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FORO TÉCNICO => Electrónica de potencia => Mensaje iniciado por: micro_pepe en 25 de Mayo de 2015, 20:42:39

Título: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 25 de Mayo de 2015, 20:42:39
Me gustaría saber que corriente le puedo sacar en DC a este toroidal (http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0da0/0900766b80da0cfc.pdf) poniendo en serie los devanados y usando un rectificador de doble onda con dos diodos. He buscado por internet y lo que he encontrado es estas formulas:

Idc = (2 x Imax)/pi

Imax = Ief x sqrt(2)

Para el secundario de 25V:

Imax = 4.5 x 1.4142 = 6.36A

Idc = (2 x 6.36)/3.1416 = 4Adc

¿Es correcto? Si es así supongo que poniendo los devanados en paralelo y con un puente de diodos puedo sacar el doble, osea 8Adc.

Y si quisiera 8Adc con rectificador de doble onda y devanados en serie ¿necesitaría uno de 450VA?

Pueden parecer cosas muy obvias, pero nunca me han enseñado a hacer estos calculos, he revisado mis apuntes y no viene nada de esto.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 25 de Mayo de 2015, 20:55:37
El cálculo no es sencillo. Yo no conozco fórmulas simples.

Si te puedo decir que la corriente eficaz de secundario depende del condensador que coloques. Si este es muy grande, la corriente se concentra en un fuerte pico que tiene una distorsión grande, gran cantidad de armónicos y por lo tanto mayor calentamiento del trafo.

Para sacarle el máximo rendimiento al trafo se puede colocar un sistema PFC (Power Factor Correction), pero eso supone colocar una fuente conmutada complicada.

La solución sencilla es esta: Simula el trafo con el circuito que quieras alimentar. Mide la corriente eficaz para que no supere la máxima corriente del trafo.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 25 de Mayo de 2015, 21:00:08
Gráfica de las tensiones y corrientes en el trafo:
(http://i.stack.imgur.com/dIkNs.gif)
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 25 de Mayo de 2015, 21:01:43
La corriente eficaz se calcula como la raiz cuadrada de la integral de la corriente al cuadrado. (root mean square o rms)
Es mejor simularlo.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 25 de Mayo de 2015, 21:04:46
El condensador va a definir la corriente rms y la tensión mínima rectificada. Hay que buscar un compromiso para que la salida no tenga mucho rizado (C grande) y que no tenga mucha corriente de pico (C pequeño).
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 25 de Mayo de 2015, 21:30:37
Hola micro_pepe, al colega Picuino le gusta complicar mucho las cosas.... Ojo, no quiero decir que no tenga razón, a no confundir.

Para hacerlo sencillo y de seguro que te funcionará para cualquier tipo de trafo:

Para el caso del trafo de 25V, el cual nos indica que tiene una capacidad de carga de 4.5A por cada secundario.

Calculamos la potencia máxima que podemos extraerle al trafo (por supuesto sin quemarlo).

25 Vca x 4.5 Aca x 2 = 225 watts (debería ser VA pero de seguro lo carga será resistiva)

Calculamos la tensión a la salida del rectificado y filtrado:

25 Vca x 1.41 = 35.35 Vcc (Teórica porque no tenemos en cuenta la caída de los diodos)

Calculamos la intensidad en continua sin exceder la potencia calculada:

225 W / 35.35 Vcc = 6.36 Acc

Por lo tanto, ese trafo podrá entregar una intensidad máxima en corriente continua de 6.36 amperios, sea el rectificador de puente completo (4 diodos) o de semi-puente (2 diodos), por supuesto usando ambos bobinados secundarios.

Yo te recomendaría usar un rectificador del tipo semi-puente (2 diodos), donde cada diodo es el encargado de rectificar cada semiciclo de la onda alterna, este rectificador posee mejor rendimiento que el de 4 diodos por tener menor caída de tensión, y por lo tanto menor calentamiento del mismo. Aparte de lo anterior no se corre el riesgo de conectar ambos bobinados en paralelo, algo nunca recomendado, ya que de haber un desequilibrio en los mismo el trafo presentaría grandes perdidas y la posibilidad de quemarlo.

Espero te sea de ayuda.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. El condensador irá de acuerdo a la aplicación, por lo general se calcula a razón de 1000uF por cada amper de salida del trafo.


Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 25 de Mayo de 2015, 21:51:27
Hola Picuino

Si te puedo decir que la corriente eficaz de secundario depende del condensador que coloques. Si este es muy grande, la corriente se concentra en un fuerte pico que tiene una distorsión grande, gran cantidad de armónicos y por lo tanto mayor calentamiento del trafo.

Perdona la corrección, pero desde cuando la corriente eficaz de salida de un trafo está definida por el condensador de filtrado y no por la carga aplicada?
Por más que el condensador sea gigantesco o pequeño, la corriente eficaz siempre será la misma y definida por la carga aplicada, esto es y será siempre así.
Ojo, no te discuto que la corriente inicial de carga será mayor, pero una ves conseguido el equilibro (que se tarda tan poco que no se tiene en cuenta), la corriente la define la carga y no el condensador.

Para sacarle el máximo rendimiento al trafo se puede colocar un sistema PFC (Power Factor Correction), pero eso supone colocar una fuente conmutada complicada.

Aplicarle un PFC a un trafo? Donde viste eso? Y sería solo útil si la carga fuera inductiva o capacitiva y funcionase en alterna, pero como se usa un rectificador y la carga funciona con continua y es resistiva, pues no tiene sentido, solo complicarías el circuito, lo encarecerías y perderías rendimiento en el mismo.
O sea y en definitiva, echarías a perder una de las máquinas mas eficientes construida por el ser humano, el tranformador.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 05:40:12
Es importante entender que el trafo sólo suministra pulsos de corriente durante la carga del condensador.

Este pulso dura apenas una décima parte del tiempo de ciclo, por lo que tiene una corriente mucho mayor que la corriente media suministrada a la carga.

Un trafo que suministre 1 amperio, tendrá picos entre 5 y 10 amperios.

El cobre se calienta con el cuadrado de la corriente.
Si un amperio de continua calienta un vatio, 10 amperios calientan 100 vatios.
Como los 10 amperios sólo se conducen durante una décima parte del tiempo, el calentamiento real se reduce a 10 vatios (10 veces más que con la corriente continua)
El resultado como vés es un calentamiento mucho mayor de lo que podría parecer con sólo un amperio de corriente de salida.
La corriente eficaz que "ve" el trafo es de 3.16A (raiz de 10)

Este cálculo que he hecho se llama RMS o calculo de la corriente eficaz.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 26 de Mayo de 2015, 06:12:10
Picuino, 1 Ampere RMS no es igual a 10 Amper senoidal rectificado pico. Mal la matematica incluso sacar raiz de 10 para obtener el RMS. Lo correcto seria 1.41A pico. Pero esto no viene al caso tampoco.

Por que complicarsela contando los picos y tiempos ?

Irms  = Ipico / 20.5

o Irms = Ipico * 0.707

La Irms es el equivalente de la carga desplazada si es que la onda fuera continua y no senoidal.

Ahi con tu efecto joule PAV = Irms2R , listo tenes tu potencia disipada, no complicarsela mas.
El mismo trafo va a encargarse de eliminar las armonicas generadas. Por medio de calor, pero las eliminaria

Y partiendo de la potencia como hizo chaly se puede encontrar el resultado.
Lo unico que puedo ver limitante es..

- El diametro del cnoductor del bobinado en el cual tomando de punto medio cada bobinado deberia entregar la mitad de corriente.
- Aislante para que no supere el calentamiento y no se ponga en corto
- Saturacion del nucleo

Eso es lo que yo me planteo como limitantes de la corriente del trafo (sin tener en cuenta las perdidas en el hierro, perdidas de cobre,perdidas por que las lineas no se cierran nomas en el hierro, etc.)
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 06:43:32
La corriente en el secundario del trafo no es senoidal.

No se pueden aplicar fórmulas senoidales porque no funcionan.

Los valores reales son mayores. En ciertos casos hasta el doble.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 08:10:03
Aquí se ve la diferencia:

(http://powerelectronics.com/site-files/powerelectronics.com/files/archive/powerelectronics.com
/power_conversion_system_design/pfc-control-method-fig1.jpg)

Fuente: http://powerelectronics.com/ac-dc-power-supplies/new-pfc-control-method-electronic-ballasts

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2015, 09:20:02
Gracias por las respuestas!!!

Respecto a la diferencia en la forma de corriente por el transformador con filtro o sin él, está claro que formulas para senoidales no funcionan con un pulso, pero si no me equivoco al final se trata de calcular el área de la corriente y en ambos casos será muy similar, pudiendo emplear las formulas aproximadas que dijo Chaly.

Otra cosa, si dejamos de lado los cálculos, la corriente por el transformador ¿se puede medir con un multimetro normal? ó ¿es necesario un True RMS?

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 09:37:27
Con el área calculas la corriente media, que coincide con la corriente que absorbe la carga.

Para calcular el calentamiento del cobre no es suficiente con el área. Es necesario calcular o medir la corriente rms.

Si el condensador es relativamente pequeño, la corriente rms será más parecida a la senoidal y puedes aproximar con estas fórmulas.

Pero depende del condensador.

En algún sitio estarán los cálculos aproximados o las tablas para no tener que hacer todos los cálculos, como decía Charly.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2015, 10:05:09
Con el área calculas la corriente media, que coincide con la corriente que absorbe la carga.

Para calcular el calentamiento del cobre no es suficiente con el área. Es necesario calcular o medir la corriente rms.

Si el condensador es relativamente pequeño, la corriente rms será más parecida a la senoidal y puedes aproximar con estas fórmulas.

Pero depende del condensador.

En algún sitio estarán los cálculos aproximados o las tablas para no tener que hacer todos los cálculos, como decía Charly.

Saludos.

OK. Y para medirla ¿hace falta un multimetro True RMS?

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 10:30:19
Yo creo que puedes hacer una buena estimación con una simulación.

Luego puedes comprobar si se ajusta a la realidad con un osciloscopio.

De todas formas, si buscas en Internet deberías encontrar fórmulas como las que proponen Charly o KILLERJC y los límites de uso.

Con esas fórmulas simplificadas y, por ejemplo, no superando el 80% de la corriente máxima, no deberías tener problemas.
Los márgenes de seguridad es mejor simularlos o buscar tablas que ya los tengan calculados.

Un saludo
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 10:37:33
Enlaces interesantes:

http://sound.westhost.com/power-supplies.htm

http://www.changpuak.ch/electronics/power_supply_design.php
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 26 de Mayo de 2015, 12:37:33
Sigo sin entender por que asumis que no es una salida senoidal desde el trafo, si es una senoidal rectificada de onda completa son las formulas que pase. La tension seria de esa forma, si asumis una carga resistiva, la forma de onda no se ve alterada y tendrias el valor que queres. El capacitor solo va a influir cuando se cargue, una ves que se cargue la corriente que deberia cargarlo seria poca. Sigo pensando que si se puede analizar de esa forma
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 12:54:01
Imagína un semiciclo (10ms en España)

1. Durante todo el semiciclo la una resistencia en la salida consume 1 Amperio.

2. En total habrá circulado una carga de 1 Amperio por 10 milisegundos = 10 miliculombios

3. El condensador se carga durante un tiempo de 3.3ms (más o menos, para simplificar)

4. La corriente media del trafo será de 3 Amperios

5. En total el trafo habrá suministrado una carga de 3 Amperios por 3.3 milisegundos = 10 miliculombios (igual carga suministrada por el trafo que absorbida por la resistencia)

La corriente por el trafo no es pequeña, es de unas 3 veces más que la corriente de salida.

Esa corriente pulsante no es senoidal. Hay mucha diferencia y el calentamiento que produce es mucho mayor.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2015, 13:25:36
Yo creo que puedes hacer una buena estimación con una simulación.

......

Pues la simulación se asemeja bastante a los cálculos de Chaly, lo dejo adjunto.


.....

Lo unico que puedo ver limitante es..

- El diametro del cnoductor del bobinado en el cual tomando de punto medio cada bobinado deberia entregar la mitad de corriente.
- Aislante para que no supere el calentamiento y no se ponga en corto
- Saturacion del nucleo

Eso es lo que yo me planteo como limitantes de la corriente del trafo (sin tener en cuenta las perdidas en el hierro, perdidas de cobre,perdidas por que las lineas no se cierran nomas en el hierro, etc.)

Si los pongo en serie para tener toma central, cada bobinado segun el datashet entrega 4.5Aef, en la simulación mide 9Aef, es solo durante un semiciclo, ¿aguantará bién?

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 26 de Mayo de 2015, 13:37:03
Hola KILLERJC, se puede analizar de la forma que nosotros lo estamos haciendo, no es lo ideal pero se acerca muchísimo. El colega Picuino se está olvidando que es un transformador y no una batería la que estamos tratando.

A un transformador, el cual es básicamente 2 enormes inductancias acopladas magnéticamente, es muy difícil sacarles un pico de corriente por la gran inercia a la misma que poseen sus bobinas.

El colega Picuino, casi seguro, está considerando un transformador "ideal", pero uno real, máxime este que es de buen tamaño, le toma un tiempo considerable (desde el punto de vista electrónico) alcanzar el régimen de trabajo deseado, esto es por la gran inercia que poseen sus bobinados, y por esto mismo es difícil sacarles un pico "importante" de corriente.

Los transitorios que nombra en post anteriores, pues si existen, pero son de tal magnitud y formato, que ni vale la pena tenerlos en cuenta (otro tema muy distintos son los transitorios que vengan de la línea de alimentación), y esto es así por lo mismo que lo anterior, por la gran inductancia que el mismo transformador posee.

Y si bien el condensador no se carga con una intensidad de forma "senoidal", tampoco esta forma es un pico tal como si se cargase por primera ves con una fuente que ya se encuentra en régimen de trabajo.

Igual, este pico, nunca poseerá mas energía que la almacenada en el núcleo del propio transformador, y la energía que se le extraerá al núcleo del trafo está definida por la carga, o sea mientras la carga no consuma más de lo que el núcleo está diseñado para "transportar", el trafo no presentará problemas.
Cabe aclarar que un transformador está siempre calculado con un muy buen margen de funcionamiento, este margen normalmente es del 20% superior a la potencia declarada del mismo, más allá de lo anterior, el núcleo está también sobre dimensionado con respecto al límite del nivel de saturación, un núcleo toroidal se lo calcula para un flujo de 14000 gauss (normalmente) y el tipo de laminación usada sabe rondar los 17000 gauss.
Por lo tanto, as los cálculos como te e recomendado, funciona muy bien y esto es dicho por muchos transformadores que e calculado de esta manera durante más de 25 años y todavía ninguno se a quejado  :D  :D

No vale la pena complicar cosas que no tienen sentido, si es para estudio teórico vale, pero aprender por aprender sería mejor y más útil aplicar ese esfuerzo y tiempo en fuentes de tipo conmutadas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2015, 13:51:16

Por lo tanto, as los cálculos como te e recomendado, funciona muy bien y esto es dicho por muchos transformadores que e calculado de esta manera durante más de 25 años y todavía ninguno se a quejado  :D  :D

No vale la pena complicar cosas que no tienen sentido, si es para estudio teórico vale, pero aprender por aprender sería mejor y más útil aplicar ese esfuerzo y tiempo en fuentes de tipo conmutadas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.


Pues tienes razón, esto me recuerda a mi profesor de prácticas en mis dos últimos años de FP, era muy práctico, se dejaba de hacer muchos cálculo y nos ponia ejemplos reales de las cosas, lastima que no fuese así el del primer año  :D que es cuando ví los transformadores.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 26 de Mayo de 2015, 14:00:31
Hola micro_pepe

Si los pongo en serie para tener toma central, cada bobinado segun el datashet entrega 4.5Aef, en la simulación mide 9Aef, es solo durante un semiciclo, ¿aguantará bién?

Si lo colocas en serie para que cada bobinado entregue un semi ciclo el bobinado estará sometido a los 9A que tu mensionas, pero solo la mitad del tiempo, ya que la otra mitad del tiempo lo conduce el otro bobinado y eso es y será así, pero si realizas el promedio verás que estaría conduciendo 4.5A y esto es lo que importa.

Lo importante es que el promedio en el tiempo de la corriente que circule por cada bobinado no superes los 4.5A.

Igual en la simulación que as realizado, el amperímetro de la izquierda no está bien ubicado ya que está midiendo un semi ciclo y no una senoidal como debería hacerlo....

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=44576.0;attach=23860;image)

Prueba de esta manera a ver los resultados, pero usa un amperímetro DC.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2015, 14:26:38
Hola micro_pepe

Si los pongo en serie para tener toma central, cada bobinado segun el datashet entrega 4.5Aef, en la simulación mide 9Aef, es solo durante un semiciclo, ¿aguantará bién?

Si lo colocas en serie para que cada bobinado entregue un semi ciclo el bobinado estará sometido a los 9A que tu mensionas, pero solo la mitad del tiempo, ya que la otra mitad del tiempo lo conduce el otro bobinado y eso es y será así, pero si realizas el promedio verás que estaría conduciendo 4.5A y esto es lo que importa.

Lo importante es que el promedio en el tiempo de la corriente que circule por cada bobinado no superes los 4.5A.

Igual en la simulación que as realizado, el amperímetro de la izquierda no está bien ubicado ya que está midiendo un semi ciclo y no una senoidal como debería hacerlo....

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=44576.0;attach=23860;image)

Prueba de esta manera a ver los resultados, pero usa un amperímetro DC.

Un saludo.

Atte. CARLOS.


Pues mide lo mismo que el otro amperimetro.

Edito: Me refiero a U2 que marca 6.289A, no al que usé yo de alterna.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 26 de Mayo de 2015, 18:38:55
Para hacer la simulación más realista, deberías añadir la resistencia y la inductancia del trafo.

La resistencia por devanado secundario es de 0.2155 ohm (según datasheet) más la parte correspondiente al primario, unos 0.19 Ohm
En total unos 0.41 ohm por devanado.

La inductancia debe estar en torno a 1.3 mHenrios por devanado.

Esto produce la "inercia" que comentaba Charly.

Añadiendo estos parámetros la corriente eficaz va a disminuir.

Este trafo no debería tener por devanado más de 5.8 Amperios eficaces para que las pérdidas en el cobre no superen 27W, según hoja de datos.

Los amperios eficaces son los que te está midiendo el amperímetro.
El valor eficaz no se divide entre dos. Aunque sólo dure una semionda ya lo tiene en cuenta el amperímetro rms.


Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2015, 19:40:19
Para hacer la simulación más realista, deberías añadir la resistencia y la inductancia del trafo.

La resistencia por devanado secundario es de 0.2155 ohm (según datasheet) más la parte correspondiente al primario, unos 0.19 Ohm
En total unos 0.41 ohm por devanado.

La inductancia debe estar en torno a 1.3 mHenrios por devanado.

Esto produce la "inercia" que comentaba Charly.

Añadiendo estos parámetros la corriente eficaz va a disminuir.

Este trafo no debería tener por devanado más de 5.8 Amperios eficaces para que las pérdidas en el cobre no superen 27W, según hoja de datos.

Los amperios eficaces son los que te está midiendo el amperímetro.
El valor eficaz no se divide entre dos. Aunque sólo dure una semionda ya lo tiene en cuenta el amperímetro rms.


Saludos.

Dejo adjunto el circuito que he simulado, U1 lo he puesto en AC y en DC pero la simulación es muy inestable, pasa de medir sobre 5A a unos pocos mA.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 26 de Mayo de 2015, 20:08:32
Hola Picuino

Para hacer la simulación más realista, deberías añadir la resistencia y la inductancia del trafo.

La resistencia por devanado secundario es de 0.2155 ohm (según datasheet) más la parte correspondiente al primario, unos 0.19 Ohm
En total unos 0.41 ohm por devanado.

La inductancia debe estar en torno a 1.3 mHenrios por devanado.

Esto produce la "inercia" que comentaba Charly.

Añadiendo estos parámetros la corriente eficaz va a disminuir.

No se entiende como llegaste al valor 0.41 ohms, pero no importa, no vale la pena ser tan exactos, porque si no, también deberíamos de agregarle las perdidas del núcleo, las inercias del mismo, la deriva por temperatura de núcleo y cobre, las capacitancias de los bobinados, y usar la tensión inicial del transformador (o sea sin carga aplicada) etc...

Te parece esto necesario y determinante en el resultado final? No, porque en el data sheet ya nos advierten que la tensión inicial o sea sin carga es de 27.12 Vca, y cuando le extraemos la intensidad máxima permitida, pues el trafo entra en el régimen de los 25Vca.

Esto nos de la posibilidad de descartar todas las perdidas que anteriormente te e mencionado y nos facilita a solo el uso de la tensión de salida, que en este caso es de 25Vca, los otros 2.12Vca faltantes son los producidos por las perdidas mencionadas y se disiparán en forma de calor

Este trafo no debería tener por devanado más de 5.8 Amperios eficaces para que las pérdidas en el cobre no superen 27W, según hoja de datos.

Los amperios eficaces son los que te está midiendo el amperímetro.
El valor eficaz no se divide entre dos. Aunque sólo dure una semionda ya lo tiene en cuenta el amperímetro rms.

Gran error, en este caso el valor medido por el amperímetro tal como dices es el eficaz, pero si se divide por dos, porque está midiendo la intensidad de ambos bobinados, o sea la suma de la corriente de los dos, y como es la suma, pues para saber la corriente eficaz de uno de los bobinados se divide por la mitad.

O sea si la corriente medida es de 6.289A y esta es la corriente de ambos bobinados, pues la corriente eficaz de un bobinado es de 6.289 / 2 = 3.1445A, que no estaría sobrepasando los 5.8A indicados en el datasheet del propio trafo.

Anteriormente habíamos calculado lo siguiente:

225W / 35.25V = 6.38A Muy próximo a lo simulado

Esta es la intensidad máxima de salida permitida.

O sea cada bobinado tendrá un semi ciclo de una intensidad pico de 6.38A.
Como es medio ciclo el conducido, la intensidad eficaz será de 6.38A / 2 = 3.19A
Este valor será muy próximo (un poco superior) al que le dará a micro_pepe si en la simulación coloca un amperímetro en serie con uno de los diodos, la otra mitad del trabajo lo realiza el diodo del ramal opuesto.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: sander en 26 de Mayo de 2015, 20:25:49

Dejo adjunto el circuito que he simulado, U1 lo he puesto en AC y en DC pero la simulación es muy inestable, pasa de medir sobre 5A a unos pocos mA.

Que simulador esta utilizando?, no puede correr un análisis transitorio? podria ser mas útil ver las curvas
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 06:07:00
Charly, con los cálculos que haces no tienes en cuenta que la corriente no es senoidal.

Creo que lo mejor en este caso es ir a la solución sencilla, no hacer simulaciones ni meterse en la teoría.


Suponiendo que el rectificador es Full-Wave Center Tap:

(http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5c/Fullwave.rectifier.en.svg)

La corriente rms por el transformador (la que calienta el transformador) es 1.2 veces la corriente continua de salida.

Si queremos 5Amperios de salida, el transformador tiene que soportar 5 * 1.2 = 6 Amperios.


Fuentes:
   http://sound.westhost.com/power-supplies.htm
   http://mcitransformer.com/about-mci/power-supply-design-notes
   http://www.powervolt.com/techan01.html

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 06:39:03
Si tenemos un trafo de 4.5 Amperios, la corriente de salida no debería superar 4.5/1.2 = 3.75 Amperios.

Puede que el trafo esté preparado para una sobrecarga y que aguante hasta un 20 o 30% más corriente de salida.
Si las condiciones son buenas (baja temperatura ambiente, buena disipación, etc) el transformador aguantará más que con malas condiciones.

Un componente diseñado para aguantar 4 amperios puede llegar a aguantar 5 amperios, pero te estás arriesgando a quemarle.
Si pruebas una sobrecarga en un lote de componentes algunos se quemarán y otros resistirán. Eso ya entra dentro del terreno de las probabilidades.
Un trafo también puede aguantar una pequeña sobrecarga sin quemarse, pero el sobrecalentamiento reduce mucho la vida útil del aislante entre hilos de cobre, de manera que el transformador fallará antes de lo previsto. El deterioro es exponencial, de manera que cada vez que aumenta la temperatura ciertos grados sobre la temperatura máxima, la vida útil se reduce a la mitad. El trafo no se quema, pero se agota a toda velocidad.

En conclusión, si quieres que tu trafo aguante una carga permanente sin quemarse en ninguna ocasión y sin reducir su vida útil, hay que hacer el cálculo conservador.


Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 06:46:12
micro_pepe:
Esa simulación no es correcta porque faltan la resistencia y la inductancia del transformador, que reducen bastante la corriente rms.
En tu simulación sale 9A rms que es mucho más de lo que saldrá en la práctica.

No te preocupes de simular más, porque el cálculo de la resistencia equivalente del trafo y de su inductancia llevaría bastante tiempo, algun ensayo y meterse en teoría de transformadores.

La simulación viene bien para entender que la corriente por el trafo es pulsante, no senoidal. Y también para medir que la corriente rms es mayor que la corriente de salida en continua. Una vez entendido esto, puedes aplicar el coeficiente de 1.2 que he comentado antes y no hace falta más.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 27 de Mayo de 2015, 09:43:42
Segun esta fuente que puso Picuino:

http://mcitransformer.com/about-mci/power-supply-design-notes/

Para un rectificador en puente tiene un factor de Ief = 1.8 x Idc, y para uno con dos diodos y toma central de Ief = 1.2 x Idc, este ultimo es menor porque tendrá en cuenta que cada devanado funciona la mitad del tiempo. Entonces me sale mejor poner los devanados en paralelo y usar un puente de diodos:

En puente: Idc = 9A/1.8 = 5A

Toma central: Idc = 4.5/1.2 = 3.75A

Ahora, lo que dice Chaly que tiene su logica, es que en medio puente la Ief supera los 4.5A pero luego "descansa" durante más tiempo, entonces el calentamiento es similar a un puente completo en el que el devanado secundario aporta los picos de corriente al doble de frecuencia que lo hace el medio puente.

Entonces lo que se me ocurre es hacer una configuración y otra, y medir la temperatura del transformador.

Saludos!!!

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 27 de Mayo de 2015, 10:12:07
Hola Picuino

La simulación viene bien para entender que la corriente por el trafo es pulsante, no senoidal. Y también para medir que la corriente rms es mayor que la corriente de salida en continua. Una vez entendido esto, puedes aplicar el coeficiente de 1.2 que he comentado antes y no hace falta más.

La simulación no sirvió de nada porque el simulador tiró datos incorrectos al no poder medir la corriente RMS de cada bobinado secundario, por lo tanto no demostró nada.

Tu no entiendes lo que yo e calculado, te recomiendo que revises los cálculos que e realizado, y si bien uso la corriente, en realidad yo baso los cálculos en relación a la potencia, y esta es igual en todos los puntos del circuito.

La corriente es sabida que es pulsante, eso no se discute, pero la potencia de secundario, tanto en el sector de alterna, como en el sector de continua es la misma y en esto me baso yo para los cálculos, en no sobre pasar la potencia permitida por el trafo.

Nuevamente no se de donde sacas ese 1.2 para hacer tus cálculos, tal ves deberías de explicarte.

Lo único que te puedo asegurar es que tal y como yo realicé los cálculos, la potencia del trafo no es sobrepasada, no existirá sobre calentamiento ni sobre corrientes no tenidas en cuentas, tampoco habrá deterioro prematuro ni nada de lo que mencionas anteriormente.

E diseñado, fabricado y puesto en marcha muchos transformadores usando estos cálculos y nunca e tenido ningún problema de todos los que comentas, y algunos de estos trafos están en funcionamientos hace más de 20 años, y trafos de todos los tamaños, desde unos pocos watts hasta varios Kw.

No se a que quieres llegar, vuelvo a repetir lo mismo de antes, no tiene sentido complicar algo, que de manera sencilla se puede calcular y funciona.

Si tu al secundario no le exiges más de los 225 Watts (hay que descontar las perdidas de los diodos) que el trafos es capaz de entregar, no importa que tipo de onda tendrás en la corriente, sea esta senoidal, pulsante, triangular, cuadrada, diente de sierra, ruido rosa o ruido blanco, esto no importa, esta señal no tendrá mas de 225 watts y eso nos asegura que el trafo no esté excedido en potencia, su correcto funcionamiento y no sobrecargar el mismo respetando los datos del fabricante.

Y con esto no hablo más, ya que a mi parecer, pues no tiene sentido explicarle algo a alguien que no desea aprender y mantiene su mente cerrada a las ideas de los demás.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 10:41:36
Carlos:
Siento mucho que pienses que estoy cerrado a tus ideas. No es así.
Entiendo perfectamente los cálculos que haces porque yo los hacía así antes de estudiar a fondo los conceptos de corriente eficaz (RMS) y distorsión armónica total (THD)
También entiendo perfectamente la dificultad que supone entender estos conceptos porque a mí me llevó varios años asimilarlos bien y luego, enseñando, he podido comprobar lo mucho que le cuesta a los demás.

No pretendo crear una discusión ni enfrentarme a nadie. La idea que intento transmitir se que es difícil, pero merece la pena aprenderla porque afecta a muchos circuitos.

Lo primero que hay que entender en este caso es que el calentamiento del transformador no depende de la potencia entregada

El calentamiento del transformador depende de la corriente eficaz que lo atraviesa y de nada más.

El trafo puede no entregar ninguna potencia y sin embargo se calienta. Ejemplos: Carga inductiva pura, carga capacitiva pura, cortocircuito a la salida.
En todos estos casos el trafo no entrega ninguna potencia y sin embargo se calienta.


Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: sander en 27 de Mayo de 2015, 11:16:45
Despues de leer los post y ponerme a pensar en el tema en cuestio, solo paso a agradecer a Picuino por siempre ayudarme a expandir mis conocimientos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 27 de Mayo de 2015, 14:17:17
Hola Picuino

Lo primero que hay que entender en este caso es que el calentamiento del transformador no depende de la potencia entregada

El calentamiento del transformador depende de la corriente eficaz que lo atraviesa y de nada más.

Yo diría que depende de la corriente que lo atraviesa y es directamente proporcional a la potencia entregada, ya sea eficaz o reactiva, pudiendo ser esta última inductiva o capacitiva.

El trafo puede no entregar ninguna potencia y sin embargo se calienta. Ejemplos: Carga inductiva pura, carga capacitiva pura, cortocircuito a la salida.

Gran error, si el trafo no entrega potencia no calienta, por supuesto, amenos que posea un defecto interno.

Carga inductiva pura, carga capacitiva pura, son cargas y por eso se llaman así, y consumen una potencia por eso son cargas, que en este caso es reactiva y no de utilidad, pero la corrientes están y la potencia también. Y estas corrientes en conjunto con la resistencia de los bobinados secundarios producen dicho calentamiento. Tu tratas el trafo como "ideal" y esta muy lejos de serlo.

Cortocircuito, por supuesto es resistivo, la corriente sin duda esta y la potencia por supuesto que también, de lo contrario no habría calentamiento y ningún transformador se quemaría poniéndolo en cortocircuito.
La diferencia radica que la potencia es disipada por el transformador, o sea es este mismo el que disipa la potencia y como ante un cortocircuito el transformador no posee capacidad de disipar semejante potencia, entonces termina quemándose.

En todos estos casos el trafo no entrega ninguna potencia y sin embargo se calienta.

Si no hay entrega de potencia no hay calentamiento... o el trafo se va a calentar solo por obra divina?
En todos los casos hay entrega de potencia, indistintamente de que esta potencia sea de utilidad o no, pero siempre hay entrega de potencia.

Picuino, te recomiendo revises los conceptos de potencias activas, reactivas y aparentes, coseno fi y corrientes activas, reactivas y aparentes. Si realmente eres profesor como tu dices, pues no puedes decir semejante burrada:

El trafo puede no entregar ninguna potencia y sin embargo se calienta. Ejemplos: Carga inductiva pura, carga capacitiva pura, cortocircuito a la salida.

Esto sin ánimos de ofenderte, pero tienes muy errados los conceptos. Si un trafo en buen estado no entrega potencia de ningún tipo no calienta mas que lo normal producido por sus perdidas internas, esto lo sabe hasta un chico que recién inicia en electricidad/electrónica.

Un saludo.

Atte, CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 27 de Mayo de 2015, 14:44:37
Yo no es por meter mas leña al fuego o alimentar una pelea en el foro o discucion que ya no me parece tan pacifica.
Quiero decir que me parece a mi que no es pacifica, por eso deje de opinar hace unos temas atras.
Llamese pacifica a un punto donde cada uno pelea por su idea y realmente no hay prueba que lo respalde, no quiero decir que la practica de Chaly no sea prueba sino algunas simulaciones o algun documento tecnico de una empresa que lo afirme.

Continuando con el tema, y dandole una nueva oportunidad:

Sigo estando de acuerdo con Chaly, y yo se que es el THD, el RMS, la potencia de deformacion, facor de potencia (ojo no dije cos phi) y estudie los transformadores y los recuerdo, tal ves mi conocimiento es bastante mas teorico que lo que tengo de practica como lo tiene Chaly.

Como dice Chaly el transformador es una maquina en la que la potencia de entrada es igual a la potencia de salida (idealmente descontando las perdidas del transformador mismo). Si no tenes potencia ( P = V.I ) o no tenes tension o no tenes corriente, Si no tenes tension, tampoco podes tener corriente.
A lo que podes responder que si lo pones en corto no tenes tension pero si consideramos el caso real es imposible que esto suceda por todas las cosas que ya mencione antes. incluso poniendolo en corto te encontras con tu inductancia y la resistencia de los bobinados + cables ( sin contar la capacidad de los mismos que al ser una frecuencia baja y simplificar las cosas no las incluyo ). Y la tension alcanza un valor proporcional con la inductancia del mismo, hay calculos sobre la tension de cortocircuito en un transformador si los desean buscar o los conocen.

Por eso y varias cosas mas dije que Chaly tiene razon.

Ponerlos en paralelo asumo lo mismo que Chaly, el mejor bobinado es el que mas va a sufrir de todos y va a existir ademas una corriente entre los 2 bobinados.

Puedo entender Picuino que la forma de corriente luego del rectificado Y filtrado no se acerque ni siquiera a una onda senoidal rectificada, incluso con las cargas que le vaya a poner la forma de corriente va a variar.
Pero creo que se desviaron un poco del tema, yo separe las cosas al comienzo, creo que el tema fue: "Que corriente le puedo sacar a este transformador?" El cual lo analize al menos con la rectificacion. Ya que a pesar que este presupone un cambio en la forma de onda, la corriente RMS no se ve afectada. Logrando obtener el MAXIMO de corriente RMS que puede sacar el transformador. Y creo imposible que se puedan tener en cuenta todos los tipos de cargas.

PD: Me hubiera gustado tener el OrCAD instalado en la PC para poder hacer unos analisis de esto y simularlo, pero es instalar 16gb :), asi que me quedo con la parte teorica de mi lado.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 14:45:45
Conozco bien los conceptos de potencia activa y reactiva.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 14:58:06
Yo también creo que esto se está convirtiendo en una pelea no pacífica.
Como ya he comentado antes sólo pretendo exponer mi visión del tema, que por supuesto creo correcta y bastante bien fundamentada, tanto de forma teórica como de forma práctica.

De todas formas no tiene sentido seguir insistiendo en algo que no me han preguntado y que sólo va a generar polémica y pelea. De manera que prefiero no seguir aportando mi opinión sobre el tema.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 27 de Mayo de 2015, 15:00:18
Hola Picuino

Esta es la idea que no funciona, porque la corriente eficaz que circula por el transformador no es proporcional a la potencia entregada.

Por que decís que no es proporcional?

La carga la podemos considerar resistiva, por el echo que luego de rectificada y filtrada todo es resistivo y el desfasaje entre la corriente del secundario y su tensión es muy poco ya que el pico de corriente se produce en casi concordancia con el pico de tensión.

Estando de acuerdo que la corriente y tensión no están desfasada (en realidad lo están pero muy poco para considerarlo), podemos decir que la carga es resistiva...

Si a la salida de contínua tenemos un consumo de 6A eficaces, cada bobinado secundario tendrá 3A eficaces, no pueden tener ni más ni menos, porque de ser así. Donde va lo que sobra o falte?

Explicame ese punto. Y estoy siempre hablando de eficaces, nada de pico o cosas raras.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 27 de Mayo de 2015, 15:06:39
No me gusta el tono que está tomando esta conversación, me siento mal por haber iniciado el tema, está claro que a Chaly no se le han quemado los transformadores en muchos años, y no está de más introducir conceptos teorícos para ver de donde vienen las cosas. Ahora no me atrevo a preguntar por que disipador le pongo a un puente de diodos...
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 27 de Mayo de 2015, 15:15:04
Hola micro_pepe, no debes de sentirte culpable de nada de lo pasado, tu simplemente as realizado una pregunta y nada más.
De última los culpables seríamos don Picuino y yo, y no tu o alguien más.

Me e extralimitado en mis respuestas, por eso pido disculpas a Picuino, y al resto por tener que haberme leído.

Debemos terminar la "discusión" y hablar como personas civilizadas (por lo menos de mi parte) y esto ya es un hecho.

Picuino, igual me gustaría respondieses mi última pregunta, te la realicé porque puedo llegar estar equivocado y no entiendo tu concepto o punto de vista.

micro_pepe, as las preguntas que creas necesarias. Prometo no iniciar otra "discusión".

Perdonad.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. De ves en cuando no es malo que alguien me ponga límites, no importa rangos, no lo tomaré a mal. A veces suelo ser un poco "fanático" con mis respuestas.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 27 de Mayo de 2015, 15:15:24
Hagamos unos calculos...


Potencia entregada = Vrms * Irms

Irms=

(http://upload.wikimedia.org/math/3/9/7/39740ebfc4b177ec162a5a119084f74d.png)

Vrms=

(http://upload.wikimedia.org/math/c/8/f/c8fb0fdfe9cea89c8dd3562144dc0741.png)

Esto incluye todas las armonicas. Y esto es la potencia de salida.

La potencia disipada va a depender de cada componente y no tiene nada que ver con lo demas.
El datasheet claramente indica: Voltaje a toda carga (full consumo ) y el consumo maximo "rated" lo que imagino es RMS

Este es el razonamiento teorico de por que esta errado esto:

Citar
Esta es la idea que no funciona, porque la corriente eficaz que circula por el transformador no es proporcional a la potencia entregada.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: migsantiago en 27 de Mayo de 2015, 15:26:17
PD: Me hubiera gustado tener el OrCAD instalado en la PC para poder hacer unos analisis de esto y simularlo, pero es instalar 16gb :), asi que me quedo con la parte teorica de mi lado.

LTSpice IV es más ligero y es gratis...

http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

Habría que ver qué ofrece en cuanto a transformadores.

Saludos!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: juaperser1 en 27 de Mayo de 2015, 15:41:18
ESTO QUE ESSSSSS??? UNA PELEA??¿ UI UI UI, pues OS vais a enterar por que... ¡¡¡LOS DOS ESTAIS EQUIVOCADOS!!¡ y no tenéis ni ¡¡PUT** IDEA!!! Tanto hablar de corrientes ni potencias, ... nada... lo que pasa en el interior de los transformadores se llama MAGIA  y esta permite mediante un hechizo de conversión, que transforma una tensión en otra, y cuando hay picos es simplemente por que estornuda uno de los duendes interiores, a ver si leeis un poco... INCULTOSSS.

Por cierto la culpa es de micro_Pepe por haber abierto esta discusion, vergüenza deberia darte

y dicho esto me voy a seguir estudiando, que creo que me esta afectando,.... ARRE UNICORNIO¡¡¡¡¡
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 17:14:14
Bueno, intentaré explicar la corriente eficaz de la manera más simple posible, que es como me gusta aprender las cosas.

La corriente eficaz o corriente RMS sirve para saber lo que calienta una corriente. Ni más ni menos.
De hecho hay un CI de Linear Tecnology que calcula el valor RMS calentando una resistencia interna del circuito integrado. Es uno de los circuitos más rápidos y precisos que existen. Calcula valores RMS de señales de hasta 100 Megaherz, con precisión del 1% hasta los 50 Megaherz:
http://cds.linear.com/docs/en/application-note/an22.pdf
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/lt1088.pdf

La corriente RMS se calcula por lo tanto, calculando lo que se calienta una resistencia por la que circule.

Ejemplo 1:
Conectas una resistencia de 2 ohmios a una pila de 8 voltios durante un segundo de cada dos.

¿Cuánto se calienta?

Durante el primer segundo:
   I = V / R = 8 / 2 = 4 Amperios
   P = I^2 * R = 4*4 * 2 = 32 vatios

Durante el otro segundo:
   I = 0 Amperios
   P = 0 Vatios

La potencia media es por lo tanto de (32+0)/2 = 16 vatios

¿Que corriente DC calienta lo mismo?
  Irms = raiz(P / R) = raiz(16 / 2) = 2.82 Amperios  (esta es la corriente eficaz)

¿Que corriente media circula por la resistencia?
   Imedia = (4 Amperios + 0 Amperios) / 2 = 2 Amperios   (esta es la corriente media)

Ahora falta aplicar esto al trafo.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 27 de Mayo de 2015, 17:50:30
Picuino, el ejemplo que acabas de poner es muy claro, ahora aplicarlo a un trafo no lo veo tanto.

Otra cosa, como dato aplicando los cálculos de Chaly, tengo un transformadorcillo de 12+12Vac que viene etiquetado con esto:

22Vac --> 0.24Aac

Y

0.3Adc

Si echamos cuentas:

- La potencia total: 22 x 0.24 = 5.28w

- La corriente en DC con semipuente y toma central: I = 5.28w / (12 x 1.4142) = 0.31Adc

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2015, 18:25:53
Aplicado al trafo, de forma simplificanda:

Supongamos que la corriente por el trafo son pulsos cuadrados de duración 3.6 ms cada 10ms.
Cada devanado tendrá un pulso cada 20ms. Sumando los dos devanados, al condensador le llegará un pulso cada 10ms.

Para entregar una corriente media de salida de 4 amperios, los pulsos deben ser de 11.1 amperios durante 3.6 milisegundos:
(11'1 amperios * 3.6ms + 0 amperios * 6ms) / 10ms = 4 amperios

Ahora hay que calcular la corriente RMS por el transformador (esa es la corriente que calienta el trafo)
Se calcula con la media del cuadrado de las corrientes. Hay que calcularlo para cada uno de los devanados (que entregan un pulso cada 20 milisegundos)

  Irms ^2  = suma( I^2 * tiempo ) / tiempo_total  =  (11.1A^2 * 3.6ms + 0A^2 * 16ms) / 20ms = 444 / 20 = 22.2

  Irms = raiz(22.2) = 4.71 Amperios eficaces

Esto significa que para una corriente de salida de 4 Amperios, la corriente eficaz es de 4.71 Amperios, un 18% mayor. Por eso se coloca el coeficiente de 1.2

Estos valores dependen del condensador y del transformador elegidos. Pueden variar, pero se aproximan bastante a la realidad.

Con un rectificador de puente completo, el efecto es aún mucho mayor y el coeficiente que hay que aplicar es de 1.8

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 27 de Mayo de 2015, 18:44:07
Citar
La corriente eficaz o corriente RMS sirve para saber lo que calienta una corriente. Ni más ni menos.

Si, esa es una aplicacion, en realidad no es esa la aplicacion sino eso es la aplicacion del efecto Joule. Tenes un mal concepto de lo que es el RMS de una señal.

En el caso de la corriente que es carga por segundo dq/dt = i(t), el valor RMS es la carga neta transportada en ese tiempo sea el sentido que sea . Mirandolo de otro punto de vista, el valor RMS es el valor que deberia tener una corriente en continua  para transportar la misma cantidad de carga en el mismo tiempo.

Si me voy un poco del tema, me encuentro con que si. Es uno de los usos del efecto joule. Lo que te permite medir la potencia de señales de RF a traves de una termoculpa u otra cosa, tambien hay otros sistemas como detectores pico y ya no recuerdo mas que cosa.

Lo que pusiste nuevo luego lo veo, ya que recien cuando intente responder vi que habias respondido.

Offtopic:

ESTO QUE ESSSSSS??? UNA PELEA??¿ UI UI UI, pues OS vais a enterar por que... ¡¡¡LOS DOS ESTAIS EQUIVOCADOS!!¡ y no tenéis ni ¡¡PUT** IDEA!!! Tanto hablar de corrientes ni potencias, ... nada... lo que pasa en el interior de los transformadores se llama MAGIA  y esta permite mediante un hechizo de conversión, que transforma una tensión en otra, y cuando hay picos es simplemente por que estornuda uno de los duendes interiores, a ver si leeis un poco... INCULTOSSS.

Por cierto la culpa es de micro_Pepe por haber abierto esta discusion, vergüenza deberia darte

y dicho esto me voy a seguir estudiando, que creo que me esta afectando,.... ARRE UNICORNIO¡¡¡¡¡

No entendes nada vos, ya hay prototipos con hamster, ves esos que utilizan en las centrales? eso necesitan mayores potencia asi que funcionan a ñandu por su velocidad.

Citar
Picuino, el ejemplo que acabas de poner es muy claro, ahora aplicarlo a un trafo no lo veo tanto.

Otra cosa, como dato aplicando los cálculos de Chaly, tengo un transformadorcillo de 12+12Vac que viene etiquetado con esto:

Si hay una cosa cierta es que la potencia de entrada es igual a la de salida (idealmente) por el principio de conservacion de la energia, asi que te podes agarrar de ese principio lo mas que quieras xD.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: juaperser1 en 27 de Mayo de 2015, 18:59:02
Bueno en primer lugar killer, que narices es un ñandú? No te inventes animales haha, además lo de los hámster es un mito, en realidad son ratones sin cola.

En segundo solo quería rebajar un poco la conversación con humor haha ;-)

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: sander en 27 de Mayo de 2015, 19:21:09
Quiero compartir un par de extractos del libro The Art of Electronics, un libro bastante recomendable, el primero habla sobre como calcular el fusible de proteccion del transformador y el otro sobre lo que comenta Picuino del calentamiento,
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 27 de Mayo de 2015, 23:35:41
Hola juaperser1, pues nada se a inventado:

Te presento al ñandú:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=44576.0;attach=23875;image)

Ave muy veloz, fácilmente supera los 60 KM/h, aunque es incapaz de volar...

Y no es ratón sin cola, se llama cuis:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=44576.0;attach=23877;image)

Ambos bichos Argentinos por excelencia...

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 28 de Mayo de 2015, 00:29:18
Hola Picuino, entiendo lo que deseas explicarme, esta perfecto tal como lo ves, pero observa que en los cálculos que yo e realizado, este punto es tenido en cuenta.

Fíjate que según mis cálculos, la intensidad máxima en continua debe de ser de 6.36A, lo cual sería una media de 3.18A y si a esto lo multiplicas por el 1.2 que tu mencionas sería 3.81A, o sea estamos todavía sobrados y podemos multiplicar por 1.4 y no pasar la intensidad del transformador que es de 4.5A por bobinado.

Lo mismo sucede de usar los bobinados en paralelo y un puente rectificador, la intensidad será el doble por el único bobinado secundario, pero recordar que la sección de alambre que disponemos en el bobinado ahora se a multiplicado por dos al estar en paralelo.

Igual, me gustaría que expliques de donde obtienes el 3.6ms que usas para dar el ejemplo, porque de ser al azar, me gustaría que hicieses el mismo ejemplo, pero con un tiempo de 5ms así vemos los resultados y podemos comparar.

Creo que con esto, usando tus propias formulas el asunto queda más que claro, o le estoy errando en algo?

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 08:34:19
He abierto un hilo donde explico qué son y cómo se calculan los valores medios y eficaces:
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=44591

KILLERJC: Te recomiendo que lo leas.

Respecto al transformador, uno de los problemas para analizarlo consiste en que hay dos bobinados. Hay señales que hay que repartir entre ellos y otras señales son individuales de cada uno.

Las señales medias de cada devanado secundario se suman para calcular la corriente media de salida.

La señal RMS se calcula de forma individual para cada devanado. Cada uno de los devanados soporta una corriente RMS máxima de 4.5 Amperios y eso es lo que hay que asegurar.

¿Hasta aquí estamos de acuerdo?

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 09:42:57
Voy a suponer una corriente de salida de 4 Amperios en continua.

Corriente media:
Con la rectificación de dos diodos, la corriente media de cada devanado secundario será de 2 Amperios, la mitad del total.



Corriente eficaz (RMS):

Ahora sabemos que la corriente media de un devanado es de 2 amperios y hay que calcular la corriente RMS.

Un ciclo de un devanado secundario dura 20 milisegundos:
   5 milisegundos: La tensión aumenta desde cero hasta el máximo (positivo)  Al final de este ciclo se carga el condensador.
   5 milisegundos: La tensión disminuye hasta cero
   5 milisegundos: La tensión sigue disminuyendo hasta el valor mínimo (negativo)
   5 milisegundos: La tensión aumenta desde el valor mínimo hasta cero.

En este ciclo el condensador se carga durante la parte final del primer ciclo de 5ms. En la práctica, la carga del condensador dura aproximadamente 3.5ms.
Respondiendo a Charly: ese valor lo he tomado de la práctica. poner 5ms es demasiado. El condensador debería estar completamente descargado para que absorba corriente desde la tensión cero hasta la máxima (primeros 5 milisegundos) El resto del ciclo no carga el condensador.

El ciclo de trabajo es:

   D = Tiempo de carga / Tiempo de ciclo =  3.5 ms / 20ms =  0.175

La corriente de pico se calcula con la corriente media que conocemos, suponiendo una señal cuadrada:

   Imedia = Ipico · D
   2 A  = I pico · 0.175

   Ipico = 11.42 A

La corriente rms la calculamos suponiendo señal cuadrada:

   Irms = Ipico · sqrt(D)
 
   Irms = 11.42 · sqrt(0.175) = 4.78 A

La corriente RMS de un solo devanado será de 4.78 Amperios, que supera la corriente RMS máxima (4.5 Amperios)


Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 11:16:50
Simulación de un transformador:
Adjunto imagen del circuito eléctrico y de las gráficas de corriente y tensión, así como de la corriente eficaz.

El pulso de corriente dura unos 5ms, como quería Charly que simulase.
A final, el valor RMS es de unos 4 Amperios.

Este caso es más favorable que los cálculos anteriores y permite conseguir a la salida hasta 4.5 Amperios de corriente media.

De todas formas, lo más exacto sería medir los valores en el rectificador real, puesto que los parámetros de resistencia y de inductancia del trafo pueden ser diferentes.


Saludos.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 11:31:23
Adjunto gráfica de la regulación de voltage a la salida con la carga.

micro_pepe, si puedes subir alguna gráfica o foto de curvas de osciloscopio de tu rectificador sería estupendo.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 28 de Mayo de 2015, 13:18:18
Estoy de acuerdo con vos Picuino, y si se que lo que son las señales y a las matematicas me remito y entender cada una de sus formulas, ademas es bueno ver una simulacion.

No se por que hizo falta todo lo demas. Con solo haber puesto la simulacion me sobraba, una cosa que noto en la simulacion es que tiene 38V cada devanado cuando deberia ser 27 y algo, segun el datasheet.
Igual podes modificar la carga y que te de el mismo valor de corriente.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 28 de Mayo de 2015, 14:21:33

micro_pepe, si puedes subir alguna gráfica o foto de curvas de osciloscopio de tu rectificador sería estupendo.

Un saludo.

Ahi vá.

Dejo adjunto el esquema usado, R1 es de 0R1 para medir la corriente, la carga son dos lamparas en serie de 21w cada una, aproximadamente 14 ohmios.

Los gráficos son:

- I_V_D1 --> Corriente y voltaje en D1.

- Vo_I_D1 --> Voltaje de salida y corriente por D1 o secundario.

La corriente medida en DC son 2A.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 14:42:10
¿Puedes medir valores medios y rms en la tensión de R1?

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 15:02:50
Mientras tanto voy contando cómo se aplica la corriente RMS a calcular las pérdidas del trafo.

El trafo tiene dos tipos de pérdidas de potencia por las que se calienta:

 1. Pérdidas en el hierro.
      Se producen en el núcleo de hierro debido a las corrientes de foucault inducidas en el hierro y por la histéresis de magnetización.
      Depende de la magnetización y por lo tanto de la tensión de pico máxima, que suele ser constante.
      Se producen en todo momento, incluso cuando el transformador no entrega corriente a la salida

      Las pérdidas en el hierro suelen ser pequeñas y constantes.
      Se pueden calcular con un aumento de temperatura interna del trafo sobre la temperatura ambiente.


 2. Pérdidas en el cobre.
      Estas pérdidas se producen en la resistencia interna de los devanados de cobre del primario y secundario.
      Dependen de la corriente eficaz que circule por los devanados de cobre,
      por lo tanto sólo se producen cuando el transformador está trabajando.
  
Las pérdidas en el cobre se estiman con la ecuación:

    Pcu = Irms ^ 2 · R

El transformador tiene dos resistencias, en el devanado primario y en los secundarios.
Según el datasheet de micro_pepe:

   R primario = 8 Ohmios

   R secundarios = 0.2155 Ohmios

La corriente en el primario es proporcional a la corriente por el secundario (despreciando los efectos de la corriente de magnetización)
Se calcula dividiendo la corriente RMS por el secundario entre la relación de transformación.
La corriente RMS máxima en el secundario es:

    Irms_secundario = 4.5 Amperios

La corriente RMS máxima en el primario será:

   Irms_primario = Irms_secundario * Vo / Vi =  4.5 * (27 * 2) / 230 = 1.06 Amperios

En este caso no voy a tener en cuenta la contribución de la corriente de magnetización. En general es bastante pequeña.

La potencia perdida en el cobre es por lo tanto

   Pcu secundario 1 =  4.5 ^ 2 · 0.2155 = 4.36 vatios
   Pcu secundario 2 =  4.5 ^ 2 · 0.2155 = 4.36 vatios
   Pcu primario       =  1.06 ^ 2 · 8       = 8.82 vatios

   Pérdidas totales  =  17.5 vatios

Esto es suponiendo que todo funciona con corrientes senoidales. Para corrientes con picos, el cálculo de la corriente por el primario será algo distinto.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 28 de Mayo de 2015, 15:06:28
¿Puedes medir valores medios y rms en la tensión de R1?



Sí, supongo que la eficaz es "Cyclic RMS", lo dejo adjunto.

Imedia = 112mV / 0.1 = 1.12A

I ef = 264mV / 0.1 = 2.64A

La resistencia R1 es del 5%.


Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: juaperser1 en 28 de Mayo de 2015, 15:13:23
Citar
LTSpice IV es más ligero y es gratis...

http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice

Habría que ver qué ofrece en cuanto a transformadores.

Saludos!


buen aporte migsantiago, aunque no tiene ejecutable para linux se ejecuta perfectamente con wine, habrá que probarlo un saludo, killer si te descargas el PROTEUS solo consume unos 200 MB, y puedes bajarte el demo del 8 (pero no te deja guardar y no se que narices), o ponerte un parche en el ojo y cantar "HO HO HO LA BOTELLA DE ROM"

Un saludo
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 15:17:43
Una cosa que hay que tener en cuenta con el calentamiento de un trafo. No es lineal, depende del cuadrado de la corriente.

Voy a poner un ejemplo para que se entienda:

Código: [Seleccionar]

Temperatura ambiente alrededor del transformador = 30 ºC

Temperatura total = Temperatura ambiente + potencia * 2

Corriente por   Potencia    Temperatura
  el trafo      perdida
[Amperios]      [vatios]    [ºC]
     0          5             40    (debido a las pérdidas en el hierro, apenas se nota
     1          5+1 =6        42    (con esta corriente el aumento de temperatura no es apreciable)
     2          5+4 =9        48
     3          5+9 =14       58    (a partir de este momento las temperaturas se disparan, el trafo quema al tacto)
     4          5+16 =21      72
     5          5+25 =30      90     << más de los 85ºC máximos
     6          5+36 =41     112     << más de los 85ºC máximos


Los transformadores se estropean por una temperatura excesiva. Si el aislante del hilo de cobre soporta 85ºC, por encima de esta temperatura se reducirá rápidamente su vida útil.
Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 15:28:21
Imedia = 112mV / 0.1 = 1.12A

I ef = 264mV / 0.1 = 2.64A


La corriente media por la salida supongo que valdrá el doble que en un bobinado:

   Iout_media = 2.24 Amperios

Si la tensión de salida vale unos 32 voltios y circula una corriente media de 2.24 amperios, la resistencia de las lámparas será:

   Rout = Vout / Iout = 32 / 2.24 = 14.3 Ohmios  (lo que comentabas)


La relación no es lineal. Habría que poner 4 lámparas para conocer la corriente rms por el secundario.

Voy a intentar ajustar la simulación a tus resultados para no hacer la prueba. De todas formas si puedes, sería ideal.

Saludos.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 15:43:10
En la simulación, tirando a la baja, me sale lo siguiente:

Rout = 7 ohmios

Vout = 31 V          (valor medio, rizado de 28v a 34v )

Iout = 4.4 A         (valor medio)

Irms = 4.8 A        (en un devanado secundario)

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 28 de Mayo de 2015, 15:57:18
Dejo datos con carga de 4Adc medio en la salida.

- Ief un devanado = 5.2A  Se pasa de los 4.5Aef, podría afinar más la medida con resistencias del 1% y poniendo la sonda en x1.

- Imedia en salida (con multimetro) = 4.06A

- Vmedia salida (con multimetro) = 31.2V
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 28 de Mayo de 2015, 16:08:45
Eso ya sobrepasa la corriente máxima del transformador.

Si quieres seguir adelante, ahora tocaría medir la temperatura interna del transformador con diferentes corrientes. Hay que mantener la corriente varios minutos para que la temperatura se estabilice.

Para empezar se podría medir con:
   trafo desconectado                                        (Potencia cero)
   trafo conectado, sin carga a la salida              (Pérdidas en el hierro)
   trafo con una carga de 2 amperios a la salida  (Pérdidas en el hierro y en el cobre)

La mejor forma de medir bien la temperatura interna es midiendo la resistencia del primario.
Para poder hacerlo hay que desconectar antes el trafo de la red y medir deprisa para impedir que se enfríe.

La resistencia del primario será más o menos =

   Rpri = Ro · (1 + 0.0039 · dT)

   Ro = Resistencia a 20ºC = 8 ohmios

   dT = diferencia entre la temperatura del cobre y los 20ºC de referencia


P.D.:
Corrijo los valores para tener mayor exactitud (he interpolado los valores de la página 15 entre 300 y 350 kelvin)
Referencia: http://www.nist.gov/data/PDFfiles/jpcrd155.pdf

T[ºC]   Ro [ohm]
 20     8,00
 25     8,16
 30     8,32
 40     8,65
 50     8,97
 60     9,29
 70     9,61
 80     9,94
 90    10,3


Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 28 de Mayo de 2015, 16:41:26
Bien, como dije he puesto dos resistencias de 0R27 al 1% en paralelo y la sonda en x1, y el resultado es mucho más favorable:

R1 = 0.27 / 2 = 0.135 Ohmios.

Irms = 0.58 / 0.135 = 4.3Arms  :)

La salida con multimetro es la misma:

   4.06A y 31.2V

Ahora me pongo con la temperatura  ;-)

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 28 de Mayo de 2015, 19:38:28
Bueno, vamos con la temperatura, las medidas que he ensayado son estas:

- Desconectado: 6.8 ohm
- Conectado sin carga: 6.8 ohm
- Carga 2A: 6.8 ohm
- Carga 4A: 8.1 ohm

- Temperatura ambiente 26ºC.

Las medidas las hice en ese orden en intervalos de unos 15 minutos entre una configuración y otra, pero me dá que no tienen mucha precisión.

Código: [Seleccionar]
La resistencia del primario será más o menos =

   Rpri = Ro · (1 + 0.0039 · dT)

   Ro = Resistencia a 20ºC = 8 ohmios

   dT = diferencia entre la temperatura del cobre y los 20ºC de referencia

Código: [Seleccionar]
dT = {(Rpri/Ro) - 1 } / 0.0039 = {(8.1/6.8) - 1 } / 0.0039 = 49ºC
Temperatura del trafo con 4A de carga = 49 + 26 = 75ºC  No puede ser, al tacto está caliente pero no quema, un radiador de calefacción calienta más al tacto. No pillo muy bien este cálculo.



Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2015, 04:10:51
Las medidas con polímetro no son muy precisas. Probablemente tengan añadido 0.2 Ohmios por las sondas.

Lo mejor es hacer un sencillo montaje con una resistencia de 500 Ohm (dos de 1K en paralelo) conectada a 5voltios y al trafo.
De esta forma pasará por el trafo una corriente de unos 10mA y con el polímetro puedes medir en bornes del trafo 68.0 mV en el caso de la resistencia de 6.8 Ohm.
En realidad la resistencia medida va a añadir un pequeño error, pero para esta aplicación no es muy importante.

Este montaje te da una precisión de 0.01 Ohmio y al tener 4 hilos, no le afecta la resistencia de las sondas.


La temperatura interior es mayor que la exterior. El centro del trafo estará más caliente y a medida que mides capas más exteriores, la temperatura baja. Por eso es interesante medir con este método, porque estás midiendo la temperatura interior, que es mayor de lo que parece.

De todas formas, a mí también me parece que falta calibrar la medida.

Una forma de conseguirlo es medir la resistencia a dos temperaturas conocidas e interpolar.
Una temperatura puede ser ambiente y otra, por ejemplo, el interior del frigorífico. Cuanto mayor sea la diferencia, más exacto.
Si tomas medidas cada poco tiempo, también puedes comprobar el tiempo de calentamiento. Eso viene bien para no esperar más ni menos de lo necesario. Creo que 15 minutos es bastante. Puede que con 5 minutos sea suficiente.

La fórmula será:


  Temperatura_primario = T0 + (R - R0)·(T1-T0)/(R1-R0)


   T0 = Temperatura baja de calibración
   R0 = Resistencia medida a temperatura baja
   T1 = Temperatura alta de calibración
   R0 = Resistencia medida a temperatura alta


Si las medidas están bien, aproximadamente tiene que salir:

   (T1-T0)/(R1-R0) = 38
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2015, 04:15:37
Según el datasheet, el bobinado aguanta 180ºC. Esto esta bastante bien y te da bastante margen para que no se queme.
El aislamiento Primario-Secundario aguanta 130ºC, de forma que esta debería ser la temperatura máxima a alcanzar, aunque no estoy del todo seguro de este punto.


Adjunto un enlace que comenta la sobrecarga térmica en transformadores grandes.
Explica los efectos del sobrecalentamiento en los trafos y sus márgenes de tolerancia:
http://www.schneiderelectric.es/documents/news/automation-control/el-transformador.pdf

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2015, 11:44:43
Citar
Si las medidas están bien, aproximadamente tiene que salir:

   (T1-T0)/(R1-R0) = 38


El resultado es este:

- T1 = 25.2ºC
- R1 = 6.7ohm

- T0 = 16ºC
- R0 = 6.56ohm


El cociente: (T1-T0)/(R1-R0) = (25.2 - 16)/(6.7 - 6.56) = 65.71

Las medidas las hice con una fuente de 5v y resistencia en serie de 500ohm, pero el resultado está lejos de 38, quizás tenga que dejarlo más tiempo en la nevera para que el interior alcance la temperatura externa con lo cual R0 será más pequeña.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2015, 12:26:36
Una nevera suele tener unos 4º, no 16.
Puede que necesite más tiempo.

Veo que las medidas tienen mayor precisión.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2015, 16:05:47
Una nevera suele tener unos 4º, no 16.
Puede que necesite más tiempo.

Veo que las medidas tienen mayor precisión.

Un saludo.

He medido la temperatura sobre el cuerpo del transformador, al fondo que es donde enfria la nevera hay bajo cero con el motor en marcha, pero resulta que a mi madre le gusta poner el mando al mínimo y la temperatura si mido sobre los alimentos es de 13ºC, en invierno dejamos alguna cosa en la despensa de la galería y está más frio que en el frigo  :D

Bueno, trás unas horas en la nevera los resultados son mucho mejores:

- T1 = 25.2ºC
- R1 = 6.7ohm

- T0 = 13ºC
- R0 = 6.39ohm


El cociente: (T1-T0)/(R1-R0) = (25.2 - 13)/(6.7 - 6.39) = 39.35

Si tomo como válido provisional (cuando alcance temperatura ambiente le hago la medición a plena carga con el método de la fuente 5v) el valor de 8.1Ohm a máxima carga medido con el multimetro, la temperatura interna sería:

Temperatura_primario = T0 + (R - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (8.1 - 6.39)·39.35 = 80.3ºC

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2015, 17:57:11
Ahora una cuestión sobre la potencia de los diodos, pongamos que uso estos diodos (http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/1300/0900766b81300a69.pdf), la coriente eficaz que los atraviesa pongamos 4.5A, el voltaje segun el datashet tendrá un pico de 0.8V segun la figura 3, la forma del voltaje directo del diodo es un pico que dura 3.5msg y se repite cada 20msg, entonces el ciclo D es igual a:

D = 3.5/20 = 0.175

el valor eficaz:

Vrms = Vpico · sqrt(D) = 0.8  · sqrt(0.175) = 0.33Vef

La potencia eficaz:

Prms = Irms · Vrms = 4.5 · 0.33 = 1.5Wrms

El disipador necesario para un diodo:

Rjc = 1.2ºC/w

Rcd = 0.5ºC/w

Tj = 150ºC x 0.7 = 105ºC

Ta = 40ºC


Rda = {(Tj-Ta) / P } - Rjc - Rcd = {(105-40) / 1.5 } - 1.2 - 0.5 = 42ºC/w

Bién aquí la duda, los diodos no conducen nunca al tiempo, entonces si los pongo en el mismo disipador, cual es la Rda total ¿ < 42ºC/w? ó ¿la mitad < 21ºC/W?

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2015, 18:50:27
En el caso de los diodos, la corriente eficaz no es válida para hacer cálculos.

La potencia disipada en diodos no depende de la corriente al cuadrado, por eso la Irms no se aplica.

Es mejor hacer un cálculo aproximado con la corriente media del pico:

   P_diodo = Vf · Ip · D

   Supongo Vf = 1.1V   y   Ip = 15A

   P_diodo = 1.1V · 15A · 0.175 = 2.9W


Antes de seguir, tengo que me gusta mucho ver los ensayos de corriente y temperatura que estás haciendo al trafo.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2015, 18:54:04
Los dos diodos disiparán el doble

   P_2_diodos = 6W    (redondeando)

La resistencia térmica del disipador debería ser de unos 15ºC/W para que aumente 90ºC la temperatura interior.
En realidad aumentará un poco más por la resistencia térmica del encapsulado.
Con temperaturas ambiente de 50ºC, la temperatura de los diodos llegará a 140ºC


Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 29 de Mayo de 2015, 19:34:23
Hola gente, ahora, después de que han realizado todos los cálculos que a ustedes les parecían correctos, me gustaría que respondieran que intensidad en continua es posible extraerle a ese transformado? esta era la pregunta original y me gustaría ver sus resultados.
Y ya que estamos que temperatura calcularon que alcanzaría el transformador extrayendo esa intensidad...

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2015, 19:49:00
Por ahora con 4 Amperios de corriente de salida el transformador se calienta internamente unos 50ºC sobre la temperatura ambiente.

La corriente máxima a extraer depende de la temperatura ambiente donde vaya a estar el trafo y de la ventilación que tenga.

Si el ambiente puede llegar a 40ºC en el exterior y 60ºC en el interior de la caja donde se instale el trafo, con 5 Amperios de salida se corre el riesgo de quemar el aislamiento entre primario y secundario.

Si la temperatura alrededor del trafo es de 20ºC y tiene ventilación forzada, puede que llegue a soportar 6 Amperios de salida.


A ver que medidas hace micro_pepe. Yo también las estoy esperando.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 29 de Mayo de 2015, 20:04:57
Hola Picuino, sin ánimos de ofender a nadie ni intensiones de discusiones ni nada que se le parezca. Solo mi opinión en base a la experiencia...

Ese trafo con 4 ampers no calienta 50°C (sobre el ambiente) no a palos.... y estoy seguro que en un ambiente de 50/60°C funciona con los 6 ampers sin ningún tipo de problema, y eso teniendo en cuenta que la aislación que tiene es muy mala (solo 130°C).

Esta es mi opinión, por supuesto estoy intrigado en ver los resultados de las pruebas.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. El mayor enemigo de los trafos es la propia vibración de los alambres, cuando vibran el rozamiento entre ellos desgasta el esmalte y los pone en corto, la mayoría de las "quemazones" son producidas por esta causa.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2015, 20:05:14
Hola gente, ahora, después de que han realizado todos los cálculos que a ustedes les parecían correctos, me gustaría que respondieran que intensidad en continua es posible extraerle a ese transformado? esta era la pregunta original y me gustaría ver sus resultados.

Hola Carlos,

buena pregunta, los cálculos me atrevo yo, la corriente DC despues de todo esto si no me equivoco es echar las cuentas que hizo Picuino al revés, partimos de la eficaz = 4.5Arms (para un rectificador de 2 diodos):

Calculamos el ciclo de trabajo:

       D = Tiempo de carga / Tiempo de ciclo =  3.5 ms / 20ms =  0.175

La corriente de pico:

       Irms = Ipico · sqrt(D)

       Ipico = 4.5 / sqrt(0.175) = 10.76A

La corriente media por un secundario del transformador:

        Imedia = Ipico · D = 10.76 · 0.175 = 1.88A

Y la corriente en DC:

        Idc = Imedia · 2 = 1.88 · 2 = 3.76A

En los ensayos con una Idc de 4A la Irms por el devanado del trafo estaba muy cerca de los 4.5rms un poco por debajo.

Según las fuentes que puso Picuino sería:

       Idc = Irms / 1.2 = 4.5 / 1.2 = 3.75A

Para un rectificador en puente y un devanado unico (o los dos en paralelo) está por ver.

Saludos!!!

PD: para el ensayo de temperatura falta poco.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2015, 20:47:32
Resultado final de la medida de temperatura:

- T1 = 25.2ºC
- R1 = 6.7ohm

- T0 = 13ºC
- R0 = 6.39ohm

- R = 7.13Ohm (con carga de 4A y Ta = 25.1ºC)


El cociente: (T1-T0)/(R1-R0) = (25.2 - 13)/(6.7 - 6.39) = 39.35

Temperatura_primario = T0 + (R - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.13 - 6.39)·39.35 = 42.1ºC

Pues parece que está muy desahogado de calor...

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 29 de Mayo de 2015, 21:33:42
Hola micro_pepe, no digo que los cálculos realizados por Picuino estén mal. Por que tienen sus fundamentos y creo que todo está como tengo entendido que debe de ser.

Pero la verdad veo muy enorme ese transformador para solo sacarle 4 ampers y vamos pesa más de 2 Kg y tiene mucha superficie, con solo 25/30 watts no lo vas hacer calentar tanto.

Aparte semejante transformador para solo sacarle 140 watts? Me quedo con un clásico EI que para esa potencia es mucho más chico y me ahorro todas las complicaciones que significa usar un toroidal.

Los cálculos están bien, pero ustedes nunca tuvieron en cuenta que los diseñadores de dicho trafo (seguro gente con un poco más de experiencia en el tema) ya estimaron que es muy probable (por no decir que seguro) el mismo sea usado con un rectificador y condensadores.

Hacelo sencillo, ponele el rectificador (mínimo de 8A) con los condensadores, colocale una carga que le exprima los 6A que yo te recomendé y dejalo media hora así funcionando y te aseguro que cuando regreses lo vas a poder tocar con la mano sin quemarte... Eso significará que no a superado los 70/75 grados.

Un saludo.

Atte. CARLOS.



Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: juaperser1 en 30 de Mayo de 2015, 02:42:01
Citar
   Pda. El mayor enemigo de los trafos es la propia vibración de los alambres, cuando vibran el rozamiento entre ellos desgasta el esmalte y los pone en corto, la mayoría de las "quemazones" son producidas por esta causa

Buen dato, no lo sabia.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 30 de Mayo de 2015, 03:13:03
Yo creo que los cálculos se pueden simplificar bastante.

Estoy de acuerdo con lo que has escrito micro_pepe, pero la mayoría de los cálculos son el fundamento teórico y, una vez que se entiende, no es necesario repetirlo en cada transformador. Quitando fórmulas quedaría así:

Transformador con dos devanados secundarios y rectificador con dos diodos:

   Corriente RMS = Corriente de salida * K

   K = 1.1  a  1.2        (Ver nota abajo)

   Corriente RMS = 4.5A      (dato del fabricante)

   Corriente de salida = 4.5A / 1.1 = 4.1 Amperios


Constante K
La constante K depende de la inductancia y de la resistencia del transformador. Se puede estimar con la caída de tensión en carga. Este trafo tiene una caída de tensión alta (en torno al 9%, desde 27.2V en vacío a 25V en carga) y por eso la constante vale poco: K =1.1
Para trafos mayores, que tienen menos caída de tensión, la constante K llegará a valer 1.2


Charly:
Como puedes ver, la corriente RMS se calcula con esa fórmula. Los datos y fórmulas coinciden con las mediciones de micro_pepe con el osciloscopio.
La corriente RMS está tomada de los datos del fabricante y no se debería superar.

Ahora otra cosa distinta es cuánta corriente RMS aguanta realmente el transformador.
Parece que el fabricante ha dado un dato de corriente RMS muy conservador y con esa corriente el transformador no se calienta mucho.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: juaperser1 en 30 de Mayo de 2015, 03:13:18
Citar
Aparte semejante transformador para solo sacarle 140 watts? Me quedo con un clásico EI que para esa potencia es mucho más chico y me ahorro todas las complicaciones que significa usar un toroidal.

No estoy siguiendo mucho el hilohilo ni hechando cuentas (me gustaria pero estoy de exámenes  :( ) pero tenia entendido que un toroidal ofrecía mas potencia que uno estándar con la contraprestación de ser mas caros.

Me parece un poco raro. raro

Un saludo
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 30 de Mayo de 2015, 03:19:46
Para saber cuánta corriente se le puede pedir al transformador, hay que saber antes qué temperatura aguanta el transformador.
Tengo que admitir que en este punto estoy un poco confundido con las temperaturas del datasheet.
Parece que los hilos aguantan hasta 180ºC. No entiendo porqué el aislamiento primario-secundario aguanta mucha menos temperatura, 130ºC.
También aparece el dato de 105ºC, que es la menor temperatura y quizá la que limita.
A ver si alguien nos saca de dudas.

juaperser: voy a buscar algún datasheet donde aparezcan los toroidales vs convencionales.

Saludos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 30 de Mayo de 2015, 03:47:11
Una página de fabricantes de transformadores:
http://www.tortran.com/toroidal_transformer_advantages.html

En ella dicen que sus trafos toroidales Clase A (105ºC) y Clase B (130ºC) están diseñados para que la temperatura se incremente entre 40ºC y 50ºC a plena carga.
Coincide con la primera medición de micro_pepe. La segunda segunda medición ha dado un valor más bajo.
micro_pepe, ¿podrías medir temperatura exterior con 4 Amperios a ver qué dato coincide?

Esto significa que se le podría extraer un poco más corriente que la nominal sin quemarle.
Hay que tener en cuenta cómo aumenta la temperatura con la carga. Aumentar la corriente al 150% (desde 4 hasta 6 amperios) va a producir un aumento de temperatura de 1.5 · 1.5 = 2.25 veces más.

Si la temperatura aumenta 40ºC con 4 Amperios, aumentará 90ºC con 6 Amperios.
Si sumamos 30ºC de ambiente, eso sobrepasa los 105ºC de la Clase A y está cerca del máximo de 130ºC de la Clase B.


Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 30 de Mayo de 2015, 08:25:36
Charly:
Si se confirman las mediciones de micro_pepe, ese transformador apenas se incrementa 16ºC a plena carga. En el peor de los casos se incrementa 40ºC

En ese caso, el fabricante ha sido bastante generoso y, tal y como comentabas con tu experiencia, al trafo se le puede extraer más corriente de la que declara el datasheet.

Un saludo.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 30 de Mayo de 2015, 08:51:09
Citar
micro_pepe, ¿podrías medir temperatura exterior con 4 Amperios a ver qué dato coincide?

Picuino, pues la temperatura del cuerpo del transformador con 4A de carga es de 40ºC, con una temperatura ambiente de 24.3ºC.

Chaly:

En un rato le pongo a 6A.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 30 de Mayo de 2015, 09:29:20
Hola Picuino, el tema es así:

Para saber cuánta corriente se le puede pedir al transformador, hay que saber antes qué temperatura aguanta el transformador.
Tengo que admitir que en este punto estoy un poco confundido con las temperaturas del datasheet.
Parece que los hilos aguantan hasta 180ºC. No entiendo porqué el aislamiento primario-secundario aguanta mucha menos temperatura, 130ºC.

Los alambres de cobres son fabricados para una amplia variedad de usos, transformadores, motores, solenoides, etc..
Hace unos cuantos años el estandar de los alambres (hablando de temperatura) era 150°C, o sea esto es lo que soportaba el esmalte sin perder sus características físicas, y muy difícil o costoso de conseguir los de 180°C.
Pero hace unos pocos años salió al mercado el alambre de 220°C (o 230°C no me acuerdo bien) y el de 180°C pasó a ser el nuevo estandar con su consiguiente reducción de costo y casi la extinción del de 150°C.
Entonces ese transformador fue bobinado con el alambre de 180°C por ser el más "común".

Con respecto a la aislación entre bobinados pasa algo simimar, probablemente ese trafo esté aislado con mylar, un aislante muy común y económico hoy día (hace unos años muy costoso), y para este te recomiendan no superar los 130°C, aunque hablando fino creo que debe de soportar fácilmente los 150°C, pero de esto no hice pruebas...
Luego tuvimos el prespan (creo se llama así) mezcla de fibras naturales y mylar
Luego salió al mercado el nomex, esto fue un gran salto y redujo mucho los costos de los anteriores.
Y ahora ya hay otro superior al nomex (no recuerdo el nombre).
Con cada salto en "tecnología" las temperaturas aumentan y los costos de los "inferiores" se reducen y los estandares cambian.

También aparece el dato de 105ºC, que es la menor temperatura y quizá la que limita.
A ver si alguien nos saca de dudas.

Esta debe de ser la máxima temperatura que el fabricante recomienda para dicho transformador, un límite de 25°C para el mylar me parece correcto, aunque a largo plazo el mylar termina resecándose hasta quedar quebradizo y amarillento u opaco según sea su color inicial, aunque funcione a mucha menor temperatura. Cosa que no sucede o no es tan notoria con los "nuevos" aislantes.

Un saludo.

Atte.CARLOS

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 30 de Mayo de 2015, 10:18:33
Resultado final de la medida de temperatura (añadido prueba a 6Adc):

- T1 = 25.2ºC
- R1 = 6.7ohm

- T0 = 13ºC
- R0 = 6.39ohm

- Ra = 7.13Ohm (con carga de 4A y Ta = 25.1ºC)

- Rb = 7.83Ohm (con carga de 6A y Ta = 26ºC)


El cociente: (T1-T0)/(R1-R0) = (25.2 - 13)/(6.7 - 6.39) = 39.35

Temperatura_primario (4Adc) = T0 + (Ra - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.13 - 6.39)·39.35 = 42.1ºC

Temperatura_primario (6Adc) = T0 + (Rb - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.83 - 6.39)·39.35 = 69.7ºC  (Tª medida sobre el cuerpo = 68ºC)

Saludos!!!

PD: El condensador puesto para la prueba a 6A son dos en paralelo, uno de 4700uF y otro de 3300uF, con dos de 3300uF sería suficiente y puede que calentase un poquito menos.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 30 de Mayo de 2015, 14:10:03
Hola micro_pepe.

Temperatura_primario (4Adc) = T0 + (Ra - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.13 - 6.39)·39.35 = 42.1ºC

Temperatura_primario (6Adc) = T0 + (Rb - R0)·(T1-T0)/(R1-R0) = 13 + (7.83 - 6.39)·39.35 = 69.7ºC  (Tª medida sobre el cuerpo = 68ºC)

Saludos!!!

PD: El condensador puesto para la prueba a 6A son dos en paralelo, uno de 4700uF y otro de 3300uF, con dos de 3300uF sería suficiente y puede que calentase un poquito menos.

70°C, temperatura perfectamente aceptable para ese tipo de transformador. Y de seguro que no te quema las manos tal como te e comentado  ;-)

Por otro lado, si el uso que le darás a este transformador es de alimentación para un amplificador de audio, pues yo te recomendaría usases dos condensadores en paralelo de 4700uF cada uno, con eso sumarás unos 9400uF, un valor bueno para esa aplicación y esas potencias, valores menores puedes llegar a probarlos, pero no te lo recomiendo por la posibilidad de que aparezcan zumbidos (de 100 Hz) en la salida de parlantes.

Aparte esos 9400uF te darán un mejor "golpe" para los bajos y tal como ya lo e comentado, como un amplificador nunca está ni cerca de su máximo solo amplificando audio, pues el transformador ni notará que tienes capacitores chicos, medianos, grandes o gigantes.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Pda. Esto es por puro orgullo, pero me gustaría que alguien admitiera que en este caso gano la experiencia sobre la teoría.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 30 de Mayo de 2015, 14:39:46

Pda. Esto es por puro orgullo, pero me gustaría que alguien admitiera que en este caso gano la experiencia sobre la teoría.

Aquí en España hay un dicho que dice: "Más sabe el diablo por viejo que por diablo", no te estoy llamando viejo, sino experto.

El resto de aclaraciones OK. Sí lo usaré para un amplificador de audio, aunque quería saber la pregunta original "que corriente DC le puedo sacar" pues nunca he sabido ese dato y tengo algunos transformadores recuperados que ahora sé como darles uso.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 30 de Mayo de 2015, 14:52:28
Hola micro_pepe, acá también tenemos ese dicho, gracias

Un consejo para que tomes muy en cuenta a la hora de ensamblar o montar el toroidal.

El mayor y enorme problema que poseen los toroidales, es que al montarlos, los mismos quedan asentados sobre los propios bobinados secundarios. Si el montaje no es correcto, pues en corto tiempo, ya sea por dilatación, vibraciones o golpes, existe la posibilidad de que los bobinados entren en cortocircuito quemando el propio transformador. Es por este mismo motivo que no es recomendable ni el uso ni el diseño de toroidales mayores a los 2 KW.

Vienen soportes adecuados de chapa estampada para el montaje de los mismos, se coloca goma EVA de 4/5 mm entre dichas chapas y el propio transformador y se sujeta todo por medio de un tornillo pasante, formando un sandwich de toroidal. O sea quedaría algo así:

Chapa
Goma EVA
Toroidal
Goma EVA
Chapa

Y el tornillo que lo atraviesa sujeta todo al gabinete a usar.

Esto te lo comento porque es muy importante para la vida útil del propio transformado.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 30 de Mayo de 2015, 14:58:28
La imagen no es de lo mejor, pero vas a tener una idea de que es lo que hablo:

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=44576.0;attach=23910;image)

Un saludo.

Atte. CARLOS.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 30 de Mayo de 2015, 15:05:08
OK comprendido. Además la Goma EVA es lo que usa mi hermana para hacer manualidades, seguro que me dá unos recortes, lo que usa es de unos 3mm, pondré doble.

Saludos!!!
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 30 de Mayo de 2015, 18:43:42
Pda. Esto es por puro orgullo, pero me gustaría que alguien admitiera que en este caso gano la experiencia sobre la teoría.

Carlos, el problema consiste en plantearlo como una pelea a ver quien gana.

Aquí el único que ha ganado es el conocimiento de todos los que siguen el hilo.

Tú por tu parte tenías razón al afirmar que ese trafo podía soportar 6 Amperios de salida.
Lo he dicho hace unos post y lo repito ahora. No tengo problema en reconocerte esa experiencia y en darte la razón.  ((:-))

Yo por por mi parte, tenía razón al decir que 6 Amperios de salida significan más de 6 amperios RMS en los dos bobinados secundarios, que eso es mucho más que lo que declara el fabricante en su datasheet (4.5 Amperios rms máximos) y que eso significa aumentar más de dos veces el incremento de temperatura nominal.

Carlos, no es sólo que tú tuvieras razón, es que la teníamos los dos.

A ver si esto nos sirve para aprender a aportar todos nuestras opiniones, cada uno desde nuestro punto de vista sin pelearnos, porque eso es lo que nos enriquece.

Un saludo.
Título: Re: Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Chaly29 en 30 de Mayo de 2015, 21:45:38
Hola Picuino

Aquí el único que ha ganado es el conocimiento de todos los que siguen el hilo.

A ver si esto nos sirve para aprender a aportar todos nuestras opiniones, cada uno desde nuestro punto de vista sin pelearnos, porque eso es lo que nos enriquece.

Completamente de acuerdo con tu comentario.  ;-)

El problema es que nunca viste o no le diste mucha importancia y yo e querido explicar desde un principio y luego terminó en lo que todos ya sabemos, es que al trafo no le importa mucho que tipo de señal le extraes al secundario, pulsante, señoidal, etc, puede calentar un poco más, un poco menos, pero le da lo mismo. Al trafo lo único que le interesa y que realmente lo hace calentar es que no le extraigas más de la potencia específica. Si dice 225 watts como en este caso, pues que sean 225 y no 250. Y esto es así por la gran masa que significa tanto su núcleo como los bobinados.

Igual toda tu explicación teórica de seguro le a servido a más de uno (tal como a mí) para refrescar o aprender algunos conceptos.

Y si no fuera así, igual sirve para engrosar los datos dentro del propio foro.

Igual te comento que en los cálculos no tuvieron en cuenta el efecto piel, capacitancias parásitas y demás cosas a tener en cuenta para un cálculo más realista.

En un principio yo me limité a responder a micro_pepe lo que el pregunto, y la forma de calcularlo para próximas experiencias, y tal como luego demostraron, esa es la manera correcta, lo cual no significa que sea exacta, pero si muy próxima, no tenía sentido (más que el calculo solo teórico) explayarse en tantos cálculos como lo han hecho y no llegar a un resultado realista o próximo.

Tal ves, ver el camino errado que estaba tomando el post hizo que reaccionara de la manera vista (no me justifico), igual estoy contento porque micro_pepe consiguió la solución a su pregunta, y aparte como extra tuvimos un curso de buena teoría.

Espero que lo pasado no haga mella en la amistad conseguida. Un saludo.

Atte. CARLOS.

Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 26 de Mayo de 2016, 18:41:03
En este hilo se llegó a la conclusión que en un rectificador de onda completa la corriente DC se puede calcular de esta sencilla manera:

Idc = P / (Vac x 1.4142)

Pero, para un rectificador de media onda ¿se mantiene?

Necesito un voltaje entre 6v y 8v, con una corriente de 240mA, y resulta que tengo un pequeño transformador de 2.4VA y 12Vac, de esos encapsulados para circuito impreso, y me pregunto si un rectificador de media onda, junto con un 7808 o un  7806 me serviría con ese transformador. El voltaje medio en un rectificador de media onda, con carga, es más bajo que en uno de doble onda, de ahí mis dudas.

Saludos!!!
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: KILLERJC en 26 de Mayo de 2016, 18:53:18
Pero, para un rectificador de media onda ¿se mantiene?

https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier#Half-wave_rectification

Idc = P / (Vac x 2)
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2016, 13:35:10
Yo no llegué a esa conclusión.
Esa fórmula no es correcta porque lleva a sobrecargar al transformador.

Otra cosa es que el transformador esté preparado para asumir esa sobrecarga y no se caliente demasiado, como comentó Charly siguiendo su experiencia.

Pero si quieres saber cuanta corriente eficaz está consumiendo de verdad tu rectificador, la fórmula a utilizar es otra. La corriente eficaz es la que calienta el trafo y es la que hay que calcular para dimensionarle.

Un saludo.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2016, 13:45:50
La fórmula es aproximadamente:

   Irms = Idc * 1.7             para onda completa
   Irms = Idc * 2.3             para media onda

   Irms = P / Vac

Uniendo fórmulas:

    Idc = P / (Vac * 1.7)      para onda completa
    Idc = P / (Vac * 2.3)      para media onda


Estos valores son más conservadores que la fórmula anterior y más parecido a la realidad.

Luego, el que quiera hacer "overclocking" a un trafo, allá el. Muchos lo hacen y no pasa nada.

Saludos.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2016, 13:52:42
https://en.wikipedia.org/wiki/Rectifier#Half-wave_rectification
Esas fórmulas no valen en este caso, porque no tienen en cuenta el condensador que hay después del rectificador.
 
Adjunto fórmulas de Hammond (https://www.hammfg.com/electronics/transformers):
http://www.hammondmfg.com/pdf/5c007.pdf

En onda completa es un pelín menos conservadora, pero en la media onda es todavía más conservadora que la que he dado.

Un saludo.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 27 de Mayo de 2016, 14:40:11
 - Tienes que ingresar para ver archivos adjuntos -
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 28 de Mayo de 2016, 19:17:20
OK, encontré entre mis trastos uno de 6V, con ese y un puente de diodos me llega, pero veo que el poner una bobina entre el puente y el condensador permite obtener más corriente, ¿sirve un toroide de ferrita para esa bobina? yo diría que no, pues en los pocos circuitos que he visto esa bobina estaba formada por un nucleo de chapas EI, por cierto en algunas fuentes ATX he visto esa bobina en el primario ¿Hay alguna forma de desarmarla? tiene hilo de 0.8mm aproximadamente, y sería bueno podrla desarmar para ponerle hilo más grueso y usarla en aplicaciones de más corriente.

Saludos!!!
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2016, 14:19:51
La bobina que aparece en los esquemas es una bobina de baja frecuencia (50 o 60 Hz). Está hecha con chapa metálica y debe tener un valor de inductancia relativamente elevado. Los toroides de ferrita sirven para altas frecuencias y no valen para esta aplicación.

Un saludo.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2016, 15:31:52
La bobina que aparece en los esquemas es una bobina de baja frecuencia (50 o 60 Hz). Está hecha con chapa metálica y debe tener un valor de inductancia relativamente elevado. Los toroides de ferrita sirven para altas frecuencias y no valen para esta aplicación.

Un saludo.

Eso es lo que sospechaba, ademas creo haber leido por algún sitio que se debe montar del tipo EI (es decir todas las E de un lado y todas las I del otro), no como en los transformadores que va una E de cada lado alternativamente, y rellenando con las I los huecos.

Saludos!!!
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2016, 17:11:38
Lo más típico y sencillo es poner un puente de 4 diodos seguido de un condensador.

Para calcular la corriente de salida, utiliza esta tabla:
Corriente del secundarioCorriente de salida continua
0.5A0.31A
1.0A0.62A
1.5A0.93A
2.0A1.04A
2.5A1.35A
3.0A1.86A

El condensador se suele poner con una capacidad de 1000uf por cada amperio de salida.

Un saludo.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2016, 17:33:31
Para tu fuente con un trafo de 6 voltios en el secundario, la tensión es baja y habría que poner más capacidad. Unos 2000uF por amperio te dan un rizado de salida de unos 3 voltios.
La tensión de salida variará entre 8.5 y 5.5 voltios, menos lo que caiga en los diodos (1.5 voltios más o menos)

Saludos.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2016, 17:45:02
Otra fórmula más exacta para calcular el condensador

   C = I * T / V

    I = Corriente de salida en amperios
    T = 0.006 s   Tiempo de descarga del condensador
    V = Tensión de rizado en voltios

Ejemplo:
Fuente con un transformador de 12 voltios en el secundario, puente de diodos y condensador.
La corriente máxima del secundario del trafo es de 2 amperios y la fuente va a suministrar un máximo 1.2 Amperios de salida en continua.
Queremos un rizado de salida máximo de 3.5 voltios.

    C = 1.2 * 0.006 / 3.5 = 2057 uF

Colocaremos dos condensadores en paralelo de 1000uF cada uno (2000uF en total)

La salida del trafo tendrá una tensión de 12*sqrt(2) = 17 voltios.
En la salida del puente de diodos tendremos 1.5 voltios menos = 15.5V
La tensión en el condensador variará por lo tanto entre 15.5 y 12.0 voltios

Un saludo.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: micro_pepe en 29 de Mayo de 2016, 17:52:37
Para tu fuente con un trafo de 6 voltios en el secundario, la tensión es baja y habría que poner más capacidad. Unos 2000uF por amperio te dan un rizado de salida de unos 3 voltios.
La tensión de salida variará entre 8.5 y 5.5 voltios, menos lo que caiga en los diodos (1.5 voltios más o menos)

Saludos.

El transformador es de 6VA, y 6V, pero dá casi 8V en vacio, con un condensador de 560uF que tenia a mano el voltaje del pico más bajo del rizado es un poco más de 6V, con eso me vale. El voltaje de red estaba en 230V.

En realidad un poco menos de 6V me sirve igual, pero segun los calculos anteriores con un condensador de 1000uF tendría:

0.24 * 0.006 / 1000uF = 1.44V de rizado

Pongamos 7V de salida del transformador: 7*1.4142 = 9.9V

Quitando el rizado y la caida en los diodos: 9.9-1.44-1.5 = 6.96V minimos, hay margen aunque la red baje un poco de 230V.

Saludos!!!
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 29 de Mayo de 2016, 19:05:43
Ten en cuenta que los componentes tienen tolerancias grandes. Los condensadores suelen tener un 20%. La tensión de red varía, etc.
Al final conviene medir para comprobar que todo va como se espera. Los cálculos sirven como guía, pero en este caso no hay que tomarles al pie de la letra.
Un saludo.
Título: Re:Corriente en DC de un transformador
Publicado por: Picuino en 30 de Mayo de 2016, 06:39:01
El transformador es de 6VA, y 6V, pero dá casi 8V en vacio
En vacío o con menos carga de la nominal, el transformador dará más tensión.
Esto se debe a la resistencia interna del transformador. Los trafos se construyen para que den más tensión de la nominal, de manera que compense la pérdida de tensión en la resistencia interna cuando suministra la corriente nominal.
Un saludo.