Úvahy o návrhu spínaného výkonového transformátoru sdružené indukčnosti

Oct 28, 2022

Zanechat vzkaz

V procesu návrhu výkonového transformátoru musí inženýři přesně vypočítat a dokončit návrh a numerický výběr indukčnosti v běžném režimu, která přímo souvisí s provozní přesností spínaného výkonového transformátoru. V dnešním článku stručně rozebereme návrh součinné indukčnosti spínaných výkonových transformátorů a podíváme se, jakým problémům je třeba věnovat pozornost při návrhu a výpočtu součinné indukčnosti výkonových transformátorů. V procesu návrhu a výroby výkonových transformátorů musí inženýři navrhnout indukčnost v běžném režimu a jsou vyžadovány tři základní parametry, a to vstupní proud, impedance a frekvence a výběr magnetického jádra. Nejprve se podíváme na vstupní proud. Hodnota tohoto parametru přímo určuje průměr drátu potřebný pro vinutí. Při výpočtu a výběru průměru drátu je proudová hustota obvykle 400A/cm³, ale tato hodnota se musí měnit s nárůstem teploty induktoru. Typicky jsou vinutí vedena jedním vodičem, což snižuje vysokofrekvenční šum a ztráty způsobené povrchovým efektem. V procesu výpočtu je impedance soufázové indukčnosti spínaného napájecího transformátoru obecně specifikována jako minimální hodnota za daných frekvenčních podmínek. Lineární impedance v sérii poskytuje obecně požadovaný útlum hluku. Ale ve skutečnosti je problém lineární impedance často přehlížen, takže konstruktéři často používají 50W síťový nástroj pro stabilizaci lineární impedance k testování tlumivek se společným režimem a postupně se stal standardní metodou pro testování výkonu induktorů se společným režimem. Získané výsledky se však obvykle značně liší od skutečných. Ve skutečnosti rohový kmitočet souosého induktoru nejprve vyvolá zvýšení -6dB útlumu na oktávu v normálním čase (rohový kmitočet je kmitočet, který produkuje souosý indukční cívka -3dB). Tato rohová frekvence je obvykle nízká, takže indukční reaktance může poskytovat impedanci. Proto lze indukčnost vyjádřit tímto vzorcem, konkrétně: Ls=Xx/2πf. Existuje další problém, kterému musí inženýři věnovat pozornost, to znamená, že materiál jádra a požadovaný počet závitů musí být věnovány při návrhu induktoru se součinným režimem. Nejprve se podívejme na výběr modelu magnetického jádra. Pokud je v tuto chvíli specifikovaný indukční prostor, vybereme vhodný model magnetického jádra podle tohoto prostoru. Pokud neexistuje žádná regulace, model magnetického jádra se obvykle volí libovolně. Po určení typu jádra výkonového transformátoru je dalším úkolem vypočítat maximální počet závitů, které jádro může udělat. Obecně řečeno, induktor se společným režimem má dvě vinutí, obecně jednovrstvá, a každé vinutí je rozmístěno na každé straně magnetického jádra a tato dvě vinutí musí být oddělena určitou vzdáleností. Občas se také používají dvojitá a vrstvená vinutí, ale tento přístup zvyšuje distribuovanou kapacitu vinutí a snižuje vysokofrekvenční výkon induktoru. Protože průměr drátu měděného drátu byl určen velikostí lineárního proudu, lze vnitřní obvod vypočítat odečtením poloměru měděného drátu od vnitřního poloměru magnetického jádra. Proto lze maximální počet závitů vypočítat podle průměru měděného drátu plus izolace a obvodu každého vinutí.


Power Supply regulator

Odeslat dotaz