Výpočet celkového výkonu impulzného transformátora podľa jadra. Výpočet transformátorov spínaných zdrojov. Prečo je taký dobrý a je naozaj lepší ako ferit

V elektronických a elektrických obvodoch sa používajú rôzne typy transformátorových zariadení, ktoré sú žiadané v mnohých oblastiach hospodárskej činnosti. Napríklad impulzné transformátory (ďalej len IT) sú dôležitým prvkom inštalovaným takmer vo všetkých moderných napájacích zdrojoch.

Návrh (typy) impulzných transformátorov

V závislosti od tvaru jadra a umiestnenia cievok na ňom sa IT vyrábajú v týchto prevedeniach:

• tyč;
  
• obrnený;
  
• toroidný (nemá cievky, drôt je navinutý na izolovanom jadre);
  
• pancierová tyč;
  

Čísla ukazujú:

• A - magnetický obvod vyrobený z transformátorových ocelí vyrobených technológiou kovu valcovaného za studena alebo za tepla (s výnimkou toroidného jadra je vyrobený z feritu);
• B - cievka izolačného materiálu
• C - drôty, ktoré vytvárajú indukčné spojenie.

Všimnite si, že elektrooceľ obsahuje málo prísad kremíka, pretože spôsobuje stratu výkonu vplyvom vírivých prúdov na obvod magnetického obvodu. V IT toroidnej konštrukcie môže byť jadro vyrobené z valcovanej alebo ferimagnetickej ocele.

Dosky pre sadu elektromagnetického jadra sa vyberajú v hrúbke v závislosti od frekvencie. So zvýšením tohto parametra je potrebné inštalovať dosky menšej hrúbky.

Princíp činnosti

Hlavnou vlastnosťou transformátorov impulzného typu (ďalej len IT) je, že sú napájané unipolárnymi impulzmi s konštantnou zložkou prúdu, a preto je magnetický obvod v stave konštantného predpätia. Zobrazené nižšie schému zapojenia pripojenie takéhoto zariadenia.

Ako vidíte, schéma zapojenia je takmer totožná s konvenčnými transformátormi, čo sa nedá povedať o schéme časovania.

Primárne vinutie prijíma impulzné signály s pravouhlým tvarom e (t), pričom časový interval medzi nimi je pomerne krátky. To spôsobí nárast indukčnosti počas intervalu t u, po ktorom je pozorovaný jej pokles v intervale (T-t u).

Indukčné poklesy sa vyskytujú rýchlosťou, ktorá môže byť vyjadrená pomocou časovej konštanty vzorcom: τ p =L 0 /R n

Koeficient popisujúci rozdiel indukčného rozdielu sa určí takto: ∆V=V max - V r

• V max - úrovni maximálna hodnota indukcia;
• V r - zvyškové.

Jasnejšie, rozdiel v indukciách je znázornený na obrázku, ktorý ukazuje posun pracovného bodu v magnetickom obvode IT.

Ako je možné vidieť na časovom diagrame, sekundárna cievka má napäťovú úroveň U 2, v ktorej sú spätné rázy. Takto sa prejavuje energia akumulovaná v magnetickom obvode, ktorá závisí od magnetizácie (parameter i u).

Prúdové impulzy prechádzajúce primárnou cievkou majú lichobežníkový tvar, pretože zaťaženie a lineárne prúdy (spôsobené magnetizáciou jadra) sú kombinované.

Úroveň napätia v rozsahu od 0 do t u zostáva nezmenená, jej hodnota e t =U m . Pokiaľ ide o napätie na sekundárnej cievke, možno ho vypočítať pomocou vzorca:

kde:

• Ψ je parameter prepojenia toku;
• S je hodnota, ktorá zobrazuje prierez magnetického jadra.

Vzhľadom na to, že derivácia charakterizujúca zmeny prúdu prechádzajúceho primárnou cievkou je konštantná, k zvýšeniu úrovne indukcie v magnetickom obvode dochádza lineárne. Na základe toho je možné namiesto derivátu zaviesť rozdiel medzi ukazovateľmi vykonanými po určitom časovom intervale, čo vám umožní vykonať zmeny vo vzorci:

v tomto prípade sa ∆t identifikuje s parametrom t u, ktorý charakterizuje dobu, počas ktorej prúdi impulz vstupného napätia.

Na výpočet plochy impulzu, s ktorou sa tvorí napätie v sekundárnom vinutí IT, je potrebné vynásobiť obe časti predchádzajúceho vzorca t u. V dôsledku toho prídeme k výrazu, ktorý nám umožňuje získať hlavný parameter IT:

U m x t u =S x W 1 x ∆V

Všimnite si, že hodnota oblasti impulzu priamo závisí od parametra ∆В.

Druhou najdôležitejšou hodnotou, ktorá charakterizuje činnosť IT, je indukčný pokles, ktorý je ovplyvnený takými parametrami, ako je prierez a magnetická permeabilita jadra magnetického obvodu, ako aj počet závitov na cievke:

Tu:

• L 0 - indukčný rozdiel;
• ua je magnetická permeabilita jadra;
• W 1 - počet závitov primárneho vinutia;
• S je plocha prierezu jadra;
• l cp - dĺžka (obvod) jadra (magnetického obvodu)
• Br r je hodnota zvyškovej indukcie;
• V max - úroveň maximálnej hodnoty indukcie.
• H m - Intenzita magnetického poľa (maximálna).

Vzhľadom na to, že parameter IT indukčnosti úplne závisí od magnetickej permeability jadra, výpočet musí vychádzať z maximálnej hodnoty µ a, ktorú znázorňuje magnetizačná krivka. V súlade s tým by pre materiál, z ktorého je jadro vyrobené, mala byť úroveň parametra Br, ktorý odráža zvyškovú indukciu, minimálna.

Video: Detailný popis princíp činnosti impulzného transformátora

Na základe toho je páska vyrobená z transformátorovej ocele ideálna pre úlohu materiálu jadra IT. Môžete tiež použiť permalloy, v ktorej je taký parameter ako koeficient pravoúhlosti minimálny.

Feritové zliatinové jadrá sú ideálne pre vysokofrekvenčné IT, pretože tento materiál má nízke dynamické straty. Ale kvôli nízkej indukčnosti je potrebné vyrábať IT veľkých rozmerov.

Výpočet impulzného transformátora

Zvážte, ako je potrebné vypočítať IT. Upozorňujeme, že účinnosť zariadenia priamo súvisí s presnosťou výpočtov. Ako príklad si vezmime konvenčný obvod meniča, ktorý používa toroidný typ IT.

Najprv musíme vypočítať úroveň výkonu IT, na to použijeme vzorec: P \u003d 1,3 x P n.

Hodnota R n zobrazuje, koľko energie spotrebuje záťaž. Potom vypočítame celkový výkon (P gb), nemal by byť menší ako výkon záťaže:

Parametre potrebné na výpočet:

• S c - zobrazuje plochu prierezu toroidného jadra;
• S 0 - oblasť jeho okna (nápoveda, táto a predchádzajúca hodnota sú zobrazené na obrázku);

• B max je maximálna špičková indukcia, závisí od značky použitého feromagnetického materiálu (referenčná hodnota je prevzatá zo zdrojov popisujúcich vlastnosti feritových tried);
• f je parameter charakterizujúci frekvenciu, s ktorou sa napätie premieňa.

Ďalším krokom je určenie počtu závitov v primárnom vinutí Tr2:

(výsledky sú zaokrúhlené nahor)

Hodnota U I je určená výrazom:

U I \u003d U / 2-U e (U je napájanie konvertora; U e je úroveň napätia dodávaná do žiaričov tranzistorových prvkov V1 a V2).

Pokračujeme k výpočtu maximálneho prúdu prechádzajúceho primárnym vinutím IT:

Parameter η sa rovná 0,8, to je účinnosť, s ktorou musí náš menič pracovať.

Priemer drôtu použitého vo vinutí sa vypočíta podľa vzorca:

Ak máte problém definovať základné parametre IT, na internete nájdete tematické stránky, ktoré vám to umožňujú online režim vypočítajte akékoľvek impulzné transformátory.

Vo výpočtovej metóde opísanej v, na určenie minimálneho počtu závitov primárneho vinutia W 1 a celkového P gab (maximálny povolený) výkon push-pull transformátora prevodníka sa používajú vzorce:

kde U1 je napätie na primárnom vinutí transformátora, V; f - konverzná frekvencia, Hz; B max - maximálna magnetická indukcia v magnetickom obvode, T; S c a S w, - plocha prierezu a plocha okna, cm 2.

Tieto vzorce umožňujú vykonať približný výpočet transformátora. Ale formálne dodržanie výpočtu uvedeného v príklade a ignorovanie výsledných chýb môže viesť k chybnému výsledku, ktorý môže viesť k zlyhaniu transformátora a spínacích tranzistorov.

Zoberme si napríklad kruhový magnetický obvod K40x25x11 vyrobený z feritu 2000NM1. Odporúčaná maximálna hodnota magnetickej indukcie by sa mala rovnať saturačnej indukcii: B max \u003d B us \u003d 0,38 T. Pravdepodobne uzavreté. že pri záťaži klesne usmernené sieťové napätie 310 V na 285 V. Preto pre polomostíkový menič napätie na primárnom vinutí transformátora (mínus saturačné napätie na spínacom tranzistore, o ktorom sa predpokladá, že je 1,6 V): U 1 \u003d 285 / 2-1,6≈141 V. Z výpočtu podľa vzorca (1) získame W 1 =11,24≈12 závitov primárneho vinutia.

Povedzme, že sa musíte dostať do nákladu D.C. l n \u003d 4 A pri napätí U n \u003d 50 V, čo zodpovedá užitočnému výkonu P n \u003d 200 W. Pri účinnosti η≈0,8 je použitý výkon P app =P n /η=200/0,8=250 W. Celkový výkon zvoleného transformátora vypočítaný podľa vzorca (2) je viac ako štvornásobok požadovaného, ​​takže by mal fungovať bez problémov. V súlade s maximálnym prúdom v primárnom vinutí je l 1max \u003d P test / U 1 \u003d 1,77 A. Vyberáme spínacie tranzistory s prúdovou rezervou 50%, potom sa pridá maximálny povolený kolektorový (odtokový) prúd I \ u003d 1,77 * 1,5 \u003d 2,7 A. Pre primárne vinutie transformátora je potrebný drôt s priemerom 0,8 mm. Sekundárne vinutie by malo obsahovať päť závitov drôtu s priemerom 1,2 mm. Tým sa dokončí výpočet transformátora podľa metódy. Bude však prevodník s týmto Transformerom fungovať normálne?

Uvažujme proces prenosu energie do záťaže pomocou impulzného transformátora, ktorého spínací obvod je znázornený na obr. 1a. Znázornené sú smery prúdov v primárnom i 1 a sekundárnom vinutí i 2 transformátora a polarita napätia a uvažovaná polperióda vstupného impulzného napätia u 1, ktorého pravouhlý tvar je znázornený na obr. 1b. .

Všimnite si, že tvar prúdu v primárnom vinutí nie je pravouhlý. Tento prúd je súčtom užitočnej pravouhlej zložky s amplitúdou l 1max =1,77 A a trojuholníkovej zložky magnetizačného prúdu. Poslednú zložku možno odhadnúť podľa vzorca

Veľkosť magnetizačného prúdu je určená trvaním polcyklu ∆t:

Obrázok 1c ukazuje, ako sa počas jedného polcyklu magnetizačný prúd i μ zvyšuje z hodnoty -l max na +l max a druhý - klesá v rovnakom intervale. Aj pri absencii nasýtenia magnetického obvodu, iba v dôsledku zvýšenia magnetizačného prúdu, celkový prúd l ∑max znázornený na obr. 1b sa môže zvýšiť na nebezpečné hodnoty pre tranzistory.

Zvážte účinok hysterézy. Magnetizácia a obrátenie magnetizácie magnetického obvodu prebieha v súlade s krivkami znázornenými na obr.2. Na vodorovnej osi je intenzita magnetického poľa H vytvoreného primárnym vinutím transformátora, na osi y je znázornená magnetická indukcia B v magnetickom obvode. Na obr. 2 znázorňuje obmedzovaciu hysteréznu slučku a čiastočnú (internú) hysteréznu slučku zodpovedajúcu obr. 1b a 1c.

Obr.2

Krivka na obr. 2, vychádzajúca z priesečníka súradnicových osí, zodpovedá počiatočnému rezu magnetizačnej krivky a charakterizuje činnosť transformátora v slabých magnetických poliach. Pretože, ako je uvedené, sila magnetického poľa H vytvoreného primárnym vinutím transformátora je úmerná magnetizačnému prúdu i μ, je celkom legitímne spojiť jeho diagram do jedného obrázka so zmenou magnetickej indukcie B v magnetický obvod.

Ak je v ktoromkoľvek bode hysteréznej slučky nakreslená dotyčnica (na obrázku je to dotyčnica AC v bode A), potom jej sklon určí zmenu magnetickej indukcie LV vo vzťahu k zmene intenzity magnetického poľa. ∆Н vo zvolenom bode, t.j. ∆В/ ∆N. Ide o dynamickú magnetickú permeabilitu. V priesečníku súradnicových osí sa rovná počiatočnej magnetickej permeabilite. Pre ferit 2000NM1 je to nominálne 2000, ale jeho skutočná hodnota môže byť vo veľmi širokom rozmedzí: 1700 ... 2500.

Pre príklad znázornený na obrázku, v ktorom k reverzii magnetizácie magnetického obvodu dochádza pozdĺž čiastočnej hysteréznej slučky s vrcholom v bode D, je zmena magnetizačného prúdu i μ1 určená vzorcom (3). bude prebiehať takmer lineárne. Ak konverzná frekvencia f nepresiahne 50 kHz, je strata energie na ohrev magnetického obvodu v dôsledku jeho prepólovania magnetizácie zanedbateľná. Čo sa týka režimu so vstupom hodnoty magnetickej indukcie do oblasti nasýtenia materiálu magnetického obvodu (B max =B us). vybratý v , bude obrázok úplne iný. V tomto prípade hlavná magnetizačná krivka zodpovedá tvaru prúdu i μ2, ktorý je veľmi vzdialený od lineárneho. Dotyčnica v bode E so súradnicami (Hus, Vus) je takmer vodorovná, čo zodpovedá výraznému zníženiu indukčnosti primárneho vinutia, a preto podľa vzorca (3) magnetizačný prúd prudko rastie, čo je znázornené grafom i μ2. Ak je spínací tranzistor zvolený bez dostatočnej prúdovej rezervy, nevyhnutne dôjde k jeho poškodeniu. Pre vylúčenie nasýtenia magnetického obvodu je potrebné splniť podmienku: pri maximálnom možnom napájacom napätí musí maximálna magnetická indukcia zodpovedať nerovnosti B max ≤ (0,5 ... 0,75) * V us. Často pri navrhovaní push-pull prevodníka používajú aj iné kritérium - relatívna hodnota magnetizačný prúd. Parametre primárneho vinutia sú zvolené nasledovne. aby amplitúda magnetizačného prúdu ∆l zodpovedala nie viac ako 5 ... 10 % amplitúdy pravouhlej zložky prúdu v primárnom vinutí l 1max, potom možno celkový prúd považovať približne za pravouhlý.

Indukčnosť primárneho vinutia transformátora obsahujúceho v našom príklade 12 závitov je 0,3 mH. Amplitúda magnetizačného prúdu vypočítaná podľa vzorca (4). - 1,18 A. Ak teraz pri užitočnom zaťažení 200 W porovnáme získanú maximálnu hodnotu celkového spínacieho prúdu l ∑max \u003d l 1max + l max \u003d 1,77 + 1,18 \u003d 2,95≈3 A (obr. 1, b ) s maximálnym prípustným prúdom spínacieho tranzistora 2.7 A skutočnosť nesprávneho výberu tranzistora a nesúlad medzi vypočítaným priemerom vodiča primárneho vinutia a požadovanou hodnotou je celkom zrejmý. Tento nesúlad sa ešte prehĺbi v prípade celkom možného zvýšenia vstupného napätia o 20 %. Keďže pri menovitom napájacom napätí sa režim volí s hodnotou magnetickej indukcie vstupujúcej do oblasti nasýtenia materiálu magnetického obvodu (B max \u003d B us), v prípade zvýšenia sieťového napätia je maximálna hodnota prúd v primárnom vinutí transformátora l ∑ max výrazne prekročí aj jeho spresnenú hodnotu 3 A.

Konverzná frekvencia 100 kHz ľubovoľne zvolená v príklade výpočtu, ako ukazuje experiment, je maximálna možná pre ferit 2000NM1, pričom je potrebné počítať so stratou energie na ohrev transformátora. Aj keď sa neberú do úvahy, počet závitov primárneho vinutia by mal byť výrazne väčší. Ak sa sieťové napätie zvýši o 20 %, amplitúda napätia na primárnom vinutí dosiahne 180 V. Ak predpokladáme, že pri tomto napätí maximálna magnetická indukcia v magnetickom obvode nepresiahne V max \u003d 0,75 * V us \u003d 0,285 T, potom by sa počet závitov primárneho vinutia vypočítaný podľa vzorca (1) mal rovnať 20, ale nie 12.

Nedostatočne podložený výber počiatočných hodnôt vo vzorci (1) teda môže viesť k nepresnému alebo dokonca chybnému výpočtu impulzného transformátora. Aby sme sa vyhli pochybnostiam o oprávnenosti použitia vzorca (1), zdôvodňujeme ho analyticky.

Maximálnu magnetickú indukciu Bm ax (Tl) v uzavretom magnetickom obvode možno vypočítať pomocou známeho vzorca

kde μ 0 = 4π·10 7 Gn/m je absolútna magnetická permeabilita vákua; μ EFF - efektívna magnetická permeabilita materiálu magnetického obvodu; l max - amplitúda magnetizačného prúdu, A; W 1 - počet závitov primárneho vinutia; lEFF- efektívna dĺžka siločiary magnetického poľa v magnetickom obvode, m. Dosaďte v (5) l max z (4) pomocou známeho vzorca pre indukčnosť toroidného vinutia

a pohybom z metrov na centimetre dostaneme vzorec na výpočet počtu závitov

Ako vidíte, vzorec (6) sa líši od (1) iba v tom, že zahŕňa efektívnu plochu prierezu magnetického obvodu, a nie geometrickú. Podrobná metodika výpočtu efektívnych parametrov rôzne druhy magnetických obvodov je uvedený v [3]. O praktické využitie tohto vzorca by sa hodnota W mala zaokrúhliť nahor na najbližšie celé číslo N 1 .

Venujme pozornosť vlastnostiam použitia pomerov používaných pri konštrukcii transformátorov pre rôzne push-pull meniče.

Samooscilačné meniče s jedným transformátorom, podobne ako je opísané v (4), pracujú so vstupom do oblasti nasýtenia materiálu magnetického obvodu (body E a E" na obr. 2). Vzorce (1) a (2) sú používa sa pri B max \u003d V us. Niekoľko inak sa tieto vzorce používajú v prípade navrhovania samooscilačných meničov s dvoma transformátormi, ako je ten popísaný v. V ňom je väzbové vinutie na výkonnom transformátore pripojené k nízkemu -výkonový transformátor v riadiacom obvode báz spínacích tranzistorov Impulzné napätie indukované vo väzbovom vinutí vytvára saturáciu v nízkovýkonovom transformátore, ktorý nastavuje konverznú frekvenciu podľa vzorca (1).Táto frekvencia sa volí tak, aby sa predišlo saturácii vo výkonnom transformátore, ktorého veľkosť je určená podľa vzorca (2). V takýchto napájacích zdrojoch sú riadiace signály generované saturovateľným nízkovýkonovým transformátorom minimalizované prúdom v spínacích tranzistoroch.

Spolu s oscilátormi sú u rádioamatérov veľmi obľúbené push-pull meniče s vonkajším budením. Na vylúčenie priechodného spínacieho prúdu vytvárajú generátory externých budiacich signálov ochranný časový interval medzi vypnutím otvoreného a zapnutím uzavretého spínacieho tranzistora. Po zvolení konverznej frekvencie a maximálnej hodnoty magnetickej indukcie v magnetickom obvode sa zvyčajne najprv na základe (2) určí požadovaný magnetický obvod transformátora a potom pomocou vzorca (1) vypočíta sa počet závitov primárneho vinutia transformátora.

Pre približné výpočty a predbežný výber požadovanej veľkosti magnetického obvodu vyrobeného z feritu 2000NM1 existuje tabuľka, v ktorej sú pre niekoľko hodnôt konverznej frekvencie f výsledky výpočtov minimálneho počtu závitov N 1 primárne vinutie podľa vzorca (6), hodnota amplitúdy magnetizačného prúdu Imax podľa vzorca (4) a maximálny možný užitočný výkon Pmax. Pri výpočte posledne menovaného sa celkový výkon najskôr vypočítal podľa vzorca (2) s použitím efektívnej plochy prierezu magnetického obvodu namiesto geometrického obvodu, potom sa vynásobil hodnotou účinnosti rovnajúcou sa 0,8. Sum

I ∑max = l 1 max + l max

dáva základ pre výber spínacieho tranzistora podľa maximálneho povoleného kolektorového (odvodňovacieho) prúdu. Rovnakú hodnotu prúdu možno použiť aj na určenie priemeru drôtu primárneho vinutia transformátora podľa vzorca uvedeného v

Výpočty sa vykonávajú za podmienky, že maximálna magnetická indukcia Vmax nepresiahne 0,25 T, aj keď je sieťové napätie o 20% vyššie ako menovité napätie, v dôsledku čoho napätie na primárnom vinutí transformátora tlačného -pull-mostíkový menič môže dosiahnuť 180 V (berúc do úvahy pokles napätia na rezistore obmedzujúcom prúd a usmerňovacej dióde). Magnetický obvod by mal byť vybraný s rezervou 20 ... 40% podľa maximálneho výstupného výkonu uvedeného v tabuľke. Hoci tabuľka bola zostavená pre polomostíkový menič, jej údaje sa dajú ľahko upraviť pre mostíkový menič. V tomto prípade bude napätie na primárnom vinutí transformátora dvakrát vyššie a amplitúda pravouhlej zložky prúdu primárneho vinutia bude polovičná. Počet závitov by mal byť dvojnásobný. Indukčnosť vinutia sa zvýši štyrikrát a prúd > I max sa zníži na polovicu. Je možné použiť magnetický obvod z dvoch feritových krúžkov rovnakej veľkosti naskladaných na seba, čo povedie k dvojnásobnému zväčšeniu plochy prierezu magnetického obvodu S c a koeficientu indukčnosti AL. Podľa vzorca (2) sa celkový a užitočný výstupný výkon tiež zdvojnásobí. Minimálny počet závitov primárneho vinutia, vypočítaný podľa vzorca (6), zostane nezmenený. Jeho indukčnosť sa zdvojnásobí a magnetizačný prúd I max určený podľa vzorca (4) zostane rovnaký.

V napájacích zdrojoch s výstupom zo stredu primárneho vinutia transformátora je plné napätie siete aplikované na polovicu tohto vinutia, takže počet závitov vinutia musí byť dvojnásobný v porovnaní s mostíkovým meničom. , pričom všetky ostatné veci sú rovnaké.

Zdôrazňujeme, že vzhľadom na značné rozšírenie reálnych hodnôt parametrov feromagnetických materiálov v porovnaní s ich referenčnými údajmi je možné tabuľku použiť len na predbežný výber magnetického obvodu a následne po experimentálnom meraní jeho charakteristík , je potrebné vykonať aktualizovaný výpočet transformátora. Napríklad pre magnetický obvod K40x25x11 je v tabuľke uvedená hodnota koeficientu indukčnosti A L = 2,08 μH na otáčku. Experimentálne spresnime magnetické vlastnosti konkrétneho prípadu magnetického obvodu: pre skúšobné vinutie N vzoriek = 42 závitov je nameraná indukčnosť ≈3,41 mH a koeficient indukčnosti

Rozdiely však môžu byť výraznejšie, preto by sa hodnota koeficientu indukčnosti uvedená v tabuľke mala stále považovať za orientačnú. V našom prípade je potrebné buď zvýšiť počet závitov, aby indukčnosť vinutia nebola menšia ako vypočítaná z tabuľkových údajov, alebo pri výbere tranzistorov brať do úvahy, že prúd l max bude 2,08 / 1,93≈1,1 krát viac ako tabuľkový.

Vo výrobnej fáze sa s najväčšou pravdepodobnosťou ukáže, že odporúčaný minimálny počet závitov primárneho vinutia vyplní prvú vrstvu transformátora iba čiastočne. Aby bolo magnetické pole vytvorené takýmto vinutím v magnetickom obvode rovnomerné, jeho závity sa buď „vybijú“, alebo nimi zaplnia celú vrstvu a následne, s prihliadnutím na nový počet závitov, sa uskutoční konečný výpočet tzv. transformátor sa vykonáva.

Dokončite výpočet transformátora zvoleného ako príklad. Z tabuľky vyplýva, že pri frekvencii 50 kHz bude maximálny užitočný výkon 265 W, minimálny počet závitov primárneho vinutia N 1 je 45. Približne maximálna hodnota spínaného prúdu: 1,77 + 0,21 = 1,98 A. Určite priemer drôtu primárneho vinutia transformátora. Ako je uvedené, vyberieme si najbližší priemer z nomenklatúry vyrábanej priemyslom d 1 \u003d 0,83 mm a berúc do úvahy izoláciu d 1 \u003d 0,89 mm. Ak zoberieme do úvahy elektrickú izoláciu magnetického obvodu niekoľkými vrstvami lakovanej tkaniny s celkovou hrúbkou 0,25 mm, vnútorný priemer magnetického obvodu sa zmenší na 25-0,5=24,5 mm. V tomto prípade bude dĺžka vnútorného obvodu π·24,5≈80 mm. Ak vezmeme do úvahy faktor plnenia 0,8, na navinutie prvej vrstvy vinutia je k dispozícii 64 mm, čo zodpovedá 64 / 0,89 = 71 otáčok. Je tu teda dostatok miesta na 45 zákrut. Navíjame ich „do radu“.

Pri určovaní počtu závitov sekundárneho vinutia je potrebné poznať pokles napätia na primárnom vinutí. Ak vezmeme do úvahy, že dĺžka jedného závitu je 40,5-24,5+2-11,5=39 mm, tak celková dĺžka drôtu v primárnom vinutí je 45*39=1,755 m a úbytok napätia na primárnom vinutí dosiahne U 1nad \u003d 1,77 * 0,06 \u003d 0,1 V.

Je zrejmé, že takáto malá hodnota môže byť zanedbaná. Ak predpokladáme, že straty na usmerňovacej dióde sú približne rovné 1 V, dostaneme vypočítaný počet závitov sekundárneho vinutia N 2 \u003d 45 * (51/150) \u003d 15,3 ≈ 16 závitov. Priemer sekundárneho drôtu

Naplnenie okna transformátora meďou

čo zodpovedá faktoru plnenia

Ak vezmeme do úvahy potrebu medzivrstvy a izolácie medzi vinutiami, priemerná hodnota faktora plnenia môže dosiahnuť K m = 0,35 a maximum - K m = 0,5. Tým je splnená podmienka pre umiestnenie vinutí.

Uvedieme maximálnu hodnotu magnetizačného prúdu, berúc do úvahy skutočnosť, že nameraná hodnota koeficientu indukčnosti bola 1,1-krát menšia ako tabuľková hodnota. Preto magnetizačný prúd I max bude 1,1-krát väčší a bude 0,23 A, čo sa v našom príklade príliš nelíši od tabuľkovej hodnoty 0,21 A. Celkový spínací prúd v primárnom vinutí pri maximálnom napätí siete je l Σmax. =1,77+0,23=2 A. Na základe toho je potrebné vybrať spínacie tranzistory s maximálnym povoleným kolektorovým (odtokovým) prúdom aspoň l dop \u003d 1,5 * 2 \u003d 3 A. Maximálne napätie na spínacích tranzistoroch (v zatvorenom stave) sa rovná plnému usmernenému napätiu siete, preto maximálne prípustné kolektorové napätie (výtok) musí byť aspoň U dop = 1,2 * 360 = 432 V. Tým je výpočet impulzného transformátora hotový.

LITERATÚRA

1. Zhuchkov V. Výpočet transformátora spínaného zdroja. - Rozhlas, 1987, č. 11. s. 43.

2. referenčné informácie. Referenčná kniha o feritoch. feromagnetických materiálov. - http://www.qrz.ru/reference/ferro/ferro.shtml

3. Michajlová M. M., Filippov V. V., Muslekov V.P. Mäkké magnetické ferity pre rádioelektronické zariadenia. Adresár. - M.: Rádio a komunikácia, 1983.

štyri . Knyazev Yu., Sytnik G., Sorkin I. blok ZG a napájanie súpravy IK-2. - Rozhlas, 1974, č. 4, s. 17.

5. Bereboshkin d) Vylepšené ekonomické napájanie. - Rozhlas, 1985. Číslo 6, s. 51,52.

6. Pershin V. Výpočet sieťového transformátora zdroja energie. - Rádio, 2004, č. 5, s. 55-57.

S. KOSENKO, Rozhlas, 2005, č. 4, s. 35-37,44.

V elektronických a elektrických obvodoch sa používajú rôzne typy transformátorových zariadení, ktoré sú žiadané v mnohých oblastiach hospodárskej činnosti. Napríklad impulzné transformátory (ďalej len IT) sú dôležitým prvkom inštalovaným takmer vo všetkých moderných napájacích zdrojoch.

Návrh (typy) impulzných transformátorov

V závislosti od tvaru jadra a umiestnenia cievok na ňom sa IT vyrábajú v týchto prevedeniach:

• tyč;
  
• obrnený;
  
• toroidný (nemá cievky, drôt je navinutý na izolovanom jadre);
  
• pancierová tyč;
  

Čísla ukazujú:

• A - magnetický obvod vyrobený z transformátorových ocelí vyrobených technológiou kovu valcovaného za studena alebo za tepla (s výnimkou toroidného jadra je vyrobený z feritu);
• B - cievka izolačného materiálu
• C - drôty, ktoré vytvárajú indukčné spojenie.

Všimnite si, že elektrooceľ obsahuje málo prísad kremíka, pretože spôsobuje stratu výkonu vplyvom vírivých prúdov na obvod magnetického obvodu. V IT toroidnej konštrukcie môže byť jadro vyrobené z valcovanej alebo ferimagnetickej ocele.

Dosky pre sadu elektromagnetického jadra sa vyberajú v hrúbke v závislosti od frekvencie. So zvýšením tohto parametra je potrebné inštalovať dosky menšej hrúbky.

Princíp činnosti

Hlavnou vlastnosťou transformátorov impulzného typu (ďalej len IT) je, že sú napájané unipolárnymi impulzmi s konštantnou zložkou prúdu, a preto je magnetický obvod v stave konštantného predpätia. Schematický diagram pripojenia takéhoto zariadenia je uvedený nižšie.

Ako vidíte, schéma zapojenia je takmer totožná s konvenčnými transformátormi, čo sa nedá povedať o schéme časovania.

Primárne vinutie prijíma impulzné signály s pravouhlým tvarom e (t), pričom časový interval medzi nimi je pomerne krátky. To spôsobí nárast indukčnosti počas intervalu t u, po ktorom je pozorovaný jej pokles v intervale (T-t u).

Indukčné poklesy sa vyskytujú rýchlosťou, ktorá môže byť vyjadrená pomocou časovej konštanty vzorcom: τ p =L 0 /R n

Koeficient popisujúci rozdiel indukčného rozdielu sa určí takto: ∆V=V max - V r

• B max - úroveň maximálnej hodnoty indukcie;
• V r - zvyškové.

Jasnejšie, rozdiel v indukciách je znázornený na obrázku, ktorý ukazuje posun pracovného bodu v magnetickom obvode IT.

Ako je možné vidieť na časovom diagrame, sekundárna cievka má napäťovú úroveň U 2, v ktorej sú spätné rázy. Takto sa prejavuje energia akumulovaná v magnetickom obvode, ktorá závisí od magnetizácie (parameter i u).

Prúdové impulzy prechádzajúce primárnou cievkou majú lichobežníkový tvar, pretože zaťaženie a lineárne prúdy (spôsobené magnetizáciou jadra) sú kombinované.

Úroveň napätia v rozsahu od 0 do t u zostáva nezmenená, jej hodnota e t =U m . Pokiaľ ide o napätie na sekundárnej cievke, možno ho vypočítať pomocou vzorca:

kde:

• Ψ je parameter prepojenia toku;
• S je hodnota, ktorá zobrazuje prierez magnetického jadra.

Vzhľadom na to, že derivácia charakterizujúca zmeny prúdu prechádzajúceho primárnou cievkou je konštantná, k zvýšeniu úrovne indukcie v magnetickom obvode dochádza lineárne. Na základe toho je možné namiesto derivátu zaviesť rozdiel medzi ukazovateľmi vykonanými po určitom časovom intervale, čo vám umožní vykonať zmeny vo vzorci:

v tomto prípade sa ∆t identifikuje s parametrom t u, ktorý charakterizuje dobu, počas ktorej prúdi impulz vstupného napätia.

Na výpočet plochy impulzu, s ktorou sa tvorí napätie v sekundárnom vinutí IT, je potrebné vynásobiť obe časti predchádzajúceho vzorca t u. V dôsledku toho prídeme k výrazu, ktorý nám umožňuje získať hlavný parameter IT:

U m x t u =S x W 1 x ∆V

Všimnite si, že hodnota oblasti impulzu priamo závisí od parametra ∆В.

Druhou najdôležitejšou hodnotou, ktorá charakterizuje činnosť IT, je indukčný pokles, ktorý je ovplyvnený takými parametrami, ako je prierez a magnetická permeabilita jadra magnetického obvodu, ako aj počet závitov na cievke:

Tu:

• L 0 - indukčný rozdiel;
• ua je magnetická permeabilita jadra;
• W 1 - počet závitov primárneho vinutia;
• S je plocha prierezu jadra;
• l cp - dĺžka (obvod) jadra (magnetického obvodu)
• Br r je hodnota zvyškovej indukcie;
• V max - úroveň maximálnej hodnoty indukcie.
• H m - Intenzita magnetického poľa (maximálna).

Vzhľadom na to, že parameter IT indukčnosti úplne závisí od magnetickej permeability jadra, výpočet musí vychádzať z maximálnej hodnoty µ a, ktorú znázorňuje magnetizačná krivka. V súlade s tým by pre materiál, z ktorého je jadro vyrobené, mala byť úroveň parametra Br, ktorý odráža zvyškovú indukciu, minimálna.

Video: podrobný popis princípu činnosti impulzného transformátora

Na základe toho je páska vyrobená z transformátorovej ocele ideálna pre úlohu materiálu jadra IT. Môžete tiež použiť permalloy, v ktorej je taký parameter ako koeficient pravoúhlosti minimálny.

Feritové zliatinové jadrá sú ideálne pre vysokofrekvenčné IT, pretože tento materiál má nízke dynamické straty. Ale kvôli nízkej indukčnosti je potrebné vyrábať IT veľkých rozmerov.

Výpočet impulzného transformátora

Zvážte, ako je potrebné vypočítať IT. Upozorňujeme, že účinnosť zariadenia priamo súvisí s presnosťou výpočtov. Ako príklad si vezmime konvenčný obvod meniča, ktorý používa toroidný typ IT.

Najprv musíme vypočítať úroveň výkonu IT, na to použijeme vzorec: P \u003d 1,3 x P n.

Hodnota R n zobrazuje, koľko energie spotrebuje záťaž. Potom vypočítame celkový výkon (P gb), nemal by byť menší ako výkon záťaže:

Parametre potrebné na výpočet:

• S c - zobrazuje plochu prierezu toroidného jadra;
• S 0 - oblasť jeho okna (nápoveda, táto a predchádzajúca hodnota sú zobrazené na obrázku);

• B max je maximálna špičková indukcia, závisí od značky použitého feromagnetického materiálu (referenčná hodnota je prevzatá zo zdrojov popisujúcich vlastnosti feritových tried);
• f je parameter charakterizujúci frekvenciu, s ktorou sa napätie premieňa.

Ďalším krokom je určenie počtu závitov v primárnom vinutí Tr2:

(výsledky sú zaokrúhlené nahor)

Hodnota U I je určená výrazom:

U I \u003d U / 2-U e (U je napájanie konvertora; U e je úroveň napätia dodávaná do žiaričov tranzistorových prvkov V1 a V2).

Pokračujeme k výpočtu maximálneho prúdu prechádzajúceho primárnym vinutím IT:

Parameter η sa rovná 0,8, to je účinnosť, s ktorou musí náš menič pracovať.

Priemer drôtu použitého vo vinutí sa vypočíta podľa vzorca:

Ak máte problémy s určením hlavných parametrov IT, na internete nájdete tematické stránky, ktoré vám umožňujú vypočítať akékoľvek impulzné transformátory online.

Ide o „lenivé navíjanie“. To je situácia, keď je príliš lenivý počítať zákruty. https://website/

Najzaujímavejšie videá na Youtube

Výber typu magnetického obvodu.

Najuniverzálnejšími magnetickými jadrami sú pancierové jadrá v tvare W a miskovitého tvaru. Možno ich použiť v akomkoľvek spínanom zdroji, vďaka možnosti nastavenia medzery medzi časťami jadra. My však ideme navíjať impulzný transformátor pre push-pull polomostíkový menič, ktorého jadro nepotrebuje medzeru a preto bude prstencový magnetický obvod perfektne pasovať. https://website/

Pre prstencové jadro nie je potrebné vyrábať rám a robiť navíjacie zariadenie. Jediné, čo musíte urobiť, je urobiť jednoduchý raketoplán.

Na obrázku je feritové magnetické jadro M2000NM.

Štandardnú veľkosť prstencového magnetického obvodu je možné identifikovať podľa nasledujúcich parametrov.

D je vonkajší priemer krúžku.

d je vnútorný priemer krúžku.

Získanie počiatočných údajov pre jednoduchý výpočet impulzného transformátora.

Napájacie napätie.

Pamätám si, že keď naše rozvodné siete ešte neboli sprivatizované cudzincami, staval som spínaný zdroj. Práce sa pretiahli do noci. Počas posledných testov sa zrazu ukázalo, že kľúčové tranzistory sa začali veľmi zahrievať. Ukázalo sa, že sieťové napätie v noci vyskočilo až na 256 voltov!

Samozrejme, 256 voltov je príliš veľa, ale nemali by ste sa sústrediť ani na GOST 220 + 5% -10%. Ak zvolíte pre maximálne napätie siete 220 voltov + 10 %, potom:

242 * 1,41 = 341,22 V(uvažujeme hodnotu amplitúdy).

341,22 - 0,8 * 2 ≈ 340 V(odčítajte pokles cez usmerňovač).

Indukcia.

Približnú hodnotu indukcie určíme podľa tabuľky.

Príklad: M2000NM - 0,39T.

Frekvencia.

Frekvencia generovania meniča s vlastným budením závisí od mnohých faktorov vrátane veľkosti zaťaženia. Ak zvolíte 20-30 kHz, potom je nepravdepodobné, že urobíte veľkú chybu.

Hraničné frekvencie a indukčné hodnoty rozšírených feritov.

Mangánovo-zinkové ferity.

Nikel-zinkové ferity.

Ako si vybrať feritové prstencové jadro?

Približnú veľkosť feritového prstenca si môžete zvoliť pomocou kalkulačky na výpočet impulzných transformátorov a sprievodcu feritovými magnetickými jadrami. Obe nájdete v .

Údaje navrhovaného magnetického obvodu a údaje získané v predchádzajúcom odseku zadáme do formulára kalkulačky, aby sme určili celkový výkon jadra.

Rozmery krúžku by ste nemali voliť blízko maximálnemu zaťažovaciemu výkonu. Nie je také pohodlné navíjať malé krúžky a budete musieť navíjať oveľa viac závitov.

Ak voľné miesto v prípade budúceho dizajnu stačí, potom si môžete vybrať prsteň s evidentne vyšším celkovým výkonom.

K dispozícii som mal prsteň M2000NM veľkosti K28x16x9mm. Vstupné údaje som zadal do formulára kalkulačky a dostal som celkový výkon 87 wattov. To je viac než dosť pre môj 50 wattový zdroj.

Spustite program. Zvoľte "Výpočet transformátorového polomostíkového meniča s hlavným oscilátorom".

Aby kalkulačka „neprisahala“, vyplňte okná, ktoré sa nepoužívajú na výpočet sekundárnych vinutí, nulami.

Ako vypočítať počet závitov primárneho vinutia?

Počiatočné údaje získané v predchádzajúcich odsekoch zadáme do formy kalkulačky a získame počet závitov primárneho vinutia. Zmenou veľkosti krúžku, značky feritu a frekvencie generovania meniča môžete zmeniť počet závitov primárneho vinutia.

Treba poznamenať, že ide o veľmi, veľmi zjednodušený výpočet impulzného transformátora.

Vlastnosti nášho úžasného zdroja s vlastným budením sú však také, že samotný menič sa prispôsobuje parametrom transformátora a záťaži zmenou frekvencie výroby. Takže s nárastom zaťaženia a pokusom transformátora vstúpiť do saturácie sa frekvencia generovania zvyšuje a práca sa normalizuje. Rovnakým spôsobom sú kompenzované malé chyby v našich výpočtoch. Pokúsil som sa zmeniť počet závitov toho istého transformátora o viac ako jeden a pol krát, čo sa odráža v príkladoch nižšie, ale nenašiel som žiadne významné zmeny v prevádzke PSU, s výnimkou zmeny v frekvencia generovania.

Ako vypočítať priemer drôtu pre primárne a sekundárne vinutie?

Priemer drôtu primárneho a sekundárneho vinutia závisí od parametrov PSU zadaných do formulára. Čím väčší je prúd vinutia, tým väčší je požadovaný priemer drôtu. Primárny prúd je úmerný "použiteľnému výkonu transformátora".

Vlastnosti vinutých impulzných transformátorov.

Vinutie impulzných transformátorov a najmä transformátorov na prstencových a toroidných magnetických jadrách má niektoré vlastnosti.

Faktom je, že ak akékoľvek vinutie transformátora nie je rovnomerne rozložené po obvode magnetického obvodu, potom oddelené sekcie magnetické obvody môžu vstúpiť do saturácie, čo môže viesť k výraznému zníženiu výkonu PSU a dokonca k jeho zlyhaniu.

Snažíme sa navíjať „lenivé vinutie“. A v tomto prípade je najjednoduchšie navinúť jednovrstvové vinutie "cievka na cievku".

Čo je k tomu potrebné?

Je potrebné zvoliť drôt s takým priemerom, aby sa v jednej vrstve „zaskrutkoval“ do okna existujúceho prstencového jadra, a to aj tak, aby sa počet závitov primárneho vinutia príliš nelíšil od ten vypočítaný.

Ak sa počet závitov získaných v kalkulačke nelíši o viac ako 10-20% od čísla získaného vo vzorci na výpočet pokládky, potom môžete bezpečne navinúť vinutie bez počítania závitov.

Pravda, pre takéto navíjanie bude s najväčšou pravdepodobnosťou potrebné zvoliť magnetické jadro s mierne nadhodnoteným celkovým výkonom, čo som už avizoval vyššie.

1 - prstencové jadro.

2 - tesnenie.

3 - závity vinutia.

Obrázok ukazuje, že pri navíjaní "z cievky na cievku" bude vypočítaný obvod oveľa menší ako vnútorný priemer feritového krúžku. Je to spôsobené priemerom samotného drôtu a hrúbkou tesnenia.

V skutočnosti bude skutočný obvod, ktorý bude vyplnený drôtom, ešte menší. Je to spôsobené tým, že drôt vinutia nepriľne k vnútornému povrchu krúžku a vytvorí medzeru. Okrem toho existuje priamy vzťah medzi priemerom drôtu a veľkosťou tejto medzery.

Nie je potrebné zvyšovať napätie drôtu pri navíjaní, aby sa zmenšila táto medzera, pretože to môže poškodiť izoláciu a samotný drôt.

Pomocou nižšie uvedeného empirického vzorca môžete vypočítať počet závitov na základe priemeru existujúceho drôtu a priemeru okna jadra.

Maximálna chyba výpočtu je približne -5% + 10% a závisí od hustoty kladenia drôtu.

w = n(D - 10S - 4d)/d, kde:

w- počet závitov primárneho vinutia,

π – 3,1416,

D je vnútorný priemer prstencového magnetického obvodu,

S- hrúbka izolačného tesnenia,

d- priemer drôtu s izoláciou,

/ - zlomková čiara.

Ako merať priemer drôtu a určiť hrúbku izolácie - povedané.

Aby ste to uľahčili, pozrite si tento odkaz:

Niekoľko príkladov výpočtu skutočných transformátorov.

● Výkon - 50 wattov.

Magnetický obvod - K28 x 16 x 9.

Drôt - Ø0,35mm.

w \u003d π (16 - 10 * 0,1 - 4 * 0,39) / 0,39 ≈ 108 (otočky).

Naozaj fit - 114 otáčok.

● Výkon - 20 wattov.

Magnetický obvod - K28 x 16 x 9.

Drôt - Ø0,23mm.

w \u003d π (16 - 10 * 0,1 - 4 * 0,25) / 0,25 ≈ 176 (otočky).

Naozaj fit - 176 otáčok.

● Výkon - 200 wattov.

Magnetický obvod - dva krúžky K38 x 24 x 7.

Drôt - Ø1,0mm.

w \u003d π (24 - 10 * 0,1 - 4 * 1,07) / 1,07 ≈ 55 (otočky).

Naozaj sa zmestí 58 otáčok.

V praxi rádioamatéra je zriedka možné zvoliť priemer drôtu vinutia s požadovanou presnosťou.

Ak sa ukázalo, že drôt je príliš tenký na to, aby sa mohol navíjať, a to sa často stáva pri navíjaní sekundárnych vinutí, môžete vždy mierne natiahnuť vinutie odtlačením závitov od seba. A ak nie je dostatočný prierez drôtu, potom môže byť vinutie navinuté v niekoľkých drôtoch naraz.

Ako navinúť pulzný transformátor?

Najprv musíte pripraviť feritový krúžok.

Aby sa drôt neprerezal cez izolačné tesnenie a nepoškodil sa, je vhodné otupiť ostré hrany feritového jadra. Nie je to však potrebné, najmä ak je drôt tenký alebo sa používa spoľahlivé tesnenie. Z nejakého dôvodu to robím vždy.

Pomocou brúsneho papiera zaoblite vonkajšie ostré hrany.

To isté robíme s vnútornými plochami prsteňa.

Aby sa zabránilo poruche medzi primárnym vinutím a jadrom, okolo krúžku by malo byť navinuté izolačné tesnenie.

Ako izolačný materiál si môžete vybrať lakovanú tkaninu, sklolaminát, lepiacu pásku, lavsanovú fóliu alebo dokonca papier.

Pri navíjaní veľkých krúžkov pomocou drôtu hrubšieho ako 1-2 mm je vhodné použiť lepiacu pásku.

Niekedy pri výrobe domácich impulzných transformátorov používajú rádioamatéri fluoroplastovú pásku - FUM, ktorá sa používa v inštalatérstve.

S touto páskou je vhodné pracovať, ale fluoroplasty majú studenú tekutosť a tlak drôtu v oblasti ostrých hrán krúžku môže byť významný.

V každom prípade, ak sa chystáte použiť pásku FUM, položte pozdĺž okraja prsteňa pás elektrického kartónu alebo obyčajného papiera.

Pri navíjaní tesnenia na krúžky malých rozmerov je veľmi vhodné použiť montážny hák.

Montážny hák môže byť vyrobený z kusu oceľového drôtu alebo lúča bicykla.

Izolačnú pásku opatrne navinieme na krúžok tak, aby každá ďalšia otáčka prekrývala predchádzajúcu z vonkajšej strany krúžku. Izolácia mimo prstenca sa tak stáva dvojvrstvovou a vo vnútri štyri alebo päť vrstiev.

Na navíjanie primárneho vinutia potrebujeme raketoplán. Dá sa ľahko vyrobiť z dvoch kusov hrubého medeného drôtu.

Je celkom jednoduché určiť požadovanú dĺžku drôtu vinutia. Stačí odmerať dĺžku jedného závitu a túto hodnotu vynásobiť požadovaným počtom závitov. Malá rezerva na závery a chyba výpočtu tiež nezaškodí.

34 (mm) * 120 (otočí sa) * 1,1 (krát) = 4488 (mm)

Ak sa na navíjanie použije drôt tenší ako 0,1 mm, odizolovanie izolácie skalpelom môže znížiť spoľahlivosť transformátora. Je lepšie odstrániť izoláciu takéhoto drôtu spájkovačkou a tabletou aspirínu (kyselina acetylsalicylová).

Buď opatrný! Pri tavení kyseliny acetylsalicylovej sa uvoľňujú toxické výpary!

Ak sa na akékoľvek vinutie použije drôt s priemerom menším ako 0,5 mm, potom je lepšie zhotoviť prívody z lanka. Na začiatok primárneho vinutia prispájkujeme kúsok lankového izolovaného drôtu.

Miesto spájkovania izolujeme malým kúskom elektrickej lepenky alebo obyčajného papiera s hrúbkou 0,05 ... 0,1 mm.

Začiatok vinutia navíjame tak, aby sme spoj bezpečne upevnili.

Rovnaké operácie vykonávame s výstupom konca vinutia, len tentoraz fixujeme spojenie bavlnenými niťami. Aby napätie nite pri viazaní uzla neochabovalo, konce nite upevníme kvapkou roztavenej kolofónie.

Ak sa na navíjanie použije drôt hrubší ako 0,5 mm, potom je možné závery urobiť s rovnakým drôtom. Na koncoch je potrebné navliecť kúsky PVC alebo inej trubice (cambric).

Potom musia byť závery spolu s rúrkou upevnené bavlnenou niťou.

Cez primárne vinutie navinieme dve vrstvy lakovanej látky alebo inej izolačnej pásky. Toto tesnenie vinutia je potrebné na spoľahlivé oddelenie sekundárnych obvodov napájacieho zdroja od osvetľovacej siete. Ak sa používa drôt s priemerom väčším ako 1 milimeter, potom je dobré použiť ako tesnenie pásku.

Ak máte v úmysle použiť, potom môžete sekundárne vinutie navinúť do dvoch drôtov. Tým sa zabezpečí úplná symetria vinutia. Závity sekundárnych vinutí musia byť tiež rovnomerne rozložené po obvode jadra. To platí najmä pre najvýkonnejšie vinutia z hľadiska odberu výkonu. Sekundárne vinutia, ktoré odoberajú malý výkon v porovnaní s celkovým výkonom, môžu byť navinuté náhodne.

Ak nie je po ruke žiadny drôt s dostatočným prierezom, môžete vinutie navinúť niekoľkými paralelne zapojenými drôtmi.

Na obrázku sekundárne vinutie navinutý štyrmi drôtmi.

Kde: t a, T je trvanie a perióda impulzu.

Pre jednocyklové obvody: y = 0..0.5; y max = 0,5;

kde: , - minimálne a maximálne napätie na primárnom vinutí.

Kde

odpor otvoreného kanála FET;

saturačné napätie bipolárneho tranzistora;

Pokles napätia cez dopredu predpätú diódu usmerňovača vo výstupnom obvode (pre Schottkyho diódy= 0,5..0,6 V ). Pre most je hodnota 2

j \u003d 5 10 6 A / m 2 maximálna hustota prúdu v drôte;

B - magnetická indukcia v magnetickom obvode;

B = 0,2 T (vybrané s okrajom);

η = 0,93...0,95.

(mm).

(mm); S c \u003d [cm 2]; μ0 = 4π∙10-8 = 1,256637∙10-7.

S0 \u003d 0,2827 cm2;

S c \u003d 0,05 cm 2.

S 0 \u003d 1,1308 cm2;

S c \u003d 0,24 cm 2.

S 0 \u003d 2,0102 cm2;

S c \u003d 0,54 cm 2.

S 0 \u003d 3,1416 cm2;

S c \u003d 0,6 cm 2.

S 0 \u003d 0,825 cm2;

S c \u003d 0,36 cm2;

Bm = 0,38 T;

L cf = 2,9 cm.

S 0 S c \u003d 0,297 cm 4.