Comments 231
Что с изоляцией между слоями? Как я понял, там только паяльная маска. Возможно будет лучше сделать «пирог» из односторонних плат 0.5мм.
С изоляцией все проще, она стандартизирована. Для напряжений до 48В (включительно) достаточно изоляции между слоями 200 мкм. Для напряжений больше 48В (до 400В включительно) требуется изоляция в 400 мкм. Если у вас выпрямленная трехфазка (около 660В), то требуется уже 800 мкм.
Изоляцию можно выполнить несколькими способами: вставки (воздушный зазор), изолирующие пленки.
Односторонний текстолит к сожалению сильно усложнит сборку трансформатора, т.к. сама обмотка начинается от края и заканчивается в центре. Второй слой позволяет вернуться от центр обратно на край платы. Можно извратиться и сделать переходы в центре, но как выше сказал — усложняется сборка.

Я обычно использую пленки и всем их рекомендую. Производители моточных изделий их продают с шагом 100 мкм. Что касается расчетов, то для нормальных условий берется соотношение 1 мм на 1 кВ или более понятное соотношение — 1В/мкм.
Если жезка будет эксплуатироваться НЕ в корпусе IP56 и выше, то нужно увеличивать зазор в зависимости от средней влажности среды.
А как обстоят дела с сертификацией этого добра в сетевых блоках питания? С обычными трансформаторами уже все отработано и при соблюдении норм особых эксцессов не предвидится. В планарных трансформаторах меня смущает возможность обугливания текстолита с появлением серьезных токов утечки между первичной и вторичными обмотками.
Сертификацию таможенного союза и CE проходили без проблем. Когда проходили exia для нефтянки, то прошлось залить все устройство компаундом и вопросы тоже отпали. С другими сертификациями опыта личного не имел, поэтому что-то сказать не могу.
А что ставили по входу для Exia? Три стабилитрона и предохранитель? Или резистор? Заливать компаундом пришлось из-за конденсаторов или чтобы руки проверяющих (точнее, щупы) не дотянулись ни до какой точки платы?
2 варистора + TVS + предохранитель. И сами цепи и количество конденсаторов оптимизированы так, чтобы в их общей емкости не скапливалось достаточно заряда для образования искры. Компаундом все заливается, потому что устройство встраивается в прожектор, а там по технологии секция с коммутацией и кабельными вводами заливается.
На сертификацию все отдается в разобранном виде + в готовом (конечный продукт), поэтому шаловливые руки проверяющих везде достают. Да и как я понял они больше анализировали схемотехнику и соответствие устройства, те ли номиналы и прочее.
Да, так же и пакет документации для прохождение сертификации электробезопасности (220В) и таможенного союза (ТС). Последние год-полтора их хотят все.
тоже присоединяюсь к вопросу, но в контексте электролитических конденсаторов
Это как бы житейские соображения.
Например протокол ресурсных испытаний или расчет MTBF?
То, что «электролит» в конденсаторе является полимером не отменяет факт наличия этого самого «электролита»! Просто среда переноса ионов немного твёрже :D
Твердотельный конденсатор — конденсатор, в котором вместо традиционного жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер (например поли-3,4-этилендиокситиофен, англ. PEDT) или полимеризованный органический полупроводник (например комплексная соль тетрацианхинодиметана, англ. TCNQ).
Совершенно верно. Я просто написал более «народным» языком, чтобы поняли не только электронщики, но и все остальные читатели. А вариант «твердотельный/полимерный» ассоциируется с видеокартами — все сразу догадались))
Выбором компонентов в первую очередь (пленка, тантал и прочее) и испытания, в том числе и в запредельном диапазоне. Например, чтобы ускорить процесс деградации конденсаторов — перегреваем их в климатической камере. Подробнее методики испытаний описаны, например, в ГОСТах. Можно так же разработать свои.
У Резонита вроде читал что у них электроизоляция маски не нормируется нигде и они предлагают не использовать её в качестве изолятора.
Ну, если нужна изоляция между двумя низковольтными платами, лежащими друг на друге (SMD-монтаж модуля поверх основной платы), то маска обеспечивает 10-20 мкм гарантированного зазора между их дорожками. Собственно, поэтому готовыми модулями с SMD-монтажом, теми же модемами или GPS, и можно спокойно пользоваться.

При этом полноценным изолятором она в общем случае действительно не является, если ткнуть щупом мультиметра в закрытое маской переходное отверстие, он с большой вероятностью достанет до меди.
Как то я заказывал в Резоните платы с закрытыми масками отверстиями. Было мало места на плате и я рискнул сделать переходные отверстия под заземлённой термоплощадкой микроконтроллера. Заставил их переделать плату 3 раза но отсутствия замыкания при монтаже так и не удалось получить, в конце концов пришлось переразводить для чего переходить на глухие отверстия. Проводить подобные эксперименты с трансформатором у меня совсем нет желания.
У вас в любом случае были бы проблемы с монтажом этого процессора так как переходное отверстие под маской выше земляного пада и вызывает перекос корпуса припайке. У нас был один такой случай — все экземпляры паяли руками и с большим числом матов…
Были конечно, паял вручную. Но когда я попробовал просто тестером прозвонить эти «закрытые переходные отверстия» они легко звонились. Под микроскопом было видно что качество покрытия никакое. Не понятно зачем вводить явно не работающую услугу было.
Тогда поделитесь тайным знанием — каково её назначение? Ниже привожу скан. На нём замечательно видно что некоторые переходные действительно покрыты маской, а некоторые практически вскрыты. Мне два раза переделывали с одинаковым результатом, в конце концов надоело ругаться. Какой тайный смысл в услуге скрытия переходных если 30 процентов дейcтвительно покрываются маской, а остальные как придётся?
image

Все просто же.
Вот у вас есть какая-то такая штука
image

Обратите внимание на кучу отверстий. Это так называемые thermal via — они медные и хорошо проводят тепло на земляной слой, который выступает в роли радиатора. Есть, например, такой гайд по ним, который примерно позволяет оценить требуемую площадь полигонов исходя из мощности, рассеиваемой компонентами. Так вот, проблема в том, что если вы наделаете кучу дырок, они будут всасывать припой, и пайка будет говно… Но. Если ваши via закрыты (именно закрыты, а не тентированы) маской с обратной стороы, этого не произойдет. Если они тентированы, то припой всасываться будет, но во-первых, нев таком обьеме. И во-вторых, это может быть полезно в ряде случаев для повышения проводимости между слоями (медь хоть и лучше припоя, но она тонкая, а столбики из припоя можно сделать довольно внушительные).
Если они закрыты то да, но вы посмотрите КАК ОНИ ЗАКРЫТЫ в реальности! Я же вам скан посылаю, могу платы выслать если не выкинул ещё. Сначала думал это технологический сбой, но после двух переделок понял что это просто фикция. Я больше 8000 руб и два месяца времени потерял на ваших так называемых закрытых отверстиях! Времени жалко больше. Платы был не самыми дешёвыми и проект горел!
Из моего опыта описанную выше функцию они выполняют — сквозных дырок нет и припой не утекает. Адгезия припоя на них тоже отсутствует. А то, что вы делали трассировку левых сигналов под земляным падом, это ваши проблемы, уж извините.
К сожалению, остальное в этой стране ещё хуже, поэтому до сих пот пользуюсь его услугами не смотря на отдельные проблемы. У них ужасный подход — нормальные конторы сделав явный косяк извинятся и исправят, а эти будут лаяться до посинения и доказывать свою правоту. Но достойной альтернативы в России я пока им не вижу, так что приходится терпеть.
я использую сердечник ELP18/4/10, а значит расстояние под «обмотки» у меня составляет 4 мм. Это расстояние мы делим на количество плат: 4 мм / 4 платы = 1 мм — толщина каждой печатной платы. Все просто!

Паяльная маска добавляет ещё толщину, она вроде толщиной около 20 мкм. То есть 20мкм надо умножить на 8 = 0.16 мм.
Да и сердечник может быть +-0.1мм
И медь (35 или 70 мкм) и паяльная маска действительно добавляют толщины, но само ядро текстолита имеет толщину 0.9 мм. В итоге полная толщина печатной платы получается 0,9913 мм, если быть точным. Получается даже немного меньше. Хотя я именно такой стек задавал в Altium-е при проектирование, на целевом заводе он считается стандартным. На других разумеется может быть иначе, поэтому лучше все таки в пакет конструкторской документации выгружать чертеж стека ПП.
Отличная статья.
Для полного счастья не хватает схемы и разводки под 5В источник ампера на 3.
Или просто герберов и картинки размещения деталей (для тех кто только паяльник держать умеет).
Проект коммерческий и показать данную документацию было бы нечестно по отношению к заказчику, но Ваше пожелание я услышал и при случае постараюсь его реализовать))

Не нужно выкладывать документацию на коммерческий заказ, но было бы очень интересно увидеть практическую реализацию на таком трансформаторе какого-нибудь простенького источника напряжения с выходом 5-12 вольт :)

Сетевое не обещаю, но пример будет. Планирую написать статейку в будущем по GaN ключикам, ибо сейчас «домашний проект» как раз на них и с планарником, правда 48->5В. Все постепенно будет, лишь было время))
Статья супер! Спасибо! Присоединяюсь к числу ждущих пример) Сам давно смотрю на такие трансформаторы, но как-то не решался попробовать, а теперь загорелся этой идеей.
Не знаю как с экономической точки зрения (трансформаторы мотаем сами и они не самая дорогая часть изделия), но вот с практической, для серийных изделий, выглядит очень многообещающе, ибо можно свести человеческий фактор к минимуму, да и самому намного проще паять чем мотать.

Еще, мне кажется, многократно растет повторяемость параметров в серии.

Буду ждать :) Всегда с интересом читаю Ваши статьи, и хотя тематика источников питания не моя, но очень интересно читать для общего развития, спасибо :)

Ага, повторяемость параметров очень важна и как ответили выше — рукожопость монтажника уже меньше влияет на результат)) При намотке трансформаторов, даже на ЧПУ станке, индуктивность обмоток плавает около +-5-10%. При печатных обмотках +-1% в худшем случае. Если схема резонансная, то это ооочень существенно. Исключение 1й операции в пуско-наладке при контрактном производстве в Азии экономит около 3000-4000$.

В следующий раз покажу какую нибудь «живую» железку, будет еще интереснее)) Пока думаю о DC/DC 48-400В (к предыдущей статье) и частотном преобразователе. Напишу по обоим, но в каком порядке пока не знаю.
А вот жаль, что нету данных. Мне вот как раз бы купить драйвер для светодиодов на 34В 3А. Сам я такое не осилю спроектировать. А раз есть готовое изделие, я бы купил по цене рублей до 500 (лучше 350=). Но вообще все эти мосты-полумосты дело для простого любителя попаять своими руками слишком сложное. У меня требования к изделию проще. Вес и размер не слишком большие (чтоб не как транс ТС-160 с электролитами!). грелся чтоб не сильно (кпд выше и не желателен нагрев выше 50*С и/или затруднен обдув) и цена в пределах указанной выше. Я б взял на рынке старый советский транс (у тс-160 и напряжения подходящие есть и ток там до 3А), но собака тяжеловат он. У китайцев нужный драйвер че-то в 1500 рублей или дороже выходит, что не приемлемо. Куда посоветуете податься?
На ум приходит только одно — собрать самому)) Либо как вариант взять блок питания мианвелл на 36В и добавить ему обратную связь по току.
Ну, собрать я могу только «классический» транс на сетевую частоту. Импульсники да еще с коррекцией… это выше моей компетенции. А есть примеры «добавления обратной связи по току»? Я же их схемотехнику не представляю. Мне бы представить куда тянуть провода от датчика тока и каким макаром это сделать, чтобы в результате не получить «Пздыдыщ»! Эт я могу толко по мануалу. Не, ну если схема есть и там можно менять напряжение стабилизации так чтобы оно было, скажем, 0.3В, вместо 36, тогда можно просто обрезать линию датчика напряжения на выходе и завести её отдельным проводом на нужный мне резистор… Но думаю что там это так просто не пркатит…
Эээ… посмотрел я предложения на www.mean-well.ru
Цены не гуманные — ближайший подходящий драйвер LED стоит что-то около 3200р. Блоки питания примерно той же категории. Стало грустно. Пойду за ТС-160 :(
Прочитал на одном дыхании!
Сколько денег и нервов было потрачено как раз на намотку трансформаторов для LED-драйверов — страшно вспомнить. А тут такое простое и красивое решение!
Коллега, Ваше кунг-фу сильнее моего, снимаю шляпу.
Благодарю за оценку! Даааа, в процессе отладки с намоткой тоже приходится мучиться. Не всех заказчиков удается убедить в использовании такого решения. Сам жутко ненавижу намотку как таковую. Думаю таких «ненавистников» очень много среди нас))
А я как раз наоборот очень люблю моточные трансформаторы. Правда их не мотаю, а выбираю из ассортимента.
Но стоит конечно попробовать такую технологию.
Тоже стараюсь использовать готовые, для стандартных преобразователей типа 220->12/5 или 12->12 найти не проблема, например, у Wurth. Когда же требуется что-то нестандартное, то деваться некуда.
На деле единственный глобальный минус, который нельзя обойти использую обычный трансформатор — высота. Я и с RM сердечниками работал, и с EFD — меньше 15-20 мм профиль уже не получить при мощности 30-50-100 Вт. Если такого требования нет, то в принципе можно и обычный трансформатор найти или мотать. Но опять же от партий зависит.
Каким образом пропаиваются переходные отверстия на внутренних «обмотках»?
Хороший флюс + перед сборкой из дозатора паста паяльная. Если подобрать дозу, то припой отлично затекает во все отверстия и не остается лишнего припой, который мог бы дополнительно влиять на зазор.
Я думал никто и никогда не заметит)) Но сайт действительно по вашему образцу, ибо идеальное сочетание минимализма в дизайне и информативности. Что касается функционала, то оно еще не доделано, т.к. у нас в команде куча схемотехников и ни одного веб разработчика. Вот и решил поизучать html+css+js и заодно какое-то портфолио сделать.

Если вы или компания против такого решения, то я разумеется могу переработать сие решение и уменьшить «похожесть». Тогда просто маякните в личку)
Обычное дело. Когда заказываешь сайт тебя просят приведи три примера, которые тебе нравятся. Ну а потом устраивают рерайтинг. Доказать потом что то очень сложно.
Я не против подражания как такового (если тебя копируют — значит ты хорош). Чужой опыт полезен для учёбы и для open source.

В случае с маркетингом это называется вторичность, и это не круто.



Если дизайнер просит «пример, который тебе нравится» чтобы потом повторить его — он безнадёжен, надо гнать его подальше.
Но это и не минус, все хорошо в меру. Достаточно просто не закладывать запредельных плотностей, чего и не требовалось. Но сам факт, что можно заложить 10-15А/мм2 без каких либо проблем, вместо 6-8А/мм2 — в моем понимание явный плюс.
Поляризация диэлектриков, электромиграция атомов проводников заметно проявляются при постоянном токе, а в трансформаторе он переменный. Так-что это мимо.

NordicEnergy, а не пробовали брать еще более тонкие платы в пирог — есть же и 0,2мм FR4, (правда не знаю, как он по стоимости относительно 0,5мм). Тогда получилось бы лучшее заполнение окна трансформатора — меньше потерь и можно было обойтись одной Е-половинкой и одной I — крышкой. И еще вопрос — а вы пользуетесь программами «от Старичка» для расчета трансформаторов для серийных изделий?
0.2 мм сам никогда не пробовал, да и в случае сетевого напряжения при такой толщине не обеспечивается зазор диэлектрический — пробьет 400В. А вот 0.4 и 0.5 китайцы делают дешево. Когда не влезает нужное количество витков, то можно и так сделать.
E+I в данном случае уйдет в насыщение, надо еще больше частоту задирать. Старичковские программы раньше использовал, а сейчас написал свою утилиту и использую ее, либо бумага и карандаш если скучно))
А у каких китайцев заказываете?
У тех у кого я заказываю (pcbway.com) 0.6 самые тонкие из дешёвых, 0.4 сильно дороже.
Правда я в основном для DIY заказываю.
pcbnpi. На pcbway заказывали одно время, но у них проблема с геометрией платы — сильно размеры плавают и собираемость транса ухудшается. Но за 5$ по другому и не будет))
У золота есть проблема — если платы без вакуумной упаковки полежат пол года, то уже не паябельно. Главное сразу запаять) Хотя в DIY редко заказывают больше, чем 5-10 плат. Кстати часы шикарные, возможно сделаю что-то похожее, правда без вафли. Светофильтр не пробовали накладывать? Ну чтобы плату не видно было, только свет.

Наверное, я не сталкивался с такой проблемой. Так стекло и есть светофильтр. Там 3 слоя уф печати. Надо было конечно пять… семь сделать. Без вафли можно если использовать точный чип rtc. Но с вафлей интереснее мне кажется.

В том же Резоните цена плат не особо зависит от толщины. Но если основа и «обмотки» делать одной толщины, то они в одну панель укладываются, а если делать витки на тонких, то это уже заказ двух плат — могут быть другие квоты и скидки.
Это в Резоните-то от толщины не зависит? Для больших партий — возможно, но для DIY/прототипов — ещё как зависит.
Заказал как-то 10 штук плат 35ммх45мм, запросил толщину 0,8мм. Когда увидел цену — челюсть отвалилась. Не заметил, что любая конфигурация, отличная от стандартной — только на заготовках от 8 кв.дм. Заказ уже в обработку ушёл, но я успел поменять толщину — после нескольких звонков.
Это квоты зависят, а не цена (8дм у них — одна технологическая единица). Ну и не так давно заказывал 0.5мм, описанной вами проблемы не было. Зато, она регулярно возникает на толстой фольге.
Неужели Вы вправду считаете, что электромиграция в обмотке трансформатора, пусть даже и планарного, будет сколь-нибудь заметна и может его испортить? Если да, то приведите расчёт или пример.
но этика есть этика

Так в чём же минус этого решения? Если проблем нет, то упоминание компании будет ей только в плюс, нет никак причин скрывать его.
Полностью согласен. У всех своя картина миру и такая реклама мне же боком может выйти.
Абстрактный пример. Предположим средняя цена на рынке железки около 20$. Заказчику удалось добиться себестоимости 1$, но смысла снижать цену нет и так покупают. Но у его покупателей, особенно оптовых, возникнет разрадрожение и зуд — «А не обнаглел ли ты 2000% наваривать?». Я сам лично с таким сталкивался и не хотел бы стать причиной такого отношения к заказчику.
Если заказчик попросить, тогда упомяну, благо статьи он тут тоже читает))
Если железка стоит того, и на рынке нет конкурентов — то пусть накручивают, тем быстрее появятся конкуренты.
Статья блеск, снимаю шляпу. Дружу только с паяльником, но красота решения и мне понятна.
Теперь, надеюсь, что с применением такой технологии кто-то опубликует описание ИП на 5 и 12 вольт.

А недостатки? Ну не бывает так, чтобы за все эти преимущества не пришлось чем-то платить.

Первый большой недостаток в статье упоминал — больше 2000 Вт это только на обычном трансформаторе. На планарном ценник просто космос становится.

Так же я писал, что обозначенные мною плюсы являются таковыми в моей задачи, а вот при других условиях могут превратиться и в минусы. Яркий пример — температура перегрева. Она растет медленнее если мы сравниваем 2 трансформатора и в обоих высокая плотность энергии. Но когда нам надо сделать оооочень холодное решение, например, перегрев не более 5-10 градусов при мощности 100-200 Вт, то планарные трансформатор становится очень большим по размерам и дорогим на фоне обычных.

Как писал в конце — тип трансформатора нужно выбирать обдумано и очень аккуратно, многие особенности трансформатора балансируют на грани «плюс/минус».

Т.е. в первом приближении в любом месте, где стоит вч-трансформатор, можно использовать планарный, нужно только сравнить по цене и габаритам?

Мне вот стало интересно — а возможно ли таким образом создать трансформатор для пусть и маломощного, но сварочного инвертора? Существуют ли подходящие сердечники?
Ой, не внимательно читал…
И пожалуй главное место, где планарные трансформаторы не вытеснят обычные — преобразователи с номинальной мощностью больше 2000 Вт.
В преобразователях более 2000 Вт вопрос габарита обычно остро не стоит…
Зависит от отросли. Если речь о сварочнике, то в принципе не стоит, хотя не всегда. Когда речь идет об автомобилях, авиации или коммуникационном оборудование, то борьба за вес идет упорная. Мощности же там до 6 кВт не редкость, а 2-3 кВт обыденность
Можно. 1-1,5 кВт нормальная мощность, а это около 40-45А тока, чего достаточно для сварки тонкостенного металлопрофиля, например. Правда такого у меня никогда не заказывали применительно к инвертору, а вот сварку для электропроводов делали. Там хотелка была — мелкие габариты и работа от Li-ion. Прототип сделали, обкатали. Запустили ли его в серию не знаю даже, заказчик был с Канады и производством сам решил заниматься.

В плату интегрировать врядли есть смысл, а вот отдельно итальянцы, например, делали: Сварочный инвертор Linkoln Electric Invertec 170S. Не разбирал, может конечно не на печатных платах, а на плоских шинах, но тем не менее планар...



Одно плохо, все формулы без единиц измерения. Например в чём там частота Гц, кГц, МГц?

Вообще принято в формулах давать единицы без множителей. Частота — герцы, сопротивление — омы, емкость — фарады и т.д.

Здесь же не учебник ))
Здесь ребёнок познаёт мир, и делится с другими детьми-программистами своими пьюдипаями ))
Зачем только им дали малины и пироги, они ж подумали, что смогут сами?
А выходит только вот это…
Смешат нас своими внезапными познаниями и подключениями к инету.
Вообще принято в формулах давать единицы без множителей. Частота — герцы, сопротивление — омы, емкость — фарады и т.д.

В эмпирических формулах нередко используют производные единицы для удобства расчетов (чтобы не было много нулей слева или справа). И гадай теперь, то ли там везде основные единицы, то ли автор забыл указать.

Сейчас поправлю, не везде указал просто. В принципе не указал только на частотах. Если пометок нет, то значит основные единицы без множителей, то есть В, Гц, А и прочее.
Да, вы правы. Это везде так, кроме формулы расчета глубины скин-эффекта. В ней явно указал, что частота в килогерцах.

А в каких единицах изм. в ней зона нулевого тока?
В метрах, микронах или милях?
И почему величина этой зоны обратно пропорциональна частоте, хотя должно быть наоборот?

В микрометрах. Расстояние измеряем от поверхности проводника. Чем частота больше, тем меньше зона «полноценной» проводимости.

Результат у Вас там указан как зона с нулевым током, поэтому и непонятно :)

Чуть позже этот момент немного подробнее опишу или схемкой подкреплю, чтобы вопросов больше не вызывало ни у кого)
А мне, как радиогубителю-чайнику, непонятно в каких единицах измеряется рабочий цикл в формулах расчета количества витков первичной и вторичной обмоток. В справочной литературе, которую я использую, такого параметра не встречал. Автор! Просветите пожалуйста! Не дайте«дурой» умереть! :)
Тогда я предлагаю вам прочитать книгу «Силовая электроника. От простого к сложному». Там все эти вопросы и даже часть формул встречаются, включая их вывод и подробное описание их физического смысла.

Что касается рабочего цикла, то это величина безразмерная. В случае двухтактного преобразователя ее значение от 0 до 0.5.
Спасибо за материал, интересно. Одно не пойму, мне всегда казалось что в трансформаторе тысячи витков провода :) А сколько примерно в пленарном максимально? Тут же более 10-20 не влезет?
Это в обычном трансформаторе на 50 Гц их тысячи, а в импульсном может быть и 1 виток)) Это за счет большей частоты. Частота выше — индуктивность нужна меньшая.
Очень интересно, спасибо!
Я так понимаю, следующим шагом будут трансформаторы прямо в чипах? :)
Про трансформаторы не знаю, но есть dc/dc у Enpirion (Altera) со встроенными на кристалле диодами силовыми, ключами и главное дросселем силовым. Так, что трансформаторов если пока еще и нет, то не за горами как мне кажется))
Так есть ADuM с силовыми трансформаторами прямо там же.
slideplayer.com/slide/3971899/13/images/25/2nd+Generation+isoPower:+500mW+Power+with+33%25+Efficiency.jpg
На картинке снизу сигнальные трансформаторы, сверху силовой. Но там КПД около 30%, так что речь идет о мощностях в сотни мВт, не больше.
А еще в конце 2017 года от Analog Devices были статьи о том, что они сделали на чипе трансформатор с сердечником, так что может и в этом отношении скоро будут значительные подвижки.
В принципе ничто не мешает засунуть и трансформатор в микросхему по аналогии с другими компонентами:image
Габариты мешают засунуть трансформатор в микросборку такого размера.
Можете сравнить изделия Analog Devices с миландровскими 2011ВВ014.
А в небольших модулях DC/DC конвертеров все так и выглядит.

image
А ведь так можно делать совсем простенькие изолированные DC-DC преобразователи, размещая катушки на двух сторонах одной платы, раскачивая первичную с МК через H-мост, и стабилизируя напряжение со вторичной. Деталек мало, трансформатор покупать/мотать не надо (хотя сердечник все равно нужен, да. без него оно превратится в аналог индуктивной зарядки с соотвествующей эффективностью и потерями).
Рядом можно нарисовать еще один бутерброд из катушек и гонять по нему гальванически развязанные байтики.
Надо будет попробовать, уже больно забавно выглядит
Murata такое лет 20 уже делает, правда в основном используют флайбек или пуш-пул, а не полноценный мост. Мост потребует драйверов, а это дороже и сложнее.
Просто на одной стороне платы-то как раз не получится — обмотка будет начинаться снаружи, а заканчиваться внутри. Как оттуда её выводить? Или изолированной перемычкой, или (как автор) — вторым слоем.
Гальванически развязанные байтики по бутерброду из катушек очень плохо гоняются, к сожалению.
А можете просветить электрика «старой школы»? Можем ли мы подать на первичку 220 и получить на вторичке, скажем, 20В? Или это вообще из другой оперы всё?
Просто так на трансформатор нет. Любой импульсный трансформатор работает на частотах от 10 кГц и выше, когда в сети всего лишь 50 Гц. Сначала сеть выпрямляют, затем повышают частоту и только потом на трансформатор подают 310В (выпрямленные 220), но уже с частотой десятки и сотник килогерц.
Хорошая статья, правда, я к такому пока не готов. Сейчас ищу, где можно намотать 100-1000 трансформаторов, на сердечнике Ш 4*4 мм. Есть какие-то ссылки, контакты?
Спасибо за замечательную статью!

К сожалению, совсем не специалист, поэтому пара вопросов дилетанта:
1)Сердечники для планарных трансформаторов — это отдельная номенклатура размеров и дизайна? Посмотрел бегло на всяких чипдипах сердечники — похожих нет. Не так ищу?
2)Как думаете, для «трансформатора единичных импульсов» пригодна эта технология? Т.е. в первичке №витков, во вторичке 1 виток, на первичку короткий импульс постоянки (или полуволна сетевого), со вторички снимаем импульс низкого напряжения и большого тока, потом пауза х1000 длительностей импульса?

Прельщает то, что можно было бы технологично получить сотни и тысячи таких плат по низкой стоимости и с простой сборкой.
1) Сердечник может быть любой, хоть обычны Е-образный (Ш-образный). Но вот высота окна будет большая и сложно заполнить его. Поэтому есть сердечники ELP, например, как в статье — у них высота окна небольшая и легко заполнить как многослойной платой, так и несколькими двухслойными (пирогом). Посмотрите тут.

2) Конечно можно. По факту в любое место, где подходит обычный трансформатор на феррите, можно поставить планарник.

3) Технологичность и простота монтажа тут главный плюс, ну и габариты конечно. Очень актуально для частников или небольших компаний как по мне, у которых ресурс ограничены. Сам таковым являюсь, поэтому намотки по возможности стараюсь избегать — самому много не намотаешь, а заказывать дорого достаточно и качество непредсказуемо.

Статья супер! Сам занимался разработкой ЛЭД-дров, под масс продакшн. Когда прочитал про "100Вт за 3долл" я не поверил, что это реально. Потому, что в нашу контору стучались с предложениями сделать 40-ватку за 4доллара. И мы не уложились, учитывая оптовые закупки комплектухи, полностью своё производство, включая трансформаторы, синфазные дроссели и гантельки.


Из текста у меня сложилось впечатление, что это или прямоход, из-за фразы "ток обмотки содержит 2 составляющие", или резонансник....


Но,… где третья обмотка, от которой питается управляющая микросхема???


Ещё меня очень смутили смд электролиты на фотке. Они всегда ощутимо дороже выводных. В стратегию 3баксов никак не укладывается....

Но информация крайне полезная! Вы прямо открыли мне глаза на реальность планаров! Я всегда думал, что они ощутимо дороже мотанных!

Это просто электролиты, это твердотельные полимерные кондеры. Фишка в том, что они малой емкости, поэтому дешевые. Их задача обеспечить ток, то есть нужные конденсаторы с мелким ESR. Как следствие малой емкости появляются пульсации напряжения, а вот их я победил реализацией LDO после выхода с dc/dc. За счет мизерной разницы напряжения на входе и выходе — нагрев минимальный.
Топология LLC полумост, эксперементировал с косым мостом, он оказался лучше только после 120 Вт. Пробовал флайбек, но там с КПД все плохо оказалось, не более 87-89%.

3я обмотка (+12В) тоже есть на трансформаторе, просто она первая к плате и ее выводы наверх не выходят.
Чем дальше, тем все интереснее и страшнее (с) )))
Полимерники стоят хорошо дороже электролитов, применял как раз недавно, сравнивал…
На выходе стоят, ок… Но тут у нас противоречивая задача, чем меньше емкостина на выходе, тем больше нужно «жечь» на LDO. Если кондеры малой емкости на выходе… тогда я ничего в этой жизни не понимаю… У нас на 40Вт мощности, на ток 1А, с применением LDO последовательно с нагрузкой, требовалась емкость порядка 2200мкФ на 63В. Только такая емкость позволяла опустить уровень пульсации напряжения на LDO до минимума, когда сказывалось уже его активное сопротивление…
Или по-другому, скажите какие требования были к пульсации тока через нагрузку? если 20% тогда охотно верю)

Про резонансник круто! Я так понимаю частота перееключения( при номинальной нагрузке) была за 500кГц, судя по малому количеству витков?
Ключи- простые мосфеты? Арсенид думаю нереально дорого для 3дол. изделия.

Но вообще снимаю шляпу, да, круто!)
Частота 550 кГц, ключи обычный кремний от Infineon. После 600 кГц уже конечно только SiC или GaN. Первые достаточно адекватно стоят при хорошей партии.
Кондеры твердотельные за 100 мкФ при партии 75 000 штук обошлись по 0,21$. Но это тайна, так что никому))) Их там парочка. Собственно самые дорогие компоненты: кондеры, ключи высоковольтные и контроллер (какой не скажу). Пульсации тока через нагрузку +-5% было требование, +-3% получили. Единственно они вырастали до 5%, когда входное напряжение падало ниже 145-150В.
Крутяк!!!
Я xednde.? что покрылся пылью… всегда думал, что SiC стоят неподъемно для дешевки…
По поводу кондеров… да. это-ж резонансник, и 500кГц, тогда может быть 200мкФ и ок.
Короче еще раз снимаю шляпу. За 3 бакса… тихо ползу в угол плакать ))))
SiC еще года полтора назад стоил действительно от 15$ за ключик, но сейчас конкуренция среди компаний выросла и они стали доступными: около 3-4$ в розницу, а на серии 1000 штук уже 1,2$ (больших серий с ними не видел в живую).

контроллер (какой не скажу)

Возможно, что-то очень сильно похожее на STM32F334 (но он заметно дороже, если, конечно, вы их не покупаете десятками тысяч).
Не, дорого, смотрите на Infineon и Texas, они все таки более продвинутые решения предлагают для силовухи. А про масштабы вы угадали, обычно партия 25 или 50 тыс., но закупаем не мы, а контрактный производитель. На партиях 1000 штук сам контроллер стоит уже 2,7$.
Интересное решение, спасибо.

Есть еще один путь — его применяет та же Murata — плата вся многослойная, но настолько компактная, что намотка занимает порядка половины площади. Тогда можно ожидать снижения цены готового изделия по сравнению с составными платами за счет устранения операций сборки с изолирующими пленками.

Вот держу перед собой блок питания (dc/dc) — размеры 60*40, 3 низко-профильных намотки (2 Ш-образных транса и катушка) размерами 30*20. Тогда Ваш вариант обойдется (цена Резонита — конечно, в КНР другие, но соотношения сохраняются) 0.6*0.4*130+3*3*0.3*0.2*130=31+70=101 рублей, а полная плата 0.6*0.4*495=119, разница составит 119-101=18 рублей, в эти деньги должна уложиться сборка составной платы и дополнительная пайка (ручная) 8*1.3=10 рублей. Это для 8 слоев. Но, конечно, тут три намотки, для одной по другому.
Ну и еще один плюс — толстая плата хорошо растягивает тепло от активных компонентов и намотки по всей площади.

И еще один вопрос — а стягивать половинки сердечника ничем не надо, достаточно слейки (зудеть не будут)?
Согласен с вами, иногда и многослойная дешевле. Но тут как писал выше надо искать сбалансированное решение под конкретную задачу. С многослойкой считал (6 слоев), выходило немного дороже (Тайвань). Хотя когда делал 48->12В, то стандартный класс 6 слоев вышло на 20% дешевле.

Не «зудит» в данном случае, т.к. все в натяг садится, но это благодаря тому, что мы стек подобрали (толщины) и геометрию платы очень точную завод обеспечил. Это позволительно на большой серии, тогда цена на свой нестандартный стек не влияет вообще. На партии 100-200 штук уже цена будет чуть выше, но тогда для этого можно использовать скобы (они есть стандартные для этого сердечника) или как часто бывает — плату заливают компаундом, тогда вообще все прекрасно.
Кстати, вспомнил, как лет 5 назад смотрел одну фирму, которая предлагала готовые плоские трансы ватт на 50-100 с многослойкой(8-10 слоев) внутри с множеством отводов, чтобы подстраивать под свои требования по входу/выходу. Обещали цены на штуку в районе бакса, они еще на выставках образцы раздавали, у меня где то валялся, но не нашел. Название фирмы, к сожалению, не помню, не знаете, чем кончилось.
Такого предложения не встречал, но по Вашему описанию вполне реализуемым кажется. Отводы никто не мешает делать, но вот 8-10 слоев за бакс — это наверное на оооочень большой партии. Плюс — интересно эти 50-100 Вт при какой частоте были.

Надо будет погуглить в общем на досуге))
часто картинка просто от балды вешается, мол пишите конкретно что нужно, там поговорим
Спасибо за статью, познавательно.
Вопрос по схемотехнике — ККМ сделали на флайбэке (трансформатор же для него разрабатывали)? Какой получился КПД?
Хотелось бы увидеть публикацию про работу с Comsol — хочу освоить какой-нибудь софт для КЭ моделирования, но никак не получается начать.
ККМ-а удалось избежать, применив LLC полумост (резонансный). В данной топологии коммутация происходит в нуле напряжения и тока, поэтому PFC собственно и не нужен. Если бы делал отдельный ККМ, то скорее реализовал бы однотактную топологию (step up). КПД при такой топологии обычно ниже 92-94% уронить сложно.
Не совсем понял, как мягкое переключение влияет на коэффициент мощности. КМ портится из-за того, что входной выпрямитель работает на емкостной фильтр, который в момент заряда создает скачки тока. А что там стоит дальше и как переключается, уже не важно.
КМ портится из-за того, что отбор энергии происходит только на пиках синусоиды, т.к. dc/dc представляет из себя реактивную нагрузку с емкостным характером. То есть потому, что мощность из сети отбирается при напряжение на кондере около номинального. Переключение в нуле же от этого избавляет, по сути «укладывая» периоды коммутация в период сети, а ноль сути совпадает с моментом переключения работы плеч.

Надеюсь понятно)) Иначе надо пересказывать пару книг, а это время и в комментариях не удобно.
Теперь и мне непонятно, каким образом принцип работы резонансника относится к входной цепи? На входе там должна быть постоянка не ниже определённого уровня и всё.
Теперь мне непонятно…
Как работает ККМ я хорошо вкурсе, но чет я недогоняю…
Может мы про одно и то-же, просто разными словами?

У вас в течение одного полупериода синусоиды идет отбор энергии «много-много» раз, но количество отбираемой энергии пропорционально мгновенному значению напряжения? Так?
Обычно LED-дрова делают как флайбэк совмещенный с ККМ. особенность в том, что в каждом такте накачки энергией дросселя, пиковое значение тока через ключ пропорционально мгновенному напряжению в сети(можно реализовать непосредственно, меряя делителем, или другими способами, но не суть), и отбор энергии как-бы повторяет форму напряжения в сети.
Я правильно понимаю, что у Вас по тому-же принципу сделано? Т.е. в контур резонансника закачивается энергия, порциями, величина которых пропорциональная мгновенному значению напряжения в сети?

Если так, то я просто падаю ниц и бьюсь в истерике!!!!))))
Потому, что даже Infineon, до такого не допер. Они выпускают свои МС резонансник+ККМ. и у них дривер состоит из классического ККМ+LLC полумоста.
Если честно, нихрена не понятно (((
До этого комментария я наивно думал, что знаю что такое LLC-полумост, и что такое ККМ (bridgeless в том числе).
Прошу пояснить каким волшебным образом коммутация в нуле (кстати, в нуле чего?) избавляет неравномерного потребления тока из розетки?
LLC-полумост, допустим, меньше нуждается в ККМ, поскольку имеет существенно более широкий входной диапазон Umin-Umax относительно других топологий импульсных преобразователей. Однако, при низком входном напряжении выдать на выход он ничего не сможет, соответственно в это время будет провал на выходе. Или пульсирующий выход допустим в вашем случае питания светодиодов?
Господа batman12345 и sanchosd, я бы вам с удовольствием объяснил с картинками и графиками, но это долго и слишком объемно, да и не удобно тут. Я просто сейчас сижу и думаю как это коротко на пальцах объяснить, не получается)) Может кто обратил внимание, на плате стоит мелкий DSP, который собственно всю хитрость управления (отслеживания сети, формы тока и прочего) осуществляет. Алгоритм его кода достаточно большой и не сильно простой для краткого изложения.
Если вы наберетесь терпения и дождетесь следующих статей про преобразователи, то там этот вопрос будет раскрыт достаточно подробно и показана реализация на TMS320F28027 или XMC4100.
Присоединяюсь. ZV-переключение ключей преобразователя осуществляется на резонансной частоте контура первичной обмотки (т.е. сотни килогерц), а PF надо корректировать на частоте 100 Гц (удвоенная частота после выпрямителя). Единственная мысль — в выходном напряжении допускается приличный уровень пульсаций — это не редкость для питания светодиодов (например, так работает NCL30000).
Век живи, век учись!
Как любитель радио, к своему стыду, я от Вас впервые узнал про планарные трансформаторы с накладным сердечником…

Спасибо за хорошую статью: с формулами расчета и отличными ответами на вопросы!!!
Если вы любитель именно радиосвязи, то вам будет интересно наверняка то, что трансформаторы в УМ выходных можно тоже делать планарными, а не на классических биноклях))
А учиться всегда надо, иначе превратимся в овощей.
Есть опыт в реализации транса на бинокле (две сборки из колец) и им внутрь П-образные пластины из ФАФ-4. Волновое сопротивление пластин порядка ~25 Ом. Фазокомпенсирующая линия была из кабеля.
До этого мотал из КВФ-25, на 900 Вт он пошел дымом :) Пластины более 3 кВт выдержали.
Это КВ дипазон.
И всё же, для больших мощностей, для частот КВ диапазона и ниже, без кабелей и ферритов не обойтись.
Когда речь о нескольких сотнях и тысячах ватт, то не обойтись разумеется, но вот на мощностях до 100-200 Вт вполне себе замена. Не так много радиолюбителей с 1й категорией даже сейчас и тем более не все работаю на мощностях больше 200 Вт))
Нынче и второй категории достаточно для доступа ко всем диапазонам, а мощность… лучшая мощность — КПД антенны. Мне 100 ватт хватило почти на всю планету в тлф :)
О том и речь, что 1 кВт избыточен. Когда-то на коллективке работали с Ильменем 5 кВт, вроде прикольно, но скучно как по мне. По антенне согласен, особенно если есть полноценный квадрат или Яги на 80-ку))
Что ж, я тоже ненавижу всякого рода моточные изделия и данная идея выглядит очень красиво, не могу не согласится.

Единственное, помимо мощности есть ещё ограничение на вольтаж — высоковольтные обмотки (2 кВ и выше) уже просто так не сделать — там зазоры между дорожками уже должны очень большие при таком исполнении, что по понятным причинам реализовать так просто не получится.

Было бы неплохо ещё кратко описать вот какой момент — в какой последовательности спаивать слои обмоток, а также как размещать первичку, относительно вторички. В зависимости от последовательности может получится встречное, либо однонаправленное включение, как слоёв одной обмотки, так и обмоток в целом, что будет непосредственным образом влиять на результат.

По формулам: в формуле «потери в меди», подпишите, пожалуйста, в каких единицах подставлять сопротивление (объёмное?), а также что такое D1 и D2.

За расчёты спасибо, я думаю многим должно такое пригодится. Также хочу извиниться за свой последний комментарий в ваш адрес — в данном случае, с инженерной точки зрения, работа выполнена весьма достойно.
Все, что больше 1000В отдельная тема, там и обычный трансформатор уже перестает быть простой конструкцией)) Хотя у планарника после 1000В действительно больше проблем решать придется, но как по мне — это достаточно узкая область.

D1 и D2 — это длительность 1-го и 2-го цикла. Сопротивление в Омах как для обычной проволоки. Наверное это чуть позже в статье поправлю, чтобы другим читателям было тоже более понятен данный момент. Спасибо за замечание!
UFO landed and left these words here
Ожидаем через несколько лет во всех китайских изделиях. Очень перспективное направление. А если на основной плате более 2 слоёв, тогда возможностей ещё больше.
Например, если вы откроете UPS on-line, то увидите, что трансформатор там не самый габаритный элемент.

Не самый. Второй после аккумов.
Что-то мне не нравится заполнение по меди — может все-таки не стоит брать для бутерброда платы по 1-0.8 мм?
Двусторонняя полиимидная стоит не сильно много, а заполнение по меди выйдет лучше — можно больше мощности выжать с одного трансформатора…
Все бы хорошо, но у планарных трансформаторов очень большая проходная и паразитная емкость (чем больше слоев и меньше толщина межвитковой изоляции). Применять надо их с особой осторожностью, там, где этот параметр не критичен, а это сильно сужает диапазон применений.
То есть по Вашему в обычном трансформаторе паразитная емкость сильно меньше? А зачем тогда именно с обычными трансами кидают дополнительный кондер между землями, чтобы через петлю земляную компенсировать емкость? С планарником такое уже не требуется))
у обычных трансформаторов паразитную емкость уменьшают соответствующей намоткой и расположением катушек, у планарного это сложнее сделать.
Что мешает в планарном трансформаторе чередовать обмотки? В моем случае идет стек: 1я плата 50% первички -> 2я плата вторичная обмотка -> 3я плата еще 50% первички -> 4я плата вторичная обмотка самопитания.
В обычном трансформаторе же паразитная емкость как минимум больше за счет большего сечения обмотки (плотность тока то меньше), да и количество витков в планарном трансформаторе меньше.

А можно чуть-чуть оффтопа? Надеюсь что кроме автора ответит ещё кто-нить, поэтому пишу не в личку. В общем, кто может посоветовать простую, дешёвую и повторяемую конструкцию импульсного блока питания 230 -> 12В 3А? Более подробно свою задачу я описал здесь
Сам я в импульсных схемах не смыслю (но транс намотать в состоянии). Поэтому буду благодарен за готовую конструкцию или референс-дизайн с расчётами.

Можно взять простую и проверенную миллионами ширпотребных зарядок TOP227 или подобные. Так же в поисковике посмотрите схемы на UC3842. Оба варианты обладают отличной повторяемостью и легко собираются даже совсем без опыта. Главное будьте аккуратны — сетевое напряжение все таки опасно))

P.S. ждем, что еще народ посоветует. Возможно есть еще более простые и адекватные решения. Тоже будет интересно.
Позволю себе расшифровать «будьте аккуратны»
1. ВСЕГДА применяйте при регулировке развязку от сети
2. НИКОГДА не лезьте внутрь источника более, чем одной рукой
3. а вот теперь будьте аккуратны)
UC3842 это конечно хорошо… Но вот с повторяемостью там не все так гладко как хотелось бы.

Гораздо лучше ISL6844 и обратную связь на FOD2712 если нужна хорошая стабильность выходного.
Спасибо огромное за такую подробную статью. Сам являюсь студентом робототехником и очень рад статьям по схемотехнике на Geektimes, их здесь не так много, особенно свежих, а у Вас отлично получается.
Добрый день, уважаемый автор!
Цитирую Вашу замечательную статью: «Я не включил сюда компаунд для склейки сердечников...» Можно ли узнать поподробнее про процесс склейки сердечников?
В стародавние времена их клеили Циакрином…
Клеи на основе цианоакрилата теряют механическую прочность при температурах выше 70-80 градусов… Для домашних поделок сойдет, в ответственных применениях нет.

Для склеивания сердечников очень хорошо зарекомендовал себя клей К300. Это если для промышленного применения.
Товарищ gears попал в яблочко, действительно используем компаунд (клей) К-300-61 при сборке трансформаторов. Китайцы хорошие про него тоже кстати в курсе.
Да там особо вариантов и не так уж и много. Еще К400 тоже подходит, только дороже.

Я темой источников питания 11 лет занимался. Жаль нельзя наработки выложить, очень много всего интересного делалось… В особенности многослойный платы (10-16 слоев) с полностью интегрированными силовыми и сигнальными трансформаторами.

Вы часом не из Алегзандер-Электрик? Они любят сильно интегрированные многослойные пирожки...

Не, с данной компанией не работал. Хотя видел их продукцию на выставке и как по мне она очень интересная.
Аааа, просто почему-то на почту пришло, что не просто коммент, а именно мне ответили. Извиняюсь, что влез))
Даниче)

кстати №2, а 3доляра это только плата спаянная, или с корпусом (и заливкой?)? пытаюсь в уме прикинуть… МС резонансника, сама по себе недешевая, 2 ключа, доп. дроссель, полимеры…
Фильтр а входе есть? Проходили тесты на помехоэмиссию в сеть ~220?

Прям не могу успокоиться, аж ерзаю на стуле)))))
3$ это плата, компоненты и монтаж. Корпуса нет, т.к. решение встраивается в прожектор, заливка тоже внутрянки прожектора (кабельного отсека) в любом случае производится, поэтому эту операцию тоже не включил.

Да, сертификации пройдены, фильтр синфазный на входе есть (на фотографии платы 6-ти пиновое посадочное место около разъема).
Про таких даже не слышал к сожалению, компания не питерская и не московская
Компния как раз Питерская. В Москве они тоже были, лет так 7 назад. Делал для них один из LED драйверов давно.
Оочень интересно…

6-пиновое… хм… уже это добавляет интриги…

Обычно одного синфазника не хватает, требуется еще и дифференциальный дроссель, последовательно с сетью… может это особенность LLC, что он такой «тихий»…
Кстати, а как насчет резонансного дросселя в Вашем LLC конвертере? Где он прячется?)))
На нижней стороне, дроссель выбирался стандартный у муратты низкопрофильный. Делать еще один планарник смысла особого нет. Там же и второй ключ.
Пошел за своим пирожком на полочку))))

Был у вас, прошедшим летом, собеседовался, как раз крутил какой-то модуль с планарами на борту.

Даже не подозревал, что бывают 16-слойные! И не могу представить, для чего такая в источнике питания. Вроде даже на материнках не больше 8 слоёв? Или столько слоёв именно для трансформаторов?
Бывают и с большим количеством слоев, в руках держал плату с 60 слоями. Один из производителей печатных плат хвастался своими возможностями.

Да, для трансформатора, там много обмоток под разные исполнения.
Какая толщина платы? По моим познаниям, технология состоит в том, что куча плат толщиной 0,2 мм спрессовываются в одну, тогда толщина такой платы должна составить 12 мм.
Плата была очень толстая, на вскидку миллиметров десять. Точной цифры сейчас не помню, давно дело было, лет 6 назад.
На материнке из этих 8 слоев для разводки используется 3-4 слоя, остальные работают в качестве экранировки.
Очень здорово
Еще бы методику расчета дросселей с разными сердечниками и без оных
Жаль что не сделать планарный конденсатор нормальной емкости )))
Расчет дросселя сильно похож. Так же ищем максимальную индукцию в сердечнике, а затем просто считаем количество витков для нужной нам индуктивности. Более подробно о дросселях думаю будет в какой-либо статье
Раз столько интересующихся темой оставлю здесь несколько полезных ссылок:

Очень рекомендую книгу Power Supply CookBook, Martin Brown есть в переводе на русский от издательства МК-Пресс, но там ошибок… Иногда по несколько штук на страницу. Читать русскую версию можно если есть хорошее понимание схемотехники и самой физики процессов, но лучше оригинал.

Тем кто только начинает свой путь в освоении страшного зверя по имени «Импульсный источник питания» неплохо ознакомиться с циклом статей все просто и на пальцах объяснено как работает. Сам начинал заниматься темой под руководством автора статей.

А так же хорошая подборка книг и статей по теме источником питания есть здесь

Имею слабое представление о конечном результате (много формул), по вашему опыту можно сказать "на глаз", можно ли эту технологию использовать, скажем для замены выходных трансформаторов ламповых усилителей (аудио)?

Можно, но расчет сильно усложнится, т.к. необходимо будет учитывать кучу паразитных параметров, ибо по моему скромному мнению они наверняка будут влиять на звук, особенно на КНИ.
Простите, а как Вы себе это представляете?

Для лампового усилителя нужно в первичке набирать десятки Гн индуктивности. Как по такой технологии набрать несколько тысяч витков? Да и феррит на таких низких частотах работать не будет, даже с зазором.

Для примера можно взять простейший транс ТВ-3Ш
первичка — 3000 витков
вторичка — 114 витков
Есть «чугуниевые» сердечники. Экзотика, но видал подобное во входных дросселях. Десятки Гн как-то жирновато действительно.
Именно железо, и такое бывает)) А распыленное железо и прочее оно уже и не экзотика. В том же Лэпкос вроде есть даже
Распыленка еще лет десять назад перетала быть экзотикой :)
Только на ней большую индуктивность набрать крайне проблематично.

Зато для фильтров хороша.
UFO landed and left these words here
Скажите пожалуйста, а ЛУТ-ом можно самому сделать такой трансформатор?
При односторонней плате будет сложно выводить середину обмотки.
Это я понял, я умею двусторонние. Есть ли вообще такая практика? И какая область применения у таких трансов? Скажем, можно ли сделать блок питания аналогичный обычному трансформаторному — не сгорит ли он на холостом ходу?
Тут все дело в металлизированных переходных отверстиях между слоями, которые не вносят дополнительной толщины когда собираешь «бутерброд» из плат. Но, если соблюсти все параметры обмоток, то почему бы и нет.
Аналогичный классическому трансформаторному — нет, только для импульсных.
Понял, спасибо огромное за ответы! Импульсные пока что для меня неизведанная область. Насчёт переходных отверстий — я нашел китайские заклёпки для этого дела, вполне симпатично получается. Утолщение конечно есть но несравнимо меньше чем если проводками делать
Что значит обычному? Эти трансформаторы делают на феррите, просто там в розетку его не сунуть — пыхнет сразу. ЛУТом не пробовал и никогда не видел, но преград не вижу.
ЛУТом тоже можно, только главное не забыть добавить изоляцию между платами, когда будете собирать «пирог».
Отличная статья. В своё время работал в одном НИИ и там облизывался на планарники в одном проекте, но к сожалению, человек, который их проектировал — умер… Так что я остался не удел. Будет очень круто, если вы сделаете ещё одну статью с примером конкретного расчёта трансформатора к конкретному БП. О токах и т.п. Одно дело формулы, другое — умение их использовать. Спасибо громадное.
Спасибо!
Как писал ранее в комментариях — пример будет, осталось найти время и написать все)) Пример будет правда не на сетевом БП, а на МРРТ контроллере, по сути это dc/dc из 48В в 12В. Там расчеты и покажу уже в практике.
Это не важно, как правило DC/DC и делается. У нас было питание АЦП, где из 5 вольт делалось +-10В относительно аналоговой земли.
Вроде все комментарии прочитал, но на мучающий меня вопрос так и не смог найти ответа. Вы используете двухслойные платы. Хорошо. Слой текстолита почти в один миллиметр допустим может обеспечить достаточно высокое пробивное напряжение. А может ли его обеспечить два слоя маски? Меня терзают смутные сомнения, особенно в случае если трансформатор в ходе работы может испытывать неплохой нагрев.
Или необходимо ещё какие то дополнительные прокладки делать, как в обычных трансах, когда первичную и вторичную обмотку иной раз изолируют лакотканью и это при том, что используется провод в тройной изоляции!
А существую ли какие либо выгоды замены традиционного дросселя в многофазном источнике питания, построенного например по этой схеме?
речь идёт от L1 и L2
Какого либо смысла в замене дросселя в однотактниках низковольтных на планарные не вижу. По моему дроссель обычный на планарный имеет смысл менять разве что на совсем больших частотах (более 2 МГц) и на большом напряжение, например, PFC на 400-600 кГц.
Имеет только в крайне специализированных случаях, кода нужно очень низкопрофильную конструкцию сделать с хорошей повторяемостью параметров и минимальными затратами на монтаж.
Ну и проигрыш в цене будет в разы.

Если штучные экземпляры то лучше тора для таких целей ничего нет.
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.