การคำนวณกำลังโดยรวมของพัลส์หม้อแปลงตามแกน การคำนวณหม้อแปลงไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแบบพัลซิ่ง ทำไมมันถึงดีและดีกว่าเฟอร์ไรต์จริงๆ?

อุปกรณ์หม้อแปลงชนิดต่าง ๆ ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าซึ่งเป็นที่ต้องการในกิจกรรมทางเศรษฐกิจหลายด้าน ตัวอย่างเช่น พัลส์หม้อแปลง (ต่อไปนี้จะเรียกว่าไอที) เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ติดตั้งในอุปกรณ์จ่ายไฟสมัยใหม่เกือบทั้งหมด

การออกแบบ (ประเภท) ของหม้อแปลงพัลส์

ขึ้นอยู่กับรูปร่างของแกนกลางและตำแหน่งของคอยล์บนนั้น IT มีการผลิตในรูปแบบต่อไปนี้:

• แกนกลาง;
  
• หุ้มเกราะ;
  
• toroidal (ไม่มีขดลวด, ลวดพันบนแกนหุ้มฉนวน);
  
• คันหุ้มเกราะ;
  

ตัวเลขบ่งชี้ว่า:

• A – วงจรแม่เหล็กที่ทำจากเกรดเหล็กหม้อแปลงที่ทำโดยใช้เทคโนโลยีการรีดโลหะเย็นหรือร้อน (ยกเว้นแกน toroidal ทำจากเฟอร์ไรต์)
• B – ขดลวดที่ทำจากวัสดุฉนวน
• C - สายไฟที่สร้างข้อต่อแบบเหนี่ยวนำ

โปรดทราบว่าเหล็กไฟฟ้ามีสารเติมแต่งซิลิกอนอยู่เล็กน้อย เนื่องจากจะทำให้สูญเสียพลังงานจากผลกระทบของกระแสไหลวนบนวงจรแม่เหล็ก ใน Toroidal IT แกนสามารถทำจากเหล็กแผ่นรีดหรือเหล็กเฟอร์ริแมกเนติก

แผ่นสำหรับชุดแกนแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกเลือกให้มีความหนาขึ้นอยู่กับความถี่ เมื่อพารามิเตอร์นี้เพิ่มขึ้น จำเป็นต้องติดตั้งแผ่นทินเนอร์

หลักการทำงาน

คุณสมบัติหลักของหม้อแปลงชนิดพัลส์ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า IT) คือพวกมันมาพร้อมกับพัลส์แบบยูนิโพลาร์ที่มีส่วนประกอบกระแสคงที่ดังนั้นวงจรแม่เหล็กจึงอยู่ในสถานะของการดึงดูดแม่เหล็กคงที่ แสดงด้านล่าง แผนภาพวงจรการเชื่อมต่ออุปกรณ์ดังกล่าว

อย่างที่คุณเห็น แผนภาพการเชื่อมต่อ เกือบจะเหมือนกับหม้อแปลงทั่วไปซึ่งไม่สามารถพูดเกี่ยวกับแผนภาพเวลาได้

ขดลวดปฐมภูมิจะรับสัญญาณพัลส์ที่มีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า e (t) ซึ่งมีช่วงเวลาค่อนข้างสั้น สิ่งนี้ทำให้ค่าความเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นในช่วง t u หลังจากนั้นจะสังเกตการลดลงในช่วง (T-t u)

การเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำเกิดขึ้นที่ความเร็วที่สามารถแสดงในรูปของค่าคงที่เวลาโดยใช้สูตร: τ p =L 0 /R n

ค่าสัมประสิทธิ์ที่อธิบายความแตกต่างในส่วนต่างอุปนัยถูกกำหนดดังนี้: ∆V=V สูงสุด – V r

• B สูงสุด – ระดับ ค่าสูงสุดการเหนี่ยวนำ;
• ใน r – สารตกค้าง

ความแตกต่างในการเหนี่ยวนำจะแสดงได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในรูปซึ่งแสดงการกระจัดของจุดปฏิบัติงานในวงจรตัวนำแม่เหล็กของระบบไอที

ดังที่เห็นในแผนภาพเวลา คอยล์ทุติยภูมิมีระดับแรงดันไฟฟ้า U 2 ซึ่งมีการปล่อยก๊าซย้อนกลับ นี่คือลักษณะที่พลังงานที่สะสมในวงจรแม่เหล็กปรากฏซึ่งขึ้นอยู่กับการทำให้เป็นแม่เหล็ก (พารามิเตอร์ ผม คุณ)

พัลส์กระแสที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิจะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมู เนื่องจากโหลดและกระแสเชิงเส้น (เกิดจากการแม่เหล็กของแกนกลาง) รวมกัน

ระดับแรงดันไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง t คุณ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงค่าของมัน e t =U m สำหรับแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทุติยภูมิสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ในกรณีนี้:

• Ψ – พารามิเตอร์การเชื่อมโยงฟลักซ์
• S คือค่าที่สะท้อนถึงหน้าตัดของแกนแม่เหล็ก

เมื่อพิจารณาว่าอนุพันธ์ซึ่งเป็นลักษณะการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิเป็นค่าคงที่การเพิ่มขึ้นของระดับการเหนี่ยวนำในวงจรแม่เหล็กจะเกิดขึ้นเชิงเส้นตรง จากนี้ อนุญาตให้ป้อนส่วนต่างระหว่างตัวบ่งชี้ที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่งแทนอนุพันธ์ ซึ่งอนุญาตให้คุณทำการเปลี่ยนแปลงสูตรได้:

ในกรณีนี้ ∆t จะถูกระบุด้วยพารามิเตอร์ t u ซึ่งระบุลักษณะระยะเวลาที่พัลส์แรงดันไฟฟ้าอินพุตเกิดขึ้น

ในการคำนวณพื้นที่ของพัลส์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิของ IT จำเป็นต้องคูณทั้งสองส่วนของสูตรก่อนหน้าด้วย t u เป็นผลให้เรามาถึงนิพจน์ที่ช่วยให้เราได้รับพารามิเตอร์ไอทีหลัก:

คุณ ม x t คุณ = ส x กว้าง 1 x ∆V

โปรดทราบว่าขนาดของพื้นที่พัลส์ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ ∆B โดยตรง

ปริมาณที่สำคัญที่สุดอันดับสองที่แสดงลักษณะการทำงานของไอทีคือการเหนี่ยวนำลดลง โดยได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์เช่นการซึมผ่านของหน้าตัดและแม่เหล็กของแกนแม่เหล็กตลอดจนจำนวนรอบของขดลวด:

ที่นี่:

• L 0 – ความต่างของการเหนี่ยวนำ;
• µ a – การซึมผ่านของแม่เหล็กของแกนกลาง
• W 1 – จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ
• S – พื้นที่หน้าตัดของแกนกลาง
• l cr - ความยาว (เส้นรอบวง) ของแกนกลาง (แกนแม่เหล็ก)
• ใน r – ค่าของการเหนี่ยวนำที่เหลือ
• ในสูงสุด – ระดับของค่าการเหนี่ยวนำสูงสุด
• H m – ความแรงของสนามแม่เหล็ก (สูงสุด)

เมื่อพิจารณาว่าพารามิเตอร์การเหนี่ยวนำของ IT นั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กของแกนอย่างสมบูรณ์ เมื่อคำนวณจำเป็นต้องดำเนินการจากค่าสูงสุดของ µ a ซึ่งแสดงโดยเส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็ก ดังนั้น สำหรับวัสดุที่ใช้สร้างแกน ระดับของพารามิเตอร์ B r ซึ่งสะท้อนถึงการเหนี่ยวนำที่เหลือควรมีค่าน้อยที่สุด

วิดีโอ: คำอธิบายโดยละเอียดหลักการทำงานของหม้อแปลงพัลส์

ด้วยเหตุนี้ เทปที่ทำจากเหล็กหม้อแปลงจึงเหมาะอย่างยิ่งที่จะเป็นวัสดุหลักด้านไอที คุณยังสามารถใช้เพอร์มัลลอย ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นเหลี่ยมขั้นต่ำได้

แกนที่ทำจากโลหะผสมเฟอร์ไรต์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับไอทีความถี่สูง เนื่องจากวัสดุนี้มีการสูญเสียไดนามิกต่ำ แต่เนื่องจากมีความเหนี่ยวนำต่ำ จึงต้องผลิต IT ในขนาดใหญ่

การคำนวณหม้อแปลงพัลส์

พิจารณาว่าจำเป็นต้องคำนวณไอทีอย่างไร โปรดทราบว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์เกี่ยวข้องโดยตรงกับความแม่นยำของการคำนวณ ตัวอย่างเช่น ลองใช้วงจรคอนเวอร์เตอร์ทั่วไปที่ใช้ Toroidal IT

ก่อนอื่น เราต้องคำนวณระดับพลังงานไอที โดยเราจะใช้สูตร: P = 1.3 x P n

ค่า Pn จะแสดงปริมาณพลังงานที่โหลดจะกิน หลังจากนั้นเราคำนวณพลังงานโดยรวม (R gb) จะต้องไม่น้อยกว่ากำลังโหลด:

พารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ:

• S c – แสดงพื้นที่หน้าตัดของแกนวงแหวน
• S 0 – พื้นที่ของหน้าต่าง (ตามที่คาดไว้ ค่านี้และค่าก่อนหน้าจะแสดงในรูป)

• B max คือจุดสูงสุดของการเหนี่ยวนำ ขึ้นอยู่กับเกรดของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกที่ใช้ (ค่าอ้างอิงนำมาจากแหล่งที่อธิบายคุณลักษณะของเกรดเฟอร์ไรต์)
• f คือพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะความถี่ของการแปลงแรงดันไฟฟ้า

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดจำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิ Tr2:

(ผลลัพธ์จะถูกปัดเศษขึ้น)

ค่าของ U I ถูกกำหนดโดยนิพจน์:

U I =U/2-U e (U คือแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับตัวแปลง U e คือระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับตัวปล่อยขององค์ประกอบทรานซิสเตอร์ V1 และ V2)

มาดูการคำนวณกระแสสูงสุดที่ไหลผ่านขดลวดหลักของไอที:

พารามิเตอร์ η เท่ากับ 0.8 นี่คือประสิทธิภาพที่ตัวแปลงของเราต้องทำงาน

เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดที่ใช้ในการม้วนคำนวณโดยสูตร:

หากคุณมีปัญหาในการกำหนดพารามิเตอร์พื้นฐานของไอที ​​คุณสามารถค้นหาไซต์เฉพาะเรื่องบนอินเทอร์เน็ตที่อนุญาตได้ โหมดออนไลน์คำนวณหม้อแปลงพัลส์ใด ๆ

ในวิธีการคำนวณที่อธิบายไว้ในเพื่อกำหนดจำนวนรอบขั้นต่ำของขดลวดปฐมภูมิ W 1 และกำลัง Pgab โดยรวม (สูงสุดที่อนุญาต) ของหม้อแปลงของตัวแปลงแบบพุชพูลจะใช้สูตร:

โดยที่ U1 คือแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า V; f - ความถี่การแปลง, Hz; B max - การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงสุดในวงจรแม่เหล็ก, T; S c และ S w - พื้นที่หน้าตัดและพื้นที่หน้าต่าง cm 2

สูตรเหล่านี้ช่วยให้คุณสามารถคำนวณหม้อแปลงโดยประมาณได้ แต่การปฏิบัติตามการคำนวณที่ให้ไว้ในตัวอย่างอย่างเป็นทางการและการเพิกเฉยต่อข้อผิดพลาดที่เกิดขึ้นอาจทำให้เกิดผลลัพธ์ที่ผิดพลาดซึ่งอาจส่งผลให้หม้อแปลงไฟฟ้าและทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งล้มเหลว

ตัวอย่างเช่น พิจารณาแกนแม่เหล็กวงแหวน K40x25x11 ที่ทำจากเฟอร์ไรต์ 2000NM1 ค่าสูงสุดที่แนะนำของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กควรเท่ากับการเหนี่ยวนำความอิ่มตัว: B สูงสุด =B us =0.38 เทสลา ก็น่าจะได้ข้อสรุปแล้ว ที่ภายใต้โหลดแรงดันไฟหลักที่แก้ไขแล้ว 310 V จะลดลงเหลือ 285 V ดังนั้นสำหรับตัวแปลงฮาล์ฟบริดจ์แรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า (ลบด้วยแรงดันอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งซึ่งถือว่าเป็น 1.6 V): U 1 = 285/2-1.6µ141 V. จากการคำนวณโดยใช้สูตร (1) เราจะได้ W 1 =11.24µ12 รอบของขดลวดปฐมภูมิ

สมมติว่าคุณต้องรับภาระ ดี.ซี. l n =4 A ที่แรงดันไฟฟ้า U n =50 V ซึ่งสอดคล้องกับกำลังที่มีประโยชน์ P n =200 W. ด้วยประสิทธิภาพ ηγ0.8 กำลังไฟฟ้าที่ใช้คือ P ที่ใช้ =P n /η=200/0.8=250 W กำลังไฟฟ้าโดยรวมของหม้อแปลงที่เลือกซึ่งคำนวณโดยใช้สูตร (2) สูงกว่าที่ต้องการมากกว่าสี่เท่า ดังนั้นจึงควรทำงานได้โดยไม่มีปัญหา ตามกระแสสูงสุดในขดลวดปฐมภูมิเท่ากับ l 1สูงสุด =P ใช้ /U 1 =1.77 A. ให้เราเลือกการสลับทรานซิสเตอร์ที่มีการสำรองกระแส 50% จากนั้นกระแสสะสมสูงสุดที่อนุญาต (ระบาย) I เป็นเพิ่มเติม = 1.77*1.5=2.7 A. สำหรับการพันขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง ต้องใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม. ขดลวดทุติยภูมิควรมีลวดห้าเส้นที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.2 มม. เสร็จสิ้นการคำนวณหม้อแปลงตามวิธีการ แต่ตัวแปลงจะทำงานได้ตามปกติกับ Transformer ตัวนี้หรือไม่?

พิจารณากระบวนการถ่ายโอนพลังงานไปยังโหลดโดยใช้พัลส์หม้อแปลงซึ่งเป็นแผนภาพการเชื่อมต่อดังแสดงในรูปที่ 1 ก. ทิศทางของกระแสในขดลวดหลัก i 1 และรอง i 2 ของหม้อแปลงและขั้วของแรงดันไฟฟ้าและครึ่งรอบที่พิจารณาของแรงดันพัลส์อินพุต ยู 1 รูปร่างสี่เหลี่ยมที่แสดงในรูปที่ 1 ข จะถูกแสดง

โปรดทราบว่ารูปร่างของกระแสในขดลวดปฐมภูมินั้นไม่ใช่รูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า กระแสนี้คือผลรวมของส่วนประกอบสี่เหลี่ยมที่เป็นประโยชน์ซึ่งมีแอมพลิจูด l 1max = 1.77 A และส่วนประกอบสามเหลี่ยมของกระแสแม่เหล็ก องค์ประกอบสุดท้ายสามารถประมาณได้โดยใช้สูตร

ขนาดของกระแสแม่เหล็กถูกกำหนดโดยระยะเวลาของครึ่งรอบ ∆t:

รูปที่ 1,c แสดงให้เห็นว่าในช่วงครึ่งรอบแรก กระแสแม่เหล็ก i μ จะเพิ่มขึ้นจากค่า -l สูงสุดเป็น +l สูงสุดได้อย่างไร และอีกค่าหนึ่ง - ลดลงในช่วงเวลาเดียวกัน แม้ว่าวงจรแม่เหล็กจะไม่อิ่มตัว เพียงเพราะกระแสแม่เหล็กเพิ่มขึ้นเท่านั้น กระแสรวม l ∑max จะแสดงในรูปที่ 1 1b สามารถเพิ่มเป็นค่าที่เป็นอันตรายต่อทรานซิสเตอร์ได้

พิจารณาอิทธิพลของฮิสเทรีซีส การกลับตัวของสนามแม่เหล็กและการกลับตัวของสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นตามเส้นโค้งที่แสดงในรูปที่ 2 แกน Abscissa คือความแรงของสนามแม่เหล็ก H ที่สร้างขึ้นโดยขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า แกนกำหนดคือการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ในแกนแม่เหล็ก ในรูป รูปที่ 2 แสดงลูปฮิสเทรีซิสแบบจำกัดและลูปฮิสเทรีซิสส่วนตัว (ภายใน) ที่สอดคล้องกับรูปที่ 1,ข และ 1,ค

รูปที่ 2

เส้นโค้งในรูปที่ 2 ซึ่งเล็ดลอดออกมาจากจุดตัดของแกนพิกัดสอดคล้องกับส่วนเริ่มต้นของเส้นโค้งสนามแม่เหล็กและแสดงลักษณะการทำงานของหม้อแปลงในสนามแม่เหล็กอ่อน เนื่องจากตามที่ระบุไว้ ความแรงของสนามแม่เหล็ก H ที่สร้างขึ้นโดยขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงนั้นเป็นสัดส่วนกับกระแสแม่เหล็ก i μ จึงค่อนข้างถูกต้องตามกฎหมายที่จะรวมแผนภาพไว้ในรูปเดียวพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก B ในวงจรแม่เหล็ก

หากวาดแทนเจนต์ที่จุดใดๆ ของลูปฮิสเทรีซิส (ในรูปนี้คือ AC แทนเจนต์ที่จุด A) ความชันของมันจะกำหนดการเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของ LP ที่สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงความแรงของสนามแม่เหล็ก ∆H ที่จุดที่เลือก เช่น ∆B/ ∆H นี่คือการซึมผ่านของแม่เหล็กแบบไดนามิก ที่จุดตัดของแกนพิกัดจะเท่ากับความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กเริ่มต้น สำหรับเฟอร์ไรต์ 2000NM1 จะอยู่ที่ 2000 แต่มูลค่าจริงอาจอยู่ภายในขีดจำกัดที่กว้างมาก: 1700...2500

สำหรับตัวอย่างที่แสดงในรูป ซึ่งการกลับตัวของสนามแม่เหล็กของวงจรแม่เหล็กเกิดขึ้นตามวงฮิสเทรีซิสบางส่วนโดยมีปลายที่จุด D การเปลี่ยนแปลงของกระแสแม่เหล็ก i μ1 ถูกกำหนดโดยสูตร (3) จะเกิดขึ้นแทบจะเป็นเส้นตรง หากความถี่การแปลง f ไม่เกิน 50 kHz การสูญเสียพลังงานเพื่อให้ความร้อนแก่แกนแม่เหล็กเนื่องจากการกลับตัวของสนามแม่เหล็กจะมีน้อยมาก สำหรับโหมดที่มีค่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่บริเวณความอิ่มตัวของวัสดุวงจรแม่เหล็ก (B max = B us) เลือกใน ภาพจะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง ในกรณีนี้ เส้นโค้งสนามแม่เหล็กหลักสอดคล้องกับรูปร่างปัจจุบัน i μ2 ซึ่งอยู่ห่างจากเส้นตรงมาก แทนเจนต์ที่จุด E พร้อมพิกัด (H us, B us) เกือบจะเป็นแนวนอนซึ่งเทียบเท่ากับการลดลงอย่างมีนัยสำคัญในการเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิดังนั้นตามสูตร (3) กระแสแม่เหล็กจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ดังแสดงโดยกราฟ i μ2 หากเลือกทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งโดยไม่มีการสำรองกระแสไฟเพียงพอ จะเกิดความเสียหายอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เพื่อป้องกันการอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็ก จำเป็นต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขต่อไปนี้: ที่แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงสุดจะต้องสอดคล้องกับความไม่เท่าเทียมกัน B สูงสุด ≤(0.5...0.75)*V us บ่อยครั้งเมื่อออกแบบตัวแปลงแบบพุชพูลจะใช้เกณฑ์อื่น - ค่าสัมพัทธ์กระแสแม่เหล็ก พารามิเตอร์ของขดลวดปฐมภูมิถูกเลือกดังนี้ เพื่อให้ขนาดของกระแสแม่เหล็ก ∆l สอดคล้องกับไม่เกิน 5...10% ของแอมพลิจูดขององค์ประกอบสี่เหลี่ยมของกระแสในขดลวดปฐมภูมิ l 1max ดังนั้นกระแสรวมจึงสามารถพิจารณาเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าโดยประมาณได้

ค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงซึ่งมี 12 รอบในตัวอย่างของเราคือ 0.3 mH แอมพลิจูดกระแสแม่เหล็กที่คำนวณโดยใช้สูตร (4) - 1.18 A. ถ้าตอนนี้สำหรับน้ำหนักบรรทุก 200 W เราจะเปรียบเทียบค่าสูงสุดที่ได้รับของกระแสสวิตชิ่งทั้งหมด l ∑max =l 1max +l max =1.77+1.18=2.95µ3 A (รูปที่ 1,b) กับ กระแสไฟฟ้าที่อนุญาตสูงสุดของทรานซิสเตอร์สวิตชิ่ง 2.7 และเห็นได้ชัดว่าเลือกทรานซิสเตอร์ไม่ถูกต้องและเส้นผ่านศูนย์กลางที่คำนวณได้ของตัวนำขดลวดปฐมภูมิไม่ตรงกับค่าที่ต้องการ ความคลาดเคลื่อนนี้จะรุนแรงยิ่งขึ้นอีกเมื่อแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเพิ่มขึ้น 20% ที่เป็นไปได้ เนื่องจากที่แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโหมดที่มีค่าของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กเข้าสู่ขอบเขตความอิ่มตัวของวัสดุแกนแม่เหล็ก (B สูงสุด = B us) จะถูกเลือกในกรณีที่แรงดันไฟหลักเพิ่มขึ้นค่าสูงสุดของกระแส ในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง l ∑ max จะเกินค่าที่ระบุอย่างมากที่ 3 A

ความถี่ในการแปลง 100 kHz ซึ่งเลือกโดยพลการในตัวอย่างการคำนวณตามการทดลองแสดงให้เห็นว่าเป็นค่าสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับเฟอร์ไรต์ 2,000NM1 และจำเป็นต้องคำนึงถึงการสูญเสียพลังงานเพื่อให้ความร้อนแก่หม้อแปลงด้วย แม้ว่าจะไม่นำมาพิจารณา แต่จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิก็ควรจะมากกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญ หากแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายเพิ่มขึ้น 20% แอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดปฐมภูมิจะสูงถึง 180 V หากเราสมมติว่าที่แรงดันไฟฟ้านี้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงสุดในวงจรแม่เหล็กจะไม่เกิน V สูงสุด = 0.75 * V us = 0.285 T ดังนั้นจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิซึ่งคำนวณโดยสูตร (1) ควรเท่ากับ 20 แต่ไม่ใช่ 12

ดังนั้นการเลือกค่าเริ่มต้นที่สมเหตุสมผลไม่เพียงพอในสูตร (1) อาจนำไปสู่การคำนวณหม้อแปลงพัลส์ที่ไม่ถูกต้องหรือผิดพลาดได้ เพื่อหลีกเลี่ยงข้อสงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องตามกฎหมายของการใช้สูตร (1) เราจะวิเคราะห์ให้ถูกต้อง

การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงสุด B m ax (T) ในวงจรแม่เหล็กปิดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรที่รู้จักกันดี

โดยที่ μ 0 = 4π·10 7 H/m - การซึมผ่านของแม่เหล็กสัมบูรณ์ของสุญญากาศ μ EFF - การซึมผ่านของแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพของวัสดุแกนแม่เหล็ก ล. สูงสุด - แอมพลิจูดกระแสแม่เหล็ก, A; W 1 - จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ; เลฟ- ความยาวที่มีประสิทธิภาพของเส้นสนามแม่เหล็กในแกนแม่เหล็ก m ให้เราแทน l สูงสุดจาก (4) เป็น (5) โดยใช้สูตรที่รู้จักกันดีสำหรับการเหนี่ยวนำของขดลวดวงแหวน

และเมื่อย้ายจากเมตรเป็นเซนติเมตร เราจะได้สูตรคำนวณจำนวนรอบ

ดังที่เราเห็นสูตร (6) แตกต่างจาก (1) เพียงแต่ว่าจะรวมพื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิภาพของแกนแม่เหล็กด้วย ไม่ใช่รูปทรงเรขาคณิต วิธีการโดยละเอียดสำหรับการคำนวณพารามิเตอร์ที่มีประสิทธิภาพ ประเภทต่างๆวงจรแม่เหล็กแสดงไว้ใน [3] ที่ การใช้งานจริงจากสูตรนี้ ควรปัดเศษค่า W ให้เป็นจำนวนเต็มที่ใกล้ที่สุด N 1

ให้เราใส่ใจกับคุณสมบัติของการประยุกต์ใช้ความสัมพันธ์ที่ใช้ในการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับตัวแปลงแบบพุชพูลต่างๆ

คอนเวอร์เตอร์แบบสั่นตัวเองด้วยหม้อแปลงตัวเดียวคล้ายกับที่อธิบายไว้ใน (4) ทำงานโดยเข้าสู่บริเวณความอิ่มตัวของวัสดุวงจรแม่เหล็ก (จุด E และ E" ในรูปที่ 2) ใช้สูตร (1) และ (2) ที่ B max = V us มิฉะนั้น สูตรที่ระบุจะใช้ในกรณีของการออกแบบคอนเวอร์เตอร์แบบสั่นในตัวด้วยหม้อแปลงสองตัว ดังที่อธิบายไว้ในนั้น ในนั้น ขดลวดคัปปลิ้งบนหม้อแปลงกำลังแรงจะเชื่อมต่อกับหม้อแปลงกระแสต่ำ หม้อแปลงไฟฟ้าในวงจรควบคุมของฐานทรานซิสเตอร์สวิตชิ่ง แรงดันพัลส์ที่เกิดขึ้นในขดลวดคัปปลิ้งสร้างความอิ่มตัวในพลังงานต่ำ หม้อแปลงไฟฟ้าอันทรงพลังซึ่งกำหนดความถี่การแปลงตามสูตร (1) ความถี่นี้ถูกเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูง ซึ่งขนาดจะถูกกำหนดตามสูตร (2) ในแหล่งจ่ายไฟดังกล่าว สัญญาณควบคุมที่สร้างโดยหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังต่ำแบบอิ่มตัวจะช่วยลดกระแสที่ผ่านในทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งให้เหลือน้อยที่สุด

นอกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในตัวเองแล้ว ตัวแปลงแบบพุชพูลที่มีการกระตุ้นภายนอกยังได้รับความนิยมอย่างมากในหมู่นักวิทยุสมัครเล่น เพื่อกำจัดกระแสไฟสวิตชิ่ง เครื่องกำเนิดสัญญาณกระตุ้นภายนอกจะสร้างช่วงเวลาป้องกันระหว่างการปิดสวิตช์เปิดและการเปิดทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งแบบปิด หลังจากเลือกความถี่การแปลงและค่าสูงสุดของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กในวงจรแม่เหล็ก โดยปกติแล้วจะขึ้นอยู่กับ (2) ก่อน โดยจะกำหนดวงจรแม่เหล็กที่ต้องการของหม้อแปลงไฟฟ้า จากนั้นใช้สูตร (1) จำนวนรอบของ คำนวณขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า

สำหรับการคำนวณโดยประมาณและการเลือกเบื้องต้นของขนาดมาตรฐานที่ต้องการของแกนแม่เหล็กที่ทำจากเฟอร์ไรต์ 2000NM1 มีตารางที่สำหรับค่าความถี่การแปลง f หลายค่าผลลัพธ์ของการคำนวณจำนวนรอบขั้นต่ำ N 1 ของขดลวดปฐมภูมิจะแสดงตามสูตร (6) ค่าแอมพลิจูดของกระแสแม่เหล็ก I สูงสุดตามสูตร (4) และกำลังที่มีประโยชน์สูงสุดที่เป็นไปได้ P สูงสุด เมื่อคำนวณอย่างหลัง พลังงานโดยรวมจะถูกคำนวณครั้งแรกโดยใช้สูตร (2) โดยใช้พื้นที่หน้าตัดที่มีประสิทธิผลของแกนแม่เหล็กแทนที่จะเป็นรูปทรงเรขาคณิต จากนั้นคูณด้วยค่าประสิทธิภาพเท่ากับ 0.8 ผลรวม

ฉัน ∑สูงสุด = l 1 สูงสุด + l สูงสุด

เป็นพื้นฐานสำหรับการเลือกทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งโดยพิจารณาจากกระแสสะสม (เดรน) สูงสุดที่อนุญาต ค่ากระแสเดียวกันนี้ยังสามารถใช้เพื่อกำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าตามสูตรที่กำหนดใน

การคำนวณดำเนินการภายใต้เงื่อนไขว่า Vmax การเหนี่ยวนำแม่เหล็กสูงสุดจะไม่เกิน 0.25 เทสลาแม้ว่าแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายจะสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 20% ซึ่งเป็นผลมาจากแรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงแบบกด อินเวอร์เตอร์แบบฮาล์ฟบริดจ์แบบดึงสามารถเข้าถึง 180 V (โดยคำนึงถึงแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานจำกัดกระแสและไดโอดเรียงกระแส) ควรเลือกแกนแม่เหล็กโดยมีระยะขอบ 20...40% ของกำลังเอาต์พุตสูงสุดที่ระบุในตาราง แม้ว่าตารางจะถูกคอมไพล์สำหรับตัวแปลงฮาล์ฟบริดจ์ แต่ข้อมูลของตารางนั้นสามารถแก้ไขได้อย่างง่ายดายสำหรับตัวแปลงบริดจ์ ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าที่ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงจะมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าและแอมพลิจูดของส่วนประกอบสี่เหลี่ยมของกระแสขดลวดปฐมภูมิจะมีขนาดใหญ่เป็นครึ่งหนึ่ง จำนวนรอบควรมากกว่าสองเท่า ความเหนี่ยวนำของขดลวดจะเพิ่มขึ้นสี่เท่า และกระแส >I สูงสุดจะลดลงครึ่งหนึ่ง คุณสามารถใช้แกนแม่เหล็กที่ทำจากวงแหวนเฟอร์ไรต์สองวงที่มีขนาดเท่ากันพับเข้าด้วยกันซึ่งจะทำให้พื้นที่หน้าตัดของแกนแม่เหล็กเพิ่มขึ้นสองเท่า S c และค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำ A L . ตามสูตร (2) กำลังขับโดยรวมและมีประโยชน์ก็จะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเช่นกัน จำนวนรอบขั้นต่ำของการพันขดลวดปฐมภูมิซึ่งคำนวณโดยสูตร (6) จะไม่เปลี่ยนแปลง ความเหนี่ยวนำจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า และกระแสแม่เหล็ก I สูงสุด ซึ่งกำหนดโดยสูตร (4) จะยังคงเท่าเดิม

ในแหล่งจ่ายไฟที่มีเอาท์พุตจากจุดกึ่งกลางของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า แรงดันไฟหลักเต็มจะถูกจ่ายไปที่ครึ่งหนึ่งของขดลวดนี้ ดังนั้นจำนวนรอบของขดลวดจะต้องมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของตัวแปลงแบบบริดจ์ สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดคือ เท่ากัน.

เราเน้นว่าเนื่องจากการกระจายอย่างมีนัยสำคัญในค่าที่แท้จริงของพารามิเตอร์ของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกเมื่อเปรียบเทียบกับข้อมูลอ้างอิง ตารางนี้จึงสามารถใช้ได้สำหรับการเลือกแกนแม่เหล็กเบื้องต้นเท่านั้น จากนั้นหลังจากการวัดลักษณะการทดลองเชิงทดลองแล้ว จำเป็นต้องทำการคำนวณหม้อแปลงอย่างละเอียด ตัวอย่างเช่น สำหรับวงจรแม่เหล็ก K40x25x11 ตารางจะแสดงค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำ A L = 2.08 µH ต่อเทิร์น ให้เราอธิบายการทดลองเกี่ยวกับคุณสมบัติทางแม่เหล็กของตัวอย่างเฉพาะของวงจรแม่เหล็ก: สำหรับการทดสอบขดลวดของตัวอย่าง N = 42 รอบ ค่าความเหนี่ยวนำที่วัดได้คือ µ3.41 mH และค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำ

แต่ความแตกต่างอาจมีนัยสำคัญมากกว่า ดังนั้นค่าของสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำที่ระบุในตารางจึงควรถือเป็นค่าประมาณ ในกรณีของเรา เราต้องเพิ่มจำนวนรอบเพื่อให้ค่าความเหนี่ยวนำของขดลวดไม่น้อยกว่าที่คำนวณจากข้อมูลแบบตาราง หรือเมื่อเลือกทรานซิสเตอร์ ให้คำนึงว่ากระแสสูงสุด l จะเป็น 2.08/1.93γ1.1 เท่า ใหญ่กว่าตาราง

ในขั้นตอนการผลิต มีแนวโน้มว่าจำนวนรอบขั้นต่ำที่แนะนำของขดลวดปฐมภูมิจะเติมเพียงบางส่วนในชั้นแรกของหม้อแปลงเท่านั้น เพื่อให้สนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยการม้วนในแกนแม่เหล็กมีความสม่ำเสมอ การหมุนของมันจะถูกวาง "คายประจุ" หรือเต็มชั้นทั้งหมด จากนั้นเมื่อคำนึงถึงจำนวนรอบใหม่ การคำนวณขั้นสุดท้ายของ ดำเนินการหม้อแปลงไฟฟ้า

มาทำการคำนวณหม้อแปลงที่เลือกไว้เป็นตัวอย่างกัน จากตารางดังต่อไปนี้ที่ความถี่ 50 kHz กำลังที่มีประโยชน์สูงสุดคือ 265 W จำนวนรอบขั้นต่ำของขดลวดปฐมภูมิ N 1 คือ 45 ค่าประมาณสูงสุดของกระแสสวิตช์: 1.77 + 0.21 = 1.98 A . ให้เรากำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดของขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลง ตามที่ระบุไว้เราจะเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใกล้ที่สุดจากระบบการตั้งชื่อที่ผลิตทางอุตสาหกรรม d 1 = 0.83 มม. และคำนึงถึงฉนวน d 1 = 0.89 มม. หากเราคำนึงถึงฉนวนไฟฟ้าของวงจรแม่เหล็กด้วยผ้าเคลือบเงาหลายชั้นที่มีความหนารวม 0.25 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวงจรแม่เหล็กจะลดลงเป็น 25-0.5 = 24.5 มม. ในกรณีนี้ ความยาวของวงกลมด้านในจะเท่ากับ π·24.5µy0 มม. เมื่อคำนึงถึงปัจจัยการเติมที่ 0.8 แล้ว จึงมี 64 มม. สำหรับการพันชั้นแรกของการพัน ซึ่งสอดคล้องกับ 64/0.89 = 71 รอบ ดังนั้นจึงมีพื้นที่เพียงพอสำหรับ 45 รอบ เราไขลานพวกเขา "ปลดประจำการ"

เมื่อพิจารณาจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ จำเป็นต้องทราบแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมขดลวดปฐมภูมิ หากเราคำนึงว่าความยาวของการหมุนหนึ่งครั้งคือ 40.5-24.5 + 2-11.5 = 39 มม. ดังนั้นความยาวรวมของเส้นลวดในขดลวดปฐมภูมิคือ 45 * 39 = 1.755 ม. โดยคำนึงถึงความต้านทานเชิงเส้นของ ลวดเราได้รับการแลกเปลี่ยน R1 = 0.0324 * 1.755 = 0.06 โอห์มและแรงดันตกที่ขดลวดปฐมภูมิจะถึง U 1nad = 1.77 * 0.06 = 0.1 V

แน่นอนว่าค่าเล็กๆ น้อยๆ เช่นนี้สามารถละเลยได้ หากเราสมมติว่าการสูญเสียของไดโอดเรียงกระแสมีค่าประมาณเท่ากับ 1 V เราจะได้จำนวนรอบที่คำนวณได้ของขดลวดทุติยภูมิ N 2 = 45 * (51/150) = 15.3 data 16 รอบ เส้นผ่านศูนย์กลางลวดรอง

เติมหน้าต่างหม้อแปลงด้วยทองแดง

ซึ่งสอดคล้องกับปัจจัยการเติม

เมื่อคำนึงถึงความต้องการฉนวนระหว่างชั้นและฉนวนระหว่างกันค่าเฉลี่ยของปัจจัยการเติมสามารถเข้าถึง K m = 0.35 และค่าสูงสุด - K m = 0.5 ดังนั้นจึงเป็นไปตามเงื่อนไขในการวางขดลวด

ให้เราชี้แจงค่าสูงสุดของกระแสแม่เหล็กโดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าค่าที่วัดได้ของสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำนั้นน้อยกว่าค่าในตาราง 1.1 เท่า ดังนั้นกระแสแม่เหล็ก I สูงสุดจะมากกว่า 1.1 เท่าและจะเป็น 0.23 A ซึ่งในตัวอย่างของเราไม่แตกต่างจากค่าตารางมากนักคือ 0.21 A กระแสสวิตชิ่งทั้งหมดในขดลวดปฐมภูมิที่แรงดันไฟหลักสูงสุดเท่ากับ l Σmax = 1.77 + 0.23 = 2 A จากข้อมูลนี้ จำเป็นต้องเลือกทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งที่มีกระแสสะสม (เดรน) สูงสุดที่อนุญาตได้อย่างน้อย l เพิ่ม =1.5*2=3 A แรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนทรานซิสเตอร์สวิตชิ่ง (ในสถานะปิด) เท่ากับแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายที่แก้ไขเต็มดังนั้นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตบนตัวสะสม ( ท่อระบายน้ำ) ต้องมีอย่างน้อย U เพิ่ม = 1.2 * 360 = 432 V. ณ จุดนี้การคำนวณพัลส์หม้อแปลง เสร็จสมบูรณ์

วรรณกรรม

1. Zhuchkov V. การคำนวณหม้อแปลงจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง - วิทยุ พ.ศ. 2530 ฉบับที่ 11 น. 43.

2. ข้อมูลความเป็นมา- คู่มือเฟอร์ไรต์ วัสดุเฟอร์โรแมกเนติก - http://www.qrz.ru/reference/ferro/ferro.shtml

3. มิคาอิโลวา เอ็ม. เอ็ม., ฟิลิปโปฟ วี. V. , Muslekov V.P. เฟอร์ไรต์แม่เหล็กอ่อนสำหรับอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ ไดเรกทอรี - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2526.

4. Knyazev Yu., Sytnik G., Sorkin I. ZG บล็อกและแหล่งจ่ายไฟของชุด IK-2 - วิทยุ พ.ศ. 2517 ฉบับที่ 4 หน้า 17.

5. Bereboshkin d. ปรับปรุงแหล่งจ่ายไฟที่ประหยัด - วิทยุ พ.ศ. 2528 ลำดับที่ 6 น. 51.52.

6. Pershin V. การคำนวณหม้อแปลงเครือข่ายของแหล่งพลังงาน - วิทยุ, 2547, ฉบับที่ 5, น. 55-57.

S. KOSENKO วิทยุ 2548 ฉบับที่ 4 หน้า 35-37.44

อุปกรณ์หม้อแปลงชนิดต่าง ๆ ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าซึ่งเป็นที่ต้องการในกิจกรรมทางเศรษฐกิจหลายด้าน ตัวอย่างเช่น พัลส์หม้อแปลง (ต่อไปนี้จะเรียกว่าไอที) เป็นองค์ประกอบสำคัญที่ติดตั้งในอุปกรณ์จ่ายไฟสมัยใหม่เกือบทั้งหมด

การออกแบบ (ประเภท) ของหม้อแปลงพัลส์

ขึ้นอยู่กับรูปร่างของแกนกลางและตำแหน่งของคอยล์บนนั้น IT มีการผลิตในรูปแบบต่อไปนี้:

• แกนกลาง;
  
• หุ้มเกราะ;
  
• toroidal (ไม่มีขดลวด, ลวดพันบนแกนหุ้มฉนวน);
  
• คันหุ้มเกราะ;
  

ตัวเลขบ่งชี้ว่า:

• A – วงจรแม่เหล็กที่ทำจากเกรดเหล็กหม้อแปลงที่ทำโดยใช้เทคโนโลยีการรีดโลหะเย็นหรือร้อน (ยกเว้นแกน toroidal ทำจากเฟอร์ไรต์)
• B – ขดลวดที่ทำจากวัสดุฉนวน
• C - สายไฟที่สร้างข้อต่อแบบเหนี่ยวนำ

โปรดทราบว่าเหล็กไฟฟ้ามีสารเติมแต่งซิลิกอนอยู่เล็กน้อย เนื่องจากจะทำให้สูญเสียพลังงานจากผลกระทบของกระแสไหลวนบนวงจรแม่เหล็ก ใน Toroidal IT แกนสามารถทำจากเหล็กแผ่นรีดหรือเหล็กเฟอร์ริแมกเนติก

แผ่นสำหรับชุดแกนแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกเลือกให้มีความหนาขึ้นอยู่กับความถี่ เมื่อพารามิเตอร์นี้เพิ่มขึ้น จำเป็นต้องติดตั้งแผ่นทินเนอร์

หลักการทำงาน

คุณสมบัติหลักของหม้อแปลงชนิดพัลส์ (ต่อไปนี้จะเรียกว่า IT) คือพวกมันมาพร้อมกับพัลส์แบบยูนิโพลาร์ที่มีส่วนประกอบกระแสคงที่ดังนั้นวงจรแม่เหล็กจึงอยู่ในสถานะของการดึงดูดแม่เหล็กคงที่ ด้านล่างนี้เป็นแผนผังการเชื่อมต่ออุปกรณ์ดังกล่าว

อย่างที่คุณเห็น แผนภาพการเชื่อมต่อ เกือบจะเหมือนกับหม้อแปลงทั่วไปซึ่งไม่สามารถพูดเกี่ยวกับแผนภาพเวลาได้

ขดลวดปฐมภูมิจะรับสัญญาณพัลส์ที่มีรูปร่างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า e (t) ซึ่งมีช่วงเวลาค่อนข้างสั้น สิ่งนี้ทำให้ค่าความเหนี่ยวนำเพิ่มขึ้นในช่วง t u หลังจากนั้นจะสังเกตการลดลงในช่วง (T-t u)

การเปลี่ยนแปลงการเหนี่ยวนำเกิดขึ้นที่ความเร็วที่สามารถแสดงในรูปของค่าคงที่เวลาโดยใช้สูตร: τ p =L 0 /R n

ค่าสัมประสิทธิ์ที่อธิบายความแตกต่างในส่วนต่างอุปนัยถูกกำหนดดังนี้: ∆V=V สูงสุด – V r

• В max – ระดับของค่าการเหนี่ยวนำสูงสุด
• ใน r – สารตกค้าง

ความแตกต่างในการเหนี่ยวนำจะแสดงได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในรูปซึ่งแสดงการกระจัดของจุดปฏิบัติงานในวงจรตัวนำแม่เหล็กของระบบไอที

ดังที่เห็นในแผนภาพเวลา คอยล์ทุติยภูมิมีระดับแรงดันไฟฟ้า U 2 ซึ่งมีการปล่อยก๊าซย้อนกลับ นี่คือลักษณะที่พลังงานที่สะสมในวงจรแม่เหล็กปรากฏซึ่งขึ้นอยู่กับการทำให้เป็นแม่เหล็ก (พารามิเตอร์ ผม คุณ)

พัลส์กระแสที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิจะมีรูปทรงสี่เหลี่ยมคางหมู เนื่องจากโหลดและกระแสเชิงเส้น (เกิดจากการแม่เหล็กของแกนกลาง) รวมกัน

ระดับแรงดันไฟฟ้าในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง t คุณ ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงค่าของมัน e t =U m สำหรับแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทุติยภูมิสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

ในกรณีนี้:

• Ψ – พารามิเตอร์การเชื่อมโยงฟลักซ์
• S คือค่าที่สะท้อนถึงหน้าตัดของแกนแม่เหล็ก

เมื่อพิจารณาว่าอนุพันธ์ซึ่งเป็นลักษณะการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิเป็นค่าคงที่การเพิ่มขึ้นของระดับการเหนี่ยวนำในวงจรแม่เหล็กจะเกิดขึ้นเชิงเส้นตรง จากนี้ อนุญาตให้ป้อนส่วนต่างระหว่างตัวบ่งชี้ที่ใช้ในช่วงเวลาหนึ่งแทนอนุพันธ์ ซึ่งอนุญาตให้คุณทำการเปลี่ยนแปลงสูตรได้:

ในกรณีนี้ ∆t จะถูกระบุด้วยพารามิเตอร์ t u ซึ่งระบุลักษณะระยะเวลาที่พัลส์แรงดันไฟฟ้าอินพุตเกิดขึ้น

ในการคำนวณพื้นที่ของพัลส์ที่สร้างแรงดันไฟฟ้าในขดลวดทุติยภูมิของ IT จำเป็นต้องคูณทั้งสองส่วนของสูตรก่อนหน้าด้วย t u เป็นผลให้เรามาถึงนิพจน์ที่ช่วยให้เราได้รับพารามิเตอร์ไอทีหลัก:

คุณ ม x t คุณ = ส x กว้าง 1 x ∆V

โปรดทราบว่าขนาดของพื้นที่พัลส์ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ ∆B โดยตรง

ปริมาณที่สำคัญที่สุดอันดับสองที่แสดงลักษณะการทำงานของไอทีคือการเหนี่ยวนำลดลง โดยได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์เช่นการซึมผ่านของหน้าตัดและแม่เหล็กของแกนแม่เหล็กตลอดจนจำนวนรอบของขดลวด:

ที่นี่:

• L 0 – ความต่างของการเหนี่ยวนำ;
• µ a – การซึมผ่านของแม่เหล็กของแกนกลาง
• W 1 – จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ
• S – พื้นที่หน้าตัดของแกนกลาง
• l cr - ความยาว (เส้นรอบวง) ของแกนกลาง (แกนแม่เหล็ก)
• ใน r – ค่าของการเหนี่ยวนำที่เหลือ
• ในสูงสุด – ระดับของค่าการเหนี่ยวนำสูงสุด
• H m – ความแรงของสนามแม่เหล็ก (สูงสุด)

เมื่อพิจารณาว่าพารามิเตอร์การเหนี่ยวนำของ IT นั้นขึ้นอยู่กับความสามารถในการซึมผ่านของแม่เหล็กของแกนอย่างสมบูรณ์ เมื่อคำนวณจำเป็นต้องดำเนินการจากค่าสูงสุดของ µ a ซึ่งแสดงโดยเส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็ก ดังนั้น สำหรับวัสดุที่ใช้สร้างแกน ระดับของพารามิเตอร์ B r ซึ่งสะท้อนถึงการเหนี่ยวนำที่เหลือควรมีค่าน้อยที่สุด

วิดีโอ: คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงานของพัลส์หม้อแปลง

ด้วยเหตุนี้ เทปที่ทำจากเหล็กหม้อแปลงจึงเหมาะอย่างยิ่งที่จะเป็นวัสดุหลักด้านไอที คุณยังสามารถใช้เพอร์มัลลอย ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นเหลี่ยมขั้นต่ำได้

แกนที่ทำจากโลหะผสมเฟอร์ไรต์เหมาะอย่างยิ่งสำหรับไอทีความถี่สูง เนื่องจากวัสดุนี้มีการสูญเสียไดนามิกต่ำ แต่เนื่องจากมีความเหนี่ยวนำต่ำ จึงต้องผลิต IT ในขนาดใหญ่

การคำนวณหม้อแปลงพัลส์

พิจารณาว่าจำเป็นต้องคำนวณไอทีอย่างไร โปรดทราบว่าประสิทธิภาพของอุปกรณ์เกี่ยวข้องโดยตรงกับความแม่นยำของการคำนวณ ตัวอย่างเช่น ลองใช้วงจรคอนเวอร์เตอร์ทั่วไปที่ใช้ Toroidal IT

ก่อนอื่น เราต้องคำนวณระดับพลังงานไอที โดยเราจะใช้สูตร: P = 1.3 x P n

ค่า Pn จะแสดงปริมาณพลังงานที่โหลดจะกิน หลังจากนั้นเราคำนวณพลังงานโดยรวม (R gb) จะต้องไม่น้อยกว่ากำลังโหลด:

พารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการคำนวณ:

• S c – แสดงพื้นที่หน้าตัดของแกนวงแหวน
• S 0 – พื้นที่ของหน้าต่าง (ตามที่คาดไว้ ค่านี้และค่าก่อนหน้าจะแสดงในรูป)

• B max คือจุดสูงสุดของการเหนี่ยวนำ ขึ้นอยู่กับเกรดของวัสดุเฟอร์โรแมกเนติกที่ใช้ (ค่าอ้างอิงนำมาจากแหล่งที่อธิบายคุณลักษณะของเกรดเฟอร์ไรต์)
• f คือพารามิเตอร์ที่แสดงลักษณะความถี่ของการแปลงแรงดันไฟฟ้า

ขั้นตอนต่อไปคือการกำหนดจำนวนรอบในขดลวดปฐมภูมิ Tr2:

(ผลลัพธ์จะถูกปัดเศษขึ้น)

ค่าของ U I ถูกกำหนดโดยนิพจน์:

U I =U/2-U e (U คือแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับตัวแปลง U e คือระดับแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับตัวปล่อยขององค์ประกอบทรานซิสเตอร์ V1 และ V2)

มาดูการคำนวณกระแสสูงสุดที่ไหลผ่านขดลวดหลักของไอที:

พารามิเตอร์ η เท่ากับ 0.8 นี่คือประสิทธิภาพที่ตัวแปลงของเราต้องทำงาน

เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดที่ใช้ในการม้วนคำนวณโดยสูตร:

หากคุณมีปัญหาในการกำหนดพารามิเตอร์พื้นฐานของไอที ​​คุณสามารถค้นหาไซต์เฉพาะเรื่องบนอินเทอร์เน็ตที่ให้คุณคำนวณพัลส์หม้อแปลงออนไลน์ได้

เราจะพูดถึงเรื่อง "การม้วนแบบขี้เกียจ" นี่คือเมื่อคุณขี้เกียจเกินกว่าจะนับรอบ https://site/

วิดีโอที่น่าสนใจที่สุดบน Youtube

การเลือกชนิดของวงจรแม่เหล็ก

แกนแม่เหล็กที่เป็นสากลที่สุดคือแกนเกราะรูปตัว W และรูปถ้วย สามารถใช้กับแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งใดก็ได้ด้วยความสามารถในการสร้างช่องว่างระหว่างส่วนต่างๆ ของแกนกลาง แต่เราจะหมุนหม้อแปลงพัลส์สำหรับตัวแปลงฮาล์ฟบริดจ์แบบพุชพูลซึ่งแกนกลางไม่ต้องการช่องว่างดังนั้นวงจรแม่เหล็กแบบวงแหวนจึงค่อนข้างเหมาะสม https://site/

สำหรับแกนวงแหวนนั้น ไม่จำเป็นต้องสร้างเฟรมหรืออุปกรณ์ขดลวด สิ่งเดียวที่คุณต้องทำคือสร้างรถรับส่งธรรมดา ๆ

ภาพแสดงแกนแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ M2000NM

ขนาดมาตรฐานของแกนแม่เหล็กวงแหวนสามารถระบุได้ด้วยพารามิเตอร์ต่อไปนี้

D คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของวงแหวน

d คือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวงแหวน

การรับข้อมูลเบื้องต้นสำหรับการคำนวณพัลส์หม้อแปลงอย่างง่าย

แรงดันไฟฟ้า

ฉันจำได้ว่าเมื่อชาวต่างชาติยังไม่ได้แปรรูปโครงข่ายไฟฟ้าของเรา ฉันจึงสร้างเครื่องจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งขึ้นมา งานลากยาวไปจนถึงกลางคืน ในระหว่างการทดสอบครั้งล่าสุด ปรากฎว่าทรานซิสเตอร์หลักเริ่มร้อนมาก ปรากฎว่าแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายเพิ่มขึ้นเป็น 256 โวลต์ในเวลากลางคืน!

แน่นอนว่า 256 โวลต์นั้นมากเกินไป แต่คุณไม่ควรพึ่งพา GOST 220 +5% –10% เช่นกัน หากคุณเลือก 220 โวลต์ +10% เป็นแรงดันไฟฟ้าเครือข่ายสูงสุด ดังนั้น:

242 * 1.41 = 341.22V(เรานับค่าแอมพลิจูด)

341.22 – 0.8 * 2 data 340V(ลบหยดบนวงจรเรียงกระแส)

การเหนี่ยวนำ

เรากำหนดค่าโดยประมาณของการเหนี่ยวนำจากตาราง

ตัวอย่าง: M2000NM – 0.39T.

ความถี่.

ความถี่ในการสร้างคอนเวอร์เตอร์ที่ตื่นเต้นในตัวเองขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย รวมถึงขนาดของโหลดด้วย หากคุณเลือก 20-30 kHz คุณไม่น่าจะทำผิดพลาดใหญ่

จำกัดความถี่และค่าการเหนี่ยวนำของเฟอร์ไรต์ที่แพร่หลาย

เฟอร์ไรต์แมงกานีส-สังกะสี

เฟอร์ไรต์นิกเกิล-สังกะสี

วิธีการเลือกแกนแหวนเฟอร์ไรต์?

คุณสามารถเลือกขนาดโดยประมาณของวงแหวนเฟอร์ไรต์ได้โดยใช้เครื่องคิดเลขสำหรับคำนวณพัลส์หม้อแปลงและคำแนะนำเกี่ยวกับแกนแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ พบกับทั้งสองได้ใน

เราป้อนข้อมูลของแกนแม่เหล็กที่เสนอและข้อมูลที่ได้รับในย่อหน้าก่อนหน้าลงในแบบฟอร์มเครื่องคิดเลขเพื่อกำหนดกำลังโดยรวมของแกน

คุณไม่ควรเลือกขนาดวงแหวนใกล้กับกำลังรับน้ำหนักสูงสุด การไขวงแหวนเล็ก ๆ ไม่สะดวกนักและคุณจะต้องหมุนอีกมาก

ถ้า พื้นที่ว่างในส่วนของการออกแบบในอนาคตก็เพียงพอแล้ว คุณสามารถเลือกแหวนที่มีกำลังโดยรวมมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

ฉันมีวงแหวน M2000NM ขนาดมาตรฐาน K28x16x9 มม. ฉันป้อนข้อมูลลงในแบบฟอร์มเครื่องคิดเลขและได้รับกำลังรวม 87 วัตต์ นี่เกินพอสำหรับแหล่งจ่ายไฟ 50 วัตต์ของฉัน

เปิดโปรแกรม เลือก “การคำนวณหม้อแปลงฮาล์ฟบริดจ์พร้อมออสซิลเลเตอร์หลัก”

เพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องคิดเลข "สบถ" ให้กรอกหน้าต่างที่ไม่ได้ใช้สำหรับการคำนวณขดลวดทุติยภูมิด้วยศูนย์

จะคำนวณจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิได้อย่างไร?

เราป้อนข้อมูลเริ่มต้นที่ได้รับในย่อหน้าก่อนหน้าลงในแบบฟอร์มเครื่องคิดเลขและรับจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ คุณสามารถเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิได้โดยการเปลี่ยนขนาดของวงแหวน เกรดของเฟอร์ไรต์ และความถี่ในการสร้างของคอนเวอร์เตอร์

ควรสังเกตว่านี่เป็นการคำนวณพัลส์หม้อแปลงที่ง่ายมาก

แต่คุณสมบัติของแหล่งจ่ายไฟที่น่าตื่นเต้นในตัวเองของเรานั้นทำให้ตัวแปลงปรับให้เข้ากับพารามิเตอร์ของหม้อแปลงและขนาดโหลดโดยการเปลี่ยนความถี่ในการสร้าง ดังนั้น เมื่อโหลดเพิ่มขึ้นและหม้อแปลงพยายามเข้าสู่ภาวะอิ่มตัว ความถี่ในการสร้างจะเพิ่มขึ้นและการทำงานกลับคืนสู่ภาวะปกติ ข้อผิดพลาดเล็กน้อยในการคำนวณของเราจะได้รับการชดเชยในลักษณะเดียวกัน

ฉันพยายามเปลี่ยนจำนวนรอบของหม้อแปลงตัวเดียวกันมากกว่าหนึ่งครั้งครึ่งซึ่งสะท้อนอยู่ในตัวอย่างด้านล่าง แต่ฉันตรวจไม่พบการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการทำงานของแหล่งจ่ายไฟยกเว้นการเปลี่ยนแปลงใน ความถี่ในการสร้าง

จะคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดสำหรับขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิได้อย่างไร?

เส้นผ่านศูนย์กลางลวดของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์แหล่งจ่ายไฟที่ป้อนในแบบฟอร์ม ยิ่งกระแสขดลวดสูงเท่าไร ต้องใช้เส้นผ่านศูนย์กลางลวดก็จะใหญ่ขึ้นเท่านั้น กระแสขดลวดปฐมภูมิเป็นสัดส่วนกับ "กำลังของหม้อแปลงที่ใช้"

คุณสมบัติของหม้อแปลงพัลส์ที่คดเคี้ยว

หม้อแปลงพัลส์ที่คดเคี้ยว และโดยเฉพาะอย่างยิ่งหม้อแปลงบนวงแหวนและแกนแม่เหล็กวงแหวน มีคุณสมบัติบางอย่าง ความจริงก็คือว่าหากขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าไม่กระจายอย่างเพียงพอรอบปริมณฑลของวงจรแม่เหล็กแยกพื้นที่

เรากำลังพยายามไขลาน "ขี้เกียจไขลาน" และในกรณีนี้ วิธีที่ง่ายที่สุดคือการพันขดลวดชั้นเดียวแบบ "หมุนเพื่อหมุน"

สิ่งที่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้?

มีความจำเป็นต้องเลือกลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะกับ "การหมุนเพื่อหมุน" ในชั้นเดียวในหน้าต่างของแกนวงแหวนที่มีอยู่และถึงแม้จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิจะไม่แตกต่างกันมากนัก อันที่คำนวณแล้ว

หากจำนวนรอบที่ได้รับในเครื่องคิดเลขไม่แตกต่างกันมากกว่า 10-20% จากจำนวนที่ได้รับในสูตรการคำนวณการวางคุณสามารถหมุนขดลวดได้อย่างปลอดภัยโดยไม่ต้องนับรอบ

จริงอยู่ที่สำหรับการพันเช่นนี้คุณจะต้องเลือกวงจรแม่เหล็กที่มีกำลังโดยรวมสูงกว่าเล็กน้อยซึ่งฉันได้แนะนำไปแล้วข้างต้น

1 – แกนวงแหวน

2 - ปะเก็น

3 – การหมุนที่คดเคี้ยว

รูปภาพแสดงให้เห็นว่าเมื่อม้วน "หมุนเพื่อหมุน" เส้นรอบวงที่คำนวณได้จะเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวงแหวนเฟอร์ไรต์มาก นี่เป็นเพราะทั้งเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดและความหนาของปะเก็น

ที่จริงแล้วเส้นรอบวงจริงที่จะเต็มไปด้วยเส้นลวดจะมีขนาดเล็กกว่านี้อีก เนื่องจากลวดพันไม่ยึดติดกับพื้นผิวด้านในของวงแหวนทำให้เกิดช่องว่าง นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดกับขนาดของช่องว่างนี้

คุณไม่ควรเพิ่มความตึงของสายไฟเมื่อพันขดลวดเพื่อลดช่องว่างนี้ เนื่องจากอาจทำให้ฉนวนและตัวสายไฟเสียหายได้

เมื่อใช้สูตรเชิงประจักษ์ด้านล่าง คุณสามารถคำนวณจำนวนรอบตามเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดที่มีอยู่และเส้นผ่านศูนย์กลางของหน้าต่างแกนกลาง

ข้อผิดพลาดในการคำนวณสูงสุดคือประมาณ –5% + 10% และขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของเส้นลวด

w = π(D – 10S – 4d) / วัน, ที่ไหน:

ว– จำนวนรอบของการพันขดลวดปฐมภูมิ

π – 3,1416,

ดี– เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแกนแม่เหล็กวงแหวน

ส– ความหนาของปะเก็นฉนวน

ง– เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดพร้อมฉนวน

/ - เส้นเศษส่วน

วิธีวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดและกำหนดความหนาของฉนวน - อธิบายไว้

เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น โปรดดูลิงก์นี้:

ตัวอย่างการคำนวณหม้อแปลงจริงหลายตัวอย่าง

● กำลังไฟ – 50 วัตต์

แกนแม่เหล็ก – K28 x 16 x 9

ลวด – Ø0.35มม.

w= π (16 – 10*0.1 – 4*0.39) / 0.39 data 108 (รอบ)

มันพอดีจริงๆ - 114 รอบ

● กำลังไฟ – 20 วัตต์

แกนแม่เหล็ก – K28 x 16 x 9

ลวด – Ø0.23มม.

w = π (16 – 10*0.1 – 4*0.25) / 0.25 data 176 (รอบ)

มันพอดีจริงๆ - 176 รอบ

● กำลังไฟฟ้า – 200 วัตต์

แกนแม่เหล็ก – วงแหวนสองวง K38 x 24 x 7

ลวด – Ø1.0มม.

w = π (24 – 10*0.1 – 4*1.07) / 1.07 data 55 (รอบ)

ในความเป็นจริง 58 รอบพอดี

ในทางปฏิบัติของนักวิทยุสมัครเล่นนั้น มักไม่สามารถเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดพันด้วยความแม่นยำที่ต้องการได้

หากลวดกลายเป็นเส้นบางเกินไปสำหรับการพัน "หมุนเพื่อหมุน" และสิ่งนี้มักเกิดขึ้นเมื่อพันขดลวดทุติยภูมิ คุณสามารถยืดขดลวดออกเล็กน้อยได้เสมอโดยขยับส่วนหมุนออกจากกัน และหากหน้าตัดของลวดไม่เพียงพอก็สามารถพันขดลวดได้หลายเส้นในคราวเดียว

จะหมุนหม้อแปลงพัลส์ได้อย่างไร?

ก่อนอื่นคุณต้องเตรียมวงแหวนเฟอร์ไรต์

เพื่อป้องกันไม่ให้ลวดตัดผ่านปะเก็นฉนวนและสร้างความเสียหายให้กับตัวเอง แนะนำให้ทำให้ขอบแหลมของแกนเฟอร์ไรต์ทื่อ แต่ไม่จำเป็น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากใช้ลวดบางหรือใช้ปะเก็นที่เชื่อถือได้ จริงอยู่ด้วยเหตุผลบางอย่างฉันมักจะทำเช่นนี้

ใช้กระดาษทรายปัดขอบคมด้านนอก

เราทำเช่นเดียวกันกับด้านในของวงแหวน

เพื่อป้องกันการพังทลายระหว่างขดลวดปฐมภูมิและแกน ควรมีปะเก็นฉนวนพันรอบวงแหวน

ในฐานะที่เป็นวัสดุฉนวน คุณสามารถเลือกผ้าเคลือบเงา ผ้าใยแก้ว เทปพันสายไฟ ฟิล์มไมลาร์ หรือแม้แต่กระดาษ

เมื่อพันวงแหวนขนาดใหญ่โดยใช้ลวดหนากว่า 1-2 มม. จะสะดวกในการใช้เทปพันสายไฟ

บางครั้งเมื่อทำหม้อแปลงพัลส์แบบโฮมเมดนักวิทยุสมัครเล่นใช้เทปฟลูออโรเรซิ่น - FUM ซึ่งใช้ในระบบประปา

สะดวกในการทำงานกับเทปนี้ แต่ฟลูออโรเรซิ่นมีความไหลเย็นและแรงกดของเส้นลวดในบริเวณขอบคมของวงแหวนอาจมีนัยสำคัญ

ไม่ว่าในกรณีใด หากคุณกำลังจะใช้เทป FUM ให้วางแถบกระดาษแข็งไฟฟ้าหรือกระดาษธรรมดาตามขอบของวงแหวน

เมื่อพันปะเก็นเข้ากับวงแหวน ขนาดเล็กการใช้ตะขอยึดสะดวกมาก

ตะขอยึดอาจทำจากลวดเหล็กหรือซี่ล้อจักรยาน

พันเทปฉนวนรอบๆ วงแหวนอย่างระมัดระวัง เพื่อให้แต่ละรอบทับซ้อนกับเทปก่อนหน้าที่ด้านนอกของวงแหวน ดังนั้นฉนวนที่ด้านนอกของวงแหวนจึงกลายเป็นสองชั้นและด้านใน - สี่หรือห้าชั้น

ในการพันขดลวดหลัก เราจำเป็นต้องมีกระสวย สามารถทำได้อย่างง่ายดายจากลวดทองแดงหนาสองชิ้น

ความยาวลวดพันที่ต้องการนั้นค่อนข้างง่ายในการกำหนด ก็เพียงพอที่จะวัดความยาวของหนึ่งเทิร์นแล้วคูณค่านี้ด้วยจำนวนเทิร์นที่ต้องการ ค่าเผื่อเล็กน้อยสำหรับข้อสรุปและข้อผิดพลาดในการคำนวณก็ไม่เสียหายเช่นกัน

34 (มม.) * 120 (เปลี่ยน) * 1,1 (ครั้ง) = 4488 (มม.)

หากใช้ลวดที่บางกว่า 0.1 มม. ในการพัน การปอกฉนวนด้วยมีดผ่าตัดสามารถลดความน่าเชื่อถือของหม้อแปลงได้ เป็นการดีกว่าที่จะถอดฉนวนของลวดดังกล่าวออกโดยใช้หัวแร้งและยาเม็ดแอสไพริน (กรดอะซิติลซาลิไซลิก)

ระวัง! เมื่อกรดอะซิติลซาลิไซลิกละลาย ควันพิษก็จะถูกปล่อยออกมา!

หากใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.5 มม. สำหรับการพันใด ๆ จะดีกว่าถ้าทำขั้วจากลวดตีเกลียว เราบัดกรีลวดหุ้มฉนวนที่ควั่นหนึ่งเส้นไปที่จุดเริ่มต้นของขดลวดปฐมภูมิ

เราป้องกันพื้นที่บัดกรีด้วยกระดาษแข็งไฟฟ้าชิ้นเล็ก ๆ หรือกระดาษธรรมดาที่มีความหนา 0.05 ... 0.1 มม.

เราม้วนจุดเริ่มต้นของการพันเพื่อยึดหัวต่อให้แน่นหนา

เราดำเนินการแบบเดียวกันกับเอาต์พุตที่ปลายขดลวด แต่คราวนี้เรายึดจุดต่อด้วยด้ายฝ้ายเท่านั้น เพื่อป้องกันไม่ให้ความตึงของด้ายอ่อนลงขณะผูกปม เราจึงยึดปลายด้ายไว้ด้วยหยดขัดสนที่ละลายแล้ว

หากใช้ลวดหนากว่า 0.5 มม. ในการพันก็สามารถสรุปได้ด้วยลวดเส้นเดียวกัน ในตอนท้ายคุณต้องใส่ชิ้นส่วนของโพลีไวนิลคลอไรด์หรือท่ออื่น ๆ (แคมบริก)

จากนั้นจะต้องยึดสายไฟพร้อมกับท่อด้วยด้ายฝ้าย

เราพันผ้าเคลือบเงาหรือเทปฉนวนอื่นๆ สองชั้นไว้เหนือขดลวดปฐมภูมิ ปะเก็นที่พันกันนี้จำเป็นสำหรับการแยกวงจรทุติยภูมิของแหล่งจ่ายไฟออกจากเครือข่ายแสงสว่างที่เชื่อถือได้ หากคุณใช้ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 มิลลิเมตร ควรใช้เทปพันสายไฟเป็นปะเก็น

หากคุณตั้งใจจะใช้คุณสามารถพันขดลวดทุติยภูมิเป็นสองเส้นได้ สิ่งนี้จะช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสมมาตรของขดลวดอย่างสมบูรณ์ การหมุนของขดลวดทุติยภูมิจะต้องมีการกระจายเท่า ๆ กันรอบปริมณฑลของแกนกลาง นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับขดลวดที่ทรงพลังที่สุดในแง่ของการส่งกำลังออก ขดลวดทุติยภูมิซึ่งใช้พลังงานจำนวนเล็กน้อยเมื่อเทียบกับทั้งหมดสามารถทำให้เกิดแผลแบบสุ่มได้

หากคุณมีลวดที่มีหน้าตัดไม่เพียงพอ คุณสามารถพันขดลวดโดยใช้สายไฟหลายเส้นต่อขนานกัน

ในภาพ ขดลวดทุติยภูมิพันด้วยสายไฟสี่เส้น

โดยที่: t และ, T – ระยะเวลาและคาบของชีพจร

สำหรับ วงจรปลายเดี่ยว: γ = 0..0.5; γ สูงสุด = 0.5;

ที่ไหน: , - แรงดันไฟฟ้าต่ำสุดและสูงสุดบนขดลวดปฐมภูมิ

ที่ไหน

ความต้านทานของช่องเปิดของทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนาม

แรงดันอิ่มตัวของทรานซิสเตอร์แบบไบโพลาร์

แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไดโอดเรียงกระแสไบแอสไปข้างหน้าในวงจรเอาท์พุต (สำหรับไดโอดชอตกี= 0.5..0.6 โวลต์ - ค่าของสะพานคือ 2

เจ = 5 10 6 มี/ม2 ความหนาแน่นกระแสสูงสุดในเส้นลวด

B - การเหนี่ยวนำแม่เหล็กในวงจรแม่เหล็ก

B = 0.2 T (เลือกด้วยระยะขอบ)

η = 0.93..0.95

(มม.)

(มม.); ส ค = [ซม. 2 ]; μ 0 = 4π∙10 -8 = 1.256637∙10 -7

ส 0 = 0.2827 ซม. 2 ;

ส = 0.05 ซม. 2

ส 0 = 1.1308 ซม. 2 ;

ส ค = 0.24 ซม. 2

ส 0 =2.0102 ซม. 2 ;

ส ค = 0.54 ซม. 2

ส 0 = 3.1416 ซม. 2 ;

S ค = 0.6 ซม. 2

ส 0 = 0.825 ซม. 2 ;

S ค = 0.36 ซม. 2;

B ม. = 0.38 T;

ยาวเฉลี่ย= 2.9 ซม.

ส 0 ส วิ = 0.297 ซม. 4 .