Kaip pasirinkti aukšto dažnio transformatorių perjungiamam maitinimo šaltiniui

Tačiau aukšto dažnio transformatoriaus pasirinkimas nėra vien tik įvesties ir išėjimo įtampos suderinimas. Transformatorius turi būti suderintas su perjungimo topologija, veikimo dažniu, galios lygiu, magnetine šerdimi, apvijų konfigūracija, izoliacijos reikalavimais ir maitinimo šaltinio šiluminėmis sąlygomis.

OĮG ir pramoninio maitinimo projektų atveju šie parametrai turėtų būti vertinami kartu, o ne pasirenkami atskirai.

1. Pradėkite nuo galios poreikio

Pirmasis parametras, kurį reikia apibrėžti, yra reikalinga galia.

20 W pagalbiniame maitinimo šaltinyje naudojamam transformatoriui keliami labai skirtingi reikalavimai nei 500 W ar didesnės galios perjungimo maitinimo šaltinyje. Reikalinga galia turi įtakos magnetinės šerdies dydžiui, apvijų konstrukcijai, laido pasirinkimui, šiluminėms charakteristikoms ir bendriems transformatoriaus matmenims.

Renkantis aukšto dažnio transformatorių, nurodykite:

Nominali išėjimo galia

Didžiausia įvesties galia

Išvesties kanalų skaičius

Reikalingas efektyvumas

Numatomos eksploatavimo sąlygos

Transformatorius turi turėti pakankamai galios{0}}apdoroti faktines veikimo sąlygas, o ne pasirinkti tik pagal vardinę išėjimo galią.

Pasirinktiniam transformatoriui tikrasis galios diapazonas yra viena iš pirmųjų informacijos, kurios gamintojui reikia magnetiniam ir apvijų projektavimui.

2. Suderinkite įvesties ir išvesties įtampą

Įėjimo ir išėjimo įtampa lemia pagrindinį transformacijos santykį.

Tačiau perjungiamojo maitinimo šaltinio transformatoriaus apsisukimų koeficiento ne visada galima pasirinkti tiesiog padalijus įėjimo įtampą iš išėjimo įtampos. Perjungimo topologija ir darbo ciklas taip pat turi įtakos reikiamam apsisukimų santykiui.

Pavyzdžiui, transformatoriaus reikalavimai gali labai skirtis:

Flyback keitikliai

Pirmyniniai keitikliai

Push{0}}pull konverteriai

Pus{0}} tilto keitikliai

Pilnas{0}}tiltas konverteris

Todėl, prašant perjungimo maitinimo transformatoriaus, geriau nurodyti tikrąjį darbinės įtampos diapazoną, o ne tik vieną vardinę įėjimo įtampą.

Svarbi informacija apima:

Minimali įėjimo įtampa

Nominali įėjimo įtampa

Maksimali įėjimo įtampa

Reikalinga išėjimo įtampa

Išėjimo srovė

DC išvesties reikalavimai

Tai leidžia transformatoriaus konstrukciją pritaikyti prie viso maitinimo šaltinio veikimo diapazono.

3. Apsvarstykite perjungimo dažnį

Darbinis dažnis yra vienas iš aukšto dažnio transformatoriaus parametrų.

Didėjant perjungimo dažniui, transformatorius paprastai gali naudoti mažesnę magnetinę šerdį tam tikram galios lygiui. Tačiau didesnis dažnis taip pat padidina tam tikrus nuostolius, įskaitant šerdies nuostolius ir su apvijomis susijusius{1}} nuostolius.

Todėl dažnis neturėtų būti traktuojamas tiesiog kaip „kuo didesnis, tuo geriau“.

Transformatoriaus gamintojas turėtų žinoti tikrąjį maitinimo šaltinio perjungimo dažnį arba dažnių diapazoną.

Įprasti dizaino aspektai apima:

Perjungimo dažnis

Dažnio kitimas

Pagrindinė medžiaga

Pagrindinis praradimas

Apvijos praradimas

Temperatūros kilimas

Vienam dažnių diapazonui skirtas transformatorius neturėtų būti automatiškai pakeistas kitu transformatoriumi, nes įtampa ir galia yra panašūs.

4. Pasirinkite tinkamą magnetinę šerdį

Magnetinė šerdis yra aukšto dažnio transformatoriaus veikimo centre.

Pagrindinė medžiaga ir geometrija turi įtakos:

Pagrindinis praradimas

Prisotinimo charakteristikos

Temperatūros kilimas

Transformatoriaus dydis

Veikimo dažnis

Energijos perdavimo galimybė

Ferito šerdys dažniausiai naudojamos aukšto dažnio perjungimo programose, nes jos tinka aukšto -dažnio veikimui ir santykinai mažo šerdies nuostolių, palyginti su medžiagomis, skirtomis žemesnio-dažnio naudojimui.

Svarbi ir šerdies geometrija. Skirtingiems projektams gali būti naudojamos skirtingos šerdies formos, atsižvelgiant į turimą įrengimo erdvę, galios lygį, apvijų išdėstymą ir šilumos reikalavimus.

Todėl individualiems aukšto dažnio transformatoriams šerdis turėtų būti parinkta atsižvelgiant į visus elektrinius ir mechaninius reikalavimus, o ne pagal dydį.

5. Atkreipkite dėmesį į apvijų dizainą

Apvija yra dar vienas svarbus veiksnys, turintis įtakos transformatoriaus veikimui.

Esant aukštesniems dažniams, pasikeičia srovės pasiskirstymas laidininke, o kintamosios srovės varža gali tapti svarbiu nuostolių šaltiniu. Apvijų išdėstymas taip pat turi įtakos nuotėkio induktyvumui, parazitinei talpai, izoliacijos atstumui ir sujungimui tarp pirminės ir antrinės apvijų.

Atsižvelgiant į taikymą, projektuojant gali reikėti atsižvelgti į:

Vielos skersmuo

Posūkių skaičius

Apvijų išdėstymas

Pirminė{0}}prie-antrinė jungtis

Izoliacija tarp apvijų

Šliaužimas ir klirensas

Nuotėkio induktyvumas

Parazitinė talpa

Perjungiant maitinimo transformatorius, gerai{0}}suprojektuota apvijų struktūra gali padėti subalansuoti elektros našumą, izoliacijos reikalavimus ir šiluminį našumą.

6. Patikrinkite Temperature Rise

Temperatūros kilimas yra svarbus praktinis parametras, kurio nereikėtų pamiršti.

Transformatoriaus nuostoliai daugiausia susiję su magnetine šerdimi ir apvijomis. Jei šie nuostoliai yra per dideli esamoms aušinimo sąlygoms, nuolatinio veikimo metu transformatoriaus temperatūra gali labai pakilti.

Renkantis transformatorių, apsvarstykite:

Nepertraukiamo veikimo laikas

Aplinkos temperatūra

Tvirtinimo sąlygos

Natūralus arba priverstinis aušinimas

Pagrindinis praradimas

Vario praradimas

Montavimo erdvė

Transformatorius, kuris gerai veikia laboratorinėmis sąlygomis, gali reikalauti kitokio dizaino, kai jis sumontuotas kompaktiškame uždarame maitinimo šaltinyje.

Dėl šios priežasties šiluminė aplinka turėtų būti įtraukta į individualaus transformatoriaus kūrimo specifikaciją.

7. Apibrėžkite izoliacijos ir izoliacijos reikalavimus

Atskirtiems perjungiamiems maitinimo šaltiniams elektros izoliacija tarp pirminės ir antrinės pusės yra esminis projektavimo reikalavimas.

Reikalinga izoliacijos konstrukcija priklauso nuo naudojimo, darbinės įtampos, saugos reikalavimų ir taikomų standartų.

Transformatoriaus specifikacijoje gali reikėti apibrėžti:

Izoliacijos įtampa

Pirminė{0}}į-antrinė izoliacija

Izoliacinė medžiaga

Šliaužimo atstumas

Klirenso atstumas

Izoliacinės juostos ar kitos izoliacinės konstrukcijos

Šie reikalavimai turėtų būti nustatyti prieš gaminant, nes jie gali tiesiogiai paveikti apvijų išdėstymą, ritės pasirinkimą, transformatoriaus matmenis ir gamybos procesą.

8. Apsvarstykite diegimo vietą

Elektros charakteristikos yra tik transformatoriaus pasirinkimo dalis. Transformatorius taip pat turi atitikti galutinį maitinimo šaltinį.

PCB{0}}montuojamose programose ypač svarbūs mechaniniai matmenys ir kaiščio konfigūracija.

Prieš pasirinkdami transformatorių, patikrinkite:

Maksimalus ilgis

Maksimalus plotis

Maksimalus aukštis

Smeigtuko konfigūracija

PCB montavimo būdas

Reikalingas šliaužimas ir klirensas

Laisva erdvė aplink transformatorių

Tai ypač svarbu keičiant esamą transformatorių. Panašių elektrinių specifikacijų komponentas vis tiek gali būti netinkamas, jei skiriasi jo mechaniniai matmenys arba kaiščių išdėstymas.

9. Apsvarstykite nuotėkio induktyvumą ir parazitinius parametrus

Naudojant aukšto -dažnio perjungimo programas, negalima manyti, kad transformatorius veikia idealiai.

Nuotėkio induktyvumas ir parazitinė talpa gali turėti įtakos perjungimo bangų formoms, įtampos šuoliams, EMI veikimui ir bendram keitiklio efektyvumui.

Šių parametrų svarba priklauso nuo topologijos ir perjungimo sąlygų.

Kai kuriais atvejais svarbu sumažinti nuotėkio induktyvumą, kad būtų pagerintas pirminės ir antrinės apvijų sujungimas. Kitose konstrukcijose kontroliuojamas nuotėkio induktyvumo kiekis gali būti sąmoningai įtrauktas į magnetinę konstrukciją.

Todėl nuotėkio induktyvumas turėtų būti laikomas visos keitiklio konstrukcijos dalimi, o ne atskirai vertinamas.

10. Pateikite visą informaciją užsakydami individualų transformatorių

OĮG ir pasirinktinio perjungiamojo maitinimo projektų specifikacijos dažnai lemia nereikalingus dizaino pakeitimus.

Kreipdamiesi į aukšto dažnio transformatorių gamintoją, naudinga pateikti:

Kuo išsamesnė pradinė specifikacija, tuo transformatoriaus gamintojui lengviau įvertinti magnetinę konstrukciją, apvijų struktūrą, izoliacijos reikalavimus ir gamybos galimybes.

Koks yra tinkamas aukšto dažnio transformatorius jūsų maitinimo šaltiniui?

Nėra vieno aukšto dažnio transformatoriaus, kuris tiktų kiekvienam perjungiamam maitinimo šaltiniui.

Teisingas pasirinkimas priklauso nuo galios, įtampos, dažnio, topologijos, magnetinės šerdies, apvijų konstrukcijos, izoliacijos, šiluminių sąlygų ir mechaninės erdvės santykio.

Standartinėms programoms gali pakakti esamo perjungiamojo maitinimo transformatoriaus. OĮG įrangai, pramoniniams maitinimo šaltiniams, įkrovikliams, keitikliams ir kitoms specifinėms sistemoms -gali būti sukurtas tinkintas aukšto dažnio transformatorius, atsižvelgiant į faktinius elektros ir mechaninius reikalavimus.

Svarbiausia yra pateikti transformatoriaus gamintojui visas eksploatavimo sąlygas, o ne pasirinkti komponentą tik pagal įtampą ar galią.

Raktai išsinešti

Renkantis aukšto dažnio transformatorių perjungiamam maitinimo šaltiniui, atkreipkite ypatingą dėmesį į:

• Reikalinga galia ir išėjimo srovė
• Įėjimo ir išėjimo įtampos diapazonas
• Perjungimo dažnis
• Konverterio topologija
• Magnetinės šerdies medžiaga ir dydis
• Apvijų konfigūracija ir laido pasirinkimas
• Temperatūros kilimo ir aušinimo sąlygos
• Izoliacija ir izoliacijos reikalavimai
• Nuotėkio induktyvumas ir parazitiniai parametrai
• Mechaniniai matmenys ir montavimo reikalavimai

Tinkamai pritaikytas transformatorius gali padėti perjungiamam maitinimo šaltiniui pasiekti reikiamą elektrinį našumą, šiluminį stabilumą, izoliaciją ir ilgalaikį{0}} veikimo patikimumą.