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DC-DCコンバータ用トランスのコイルについて
- DC-DCコンバータ用トランスについての質問です。銅線と銅板で巻くとインダクタンスの値が異なる現象が起きました。
- 銅板でトランスを製作するとインダクタンスが低くなり、浮遊容量が原因か疑問です。また銅バーの場合は問題ないのでしょうか？
- 大容量のトランスでは銅バーが巻かれることがあり、これは問題なく動作するのか疑問です。どうかお答えください。
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フェライトコアのカタログで http://www.tdk.co.jp/tjfx01/j141.pdf 40mm幅の銅板を絶縁して巻けるものとして、p.44のETD49でチェックしてみました。 最大磁束密度はOK,表皮深さもここで計算させて0.3276153だからOKですね。 http://toragi.cqpub.co.jp/Portals/0/trcalc/trcalc.html?42 インダクタンスは、カタログからAL-value(nH/N2)が 4440(1kHz)，6340min(100kHz)だから、3回巻けば 39.96μH(1kHz)，57.06μHmin(100kHz)ですね。 それが1.2μFって測定がおかしいですね。 少なくとも'F'ではなく'H'表示になるはずだから、測定系の見直しをしたらどうでしょうか？ 後、LCRメータ測定時の'Q'は必ずチェックするようにします。 これが1以下ならコイルではなく抵抗だし、'Q'が小さいと損失が大きくてトランスとしてはダメですから。 ところで銅板とか銅箔を使ったときの問題は、外部への電極取り出しです。 せっかく断面積の大きな銅板で巻いても取り出し線が細いと損失が増加します。 太い線（10～20mm□）を使ってください。
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- kuro804
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こんにちは 数KHｚ以上での大電力（大電流）では表皮効果の影響が大きいです。 そのため、１KW程度の超音波洗浄機ではリッツ線仕上がり直径３ｍｍ程度の物使われていました。 このリッツ線は３０ｍｍ角のコア枠に手で容易に巻ける程の柔軟な材質には驚きました。 インダクタンスが周波数で大きく変わるのは使われているコア材質が影響してるかも知れませんね。
お礼
ご回答ありがとうございます。 ４０ｋHzなので表皮効果の影響もありそうですね。 リッツ線も考えたのですが、50A流すためには結構太くなってしまうので、 銅板で巻くことを考えました。 色々調べたところ、４０kHzの場合の表皮深度は0.4mmのようなので、 0.5mm厚の銅板であれば、断面をかなり有効に使えると思い、今回試して みましたが、どうもうまくいきません。 あとコアはフェライトコイルを使用しています。
- tetsumyi
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何V掛かるのか、コアーはどれだけの大きさか知りませんが、1次側３ターンってこんな巻き数で磁気飽和しないようにきちんと計算したのでしょうか。 通常の電圧４０ｋHzで1次側３ターンとは考えられないのですが？
お礼
ご回答ありがとございます。 １次側の電圧は１２Vです。 計算上も、実際の電流波形も磁気飽和はしていません。 確かに１次側の電圧が高い場合は３ターンでは磁気飽和してしまうと思います。
お礼
ご回答を頂き、ありがとうございます。 インダクタンスの値ですが、1.2μFではなく、1.2μHの間違いでした。申し訳ございません。 あと、インダクタンスが小さくなってしまう原因がわかりました。 試作したトランスのインダクタンスをLCRメータで測定しながら、手で色々といじっていたら インダクタンスの値が変わりました。 お恥ずかしい事に、単純なミスでした。 銅板を絶縁するためにフッソテープを銅板の表面に貼っておいたのですが、どうやらその貼り方 が悪かったようで、銅板どうしが導通している部分があったみたいです。 再度入念にテープで絶縁して巻きなおしたところ、40μH（1kHz）ほどの値になりました。 ただ今回お教えいただきました資料や計算結果などはとても参考になりました。 特に表皮深さを算出するページはこれからも活用しようと思います。 またご指摘のとおり、取り出し線の問題も今度は頭が痛いところです。 何とか太い線をつけるように、工夫したいと思います。