учитывают входные характеристики, коэффициенты преобразования частот, материал сердечника, в том числе его площадь и сечение. Только затем переходят к вычислению количеству витков, необходимых для правильного преобразования импульсов. Аналогичным образом узнаю сечение провода для обмоток.

Так для напряжения 300 В с коэффициентом преобразования 12 кГц необходим стержень из феррита площадью 82,5 кв. мм, провод сечением 0,43 мм. При заданных параметрах обмотка имеет 181 виток.

Как ремонтировать ТПИ

В процессе работе от перепадов напряжения происходят пробои катушек трансформатора. Для того чтобы заменить вышедшую из строя деталь, необходимо ее найти. Делают это с помощью мультиметра, прозвания выводы. Предварительно снимают металлический корпус.

Затем удаляют внешнюю изоляцию. Разматывать катушку следует аккуратно, делая пометки о количестве витков, номере шага и направлении.

Сборка производится уже в обратном порядке с соблюдением параметром намотки, которые были отмечены для себя на бумаге.

Источник

Оцените статью
toolgir.ru
Adblock
detector