Trafo ve Şok Bobin Hesaplama Excel\'i

[Kemal88]

Arkadaşlar SMPS ler için kitaplardan derlediğim en çok kullanılan SMPS topolojileri ve filtreleri için excel hazırladım. Kitaplarda kimi zaman sarım sayılarında biraz farklılık çıkabiliyor. Daha önce paylaştığım ExcellentIT programında sarım sayıları iki kat fazla çıkıyor sebebi ise o programın Bmax değerini aslında yazdığı değer olan 0.155T değil yarısı kadar yani 0.088 gibi bi değer alıyor. 0.155T dediği Delta B yani Bmax ın 2 katı olan değer. O yüzden sarım sayıları 2 kat fazla çıkıyordu. Yaptığım excel de Bmax ı 0.088T girince hemen hemen aynı programdaki gibi sonuç verdi. Programda nüve seçimi, tel seçimi gibi birçok sonucu öğrenebiliyorsunuz. Programda sadece yeşil yerleri değiştirebiliyorsunuz. Ayrıca mor yerlerdeki J yi ve Ku yu değiştirme şansınız var. J optimum değerdedir. J yi düşürürseniz paralel tel sayıları artacaktır, artırırsanız teldeki ısınmalar artacaktır. Ku toroid ve diğer nüveler seçilebilmesi için sizlere bıraktım. Toroid için 0.6 girebilirsiniz. Böylece 0.4 e göre daha küçük toroidler seçme şansınız var. Pressman ın kitabında verimlilik tüm topolojileri için %80 aldığı için bende öle aldım. Buck, boost, buck-boost topolojilerinde kritik olabileceği için verimliliği size bıraktım. Excel hem ferrite hem powder core lar için hesap yapmaktadır. Kitabın birinde endüktansdan geçen peak değerini alırken diğeri rms bi diğeri de DC değerini almaktadır. Ben DC değerini aldım öle olunca ferrite ile powder core sarımları arasında fark oldu. Hangi kitap doğru bilemiyorum. Neden DC değerini aldım derseniz o aldığım kitap SMPS alanında içlerinde en tavsiye edileni ve en son çıkan kitap olduğu için onu baz aldım. Powder core lar için çıkan ur yani akı geçirgenliğine en yakın nüveyi almanız gerekmektedir. Ondan daha fazla olan nüve girerseniz nüve powder core olsa dahi doyuma gitme ihtimali var. Onun için hava aralığı bırakmalısınız. Fakat ur değerinden daha düşük veya aynı değerde alabilirseniz sorun yok. Powder core ile çalışmanın zorluğu bu değeri bilmemiz gerektiğidir. Başka kaynaklar AL değerinden gidiyor fakat burda asıl önemli olan çıkan minimum endüktans değerini seçtiğimiz nüvede yakalamamızdır. Yani endüktans değeri çıkıncaya kadar sarım yapsanız yanlış olmaz çünkü her nüvenin akı geçirgenliği ve AL değeri farklı oluyor ve her nüvenin geçirgenlik ve AL değerini bulmak çok zor. AL değeri yaklaşım yapılarak bulunur fakat dediğim gibi asıl önemli olan endüktans değeri olduğu için bence AL değerinin çok bi önemi yok.



Referanslar:

1) Transformer and Inductor Design Handbook: 254, 280, 351

2) Switching Power Supply Design, Pressman: 59, 93, 105, 107, 111, 115, 149

3) Switchmode Power Supply Design Handbook, Billings: 250, 280, 300, 306, 316, 320, 464, 490

[chf]

Emeğine sağlık Wolf 88...

[Kemal88]

Rica ederim, birkaç yanlışlar var AP ile ilgili onları düzeltip tekrar koyucam foruma.

Bu versiyonda düzeltilen hatalar;

1) Bazı topolojilerde olan AP sorunu giderildi.
2) Powder core larda nüvede boşluk bırakılmayacak şekilde sarım hesabı düzeltildi.
3) Elinizdeki toroid nüvelerin ne kadar akı geçirgenliğine sahip olduklarını, alt sekmedeki nüve renk kodlarından öğrenebilirsiniz. Bu sayede sarım hesabına ux olarak girerek hesabı yapabilirsiniz.

[dhan000]

üstad anlamadığım yerleri sorayım dedim umarım kızmazsınız...
şimdi 2T (Half-Bridge) Forward Converter benim bildiğim half-bridge ve forward  topolojileri farklı şeyler burdan ne anlamalıyız çözemedim...
bu topoloji half bridge mi yokda 2T forward mı? Vin =  Nominal AC Giriş Voltajı (V) 110v buna göre half bridge gibi geldi bana...
aynı durum Flyback ve Half-Bridge Flyback Converter (CCM) (Ferrite) yukarda yazdıklarım aynen bunun içinde geçerli... ve bu da daha çok flyback gibi duruyor...
Half-Bridge Converter  Vin min = Minimum DC Giriş Voltajı (V) 249v  hesaplamalarda bu voltaj 150volt alınıyor diye biliyorum bunuda anlayamdım...
1T ve 2T (Half-Bridge) Forward Converter Çıkış Filtre Hesabı (CCM) aslında bunuda anlamadım ben burdan 1T ve 2T Half-Bridge veya 1T ve 2T Forward Converter anlıyorum da 1T Half-Bridge nasıl oluyor bunu bilmiyorum...

kafa karışıklıklarını önlemek adına açıklarsanız memnun olurum...

[Kemal88]

Tabi sorcaksınız dostum zaten bu tür SMPS paylaşımlarını birbirimize soru sorup öğrenelim diye koyuyorum. Bende yanlışım varsa düzeltmek isterim doğrusu.

Şimdi kitaplarda gördüğüm kadarı ile birisi 2T diyor diğeri half-bridge diyor. 2T olan yada diğer bi ismiyle Half bridge forward converter, 1T forward converterın 2 transistörle oluşturulmuş halidir. Normal half-bridge converter yazan kitaplarda push pull half bridge diye de geçer. O voltajları değiştirebiliyorsunuz zaten, 2T yazan dediğiniz gibi 2 transistörle oluşturulmuş forward converter dır. Normal half-bridge converterda, primere gelen voltaj dc baranın yarısı kadar oluyor çünkü bridge devresinde, full bridge deki gibi 4 transistör değil 2 transistör kullanılıyor. 1T half bridge değilde 2T olanlara kitaplar half bridge de diyebiliyorlar, hepsi bu aslında. Daha iyi anlamanız için devrelerin resimlerini koyucam o zaman daha iyi anlayacaksınız.

[Kemal88]

v1.2

1) Flybackteki ufak hatalar giderildi.
2) Half-bridge flyback hesabı flybackten ayrıldı. Fark olarak sadece sekonderlerin sarım sayıları artmış oldu.
3) Yeni alt sekmede topolojilerin resimleri eklendi.

[seron]

teşekkür ederim. hemen (ç)aldım lazım olur

[Kemal88]

v1.3

1) Buck, boost ve buck-boost formülleri güncellenip, kapasitör, ESR gibi eklemeler yapılmıştır.
2) EMI filtre hesabı eklenmiştir.
3) Push pull da Ae sorunu düzeltilmiştir.

https://app.box.com/s/iiztog6u5an3m6o7875r

[Kemal88]

v1.4

Boost PFC converter eklendi.

https://app.box.com/s/rmb8wyfnmilrf7tpegy4

[Flatron]

Kemal Hocam
Elinize sağlık

[Kemal88]

https://app.box.com/s/e0978nulhcfbh5wlt8kg

v1.5

Akım trafosu eklendi.

[Kemal88]

https://app.box.com/s/nb3b303yiu5ol7zlgwt2

v1.6

Buck, boost, buck-boost ve flyback topolojilerinin DCM modu eklendi. Forward ve buck türevi diğer topolojilerin çıkış filtrelerinde DCM önerilmediği için şimdilik koymadım. Baktığım 5 kitapta bu topolojilerin DCM için denklemlerini hiç göremedim. Flyback topolojisinin daha kesin olan denklemlerle değiştirdim. Ayrıca bu tür excel hazırlamada tek kitabın kesinlikle yeterli olmadığını da öğrenmiş oldum

[Kemal88]

https://app.box.com/s/62zyhk9c5ob4csxd6gjw6q74tadtxind

v1.7

Bazı topolojilerde Ku ve akım yoğunlukları değiştirilemiyordu. Onlar düzeltildi.

[seron]

kemal çok teşekkür ederiz.

[Kemal88]

Ben teşekkür ederim.

[N5K3G]

Eyvallah hocam teşekkürler. İşime yaradı.