ملاحظات طراحی برای سوئیچینگ سلف حالت رایج ترانسفورماتور منبع تغذیه

ملاحظات طراحی برای سوئیچینگ سلف حالت رایج ترانسفورماتور منبع تغذیه

در طول فرآیند طراحی ترانسفورماتور قدرت، مهندسان نیاز به محاسبه دقیق و تکمیل طراحی اندوکتانس حالت مشترک و انتخاب مقدار دارند که مستقیماً با دقت عملکرد ترانسفورماتور قدرت سوئیچینگ مرتبط است. در مقاله امروز به طور مختصر به بررسی طراحی اندوکتانس حالت مشترک ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ می پردازیم و خواهیم دید که در هنگام طراحی و محاسبه اندوکتانس حالت مشترک ترانسفورماتور قدرت باید به چه مشکلاتی توجه کرد. در فرآیند طراحی و تولید ترانسفورماتورهای قدرت، مهندسان نیاز به طراحی سلف حالت مشترک دارند. سه پارامتر اساسی مورد نیاز است، یعنی جریان ورودی، امپدانس و فرکانس، و انتخاب هسته مغناطیسی. بیایید ابتدا جریان ورودی را بررسی کنیم. این مقدار پارامتر مستقیماً قطر سیم مورد نیاز برای سیم پیچ را تعیین می کند. هنگام محاسبه و انتخاب قطر سیم، چگالی جریان معمولاً 400A/cm³ است، اما این مقدار باید با افزایش دمای سلف تغییر کند. به طور معمول، سیم‌پیچ‌ها با یک سیم کار می‌کنند که نویز فرکانس بالا و تلفات اثر پوستی را کاهش می‌دهد. در فرآیند محاسبه، امپدانس اندوکتانس حالت مشترک ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ به طور کلی به عنوان حداقل مقدار در شرایط فرکانس داده شده مشخص می شود. یک امپدانس خطی سری، میرایی نویز معمولی مورد نیاز را فراهم می کند. اما در واقع، مشکل امپدانس خطی اغلب ساده‌ترین راه است که نادیده گرفته می‌شود، بنابراین طراحان اغلب از ابزار شبکه تثبیت‌کننده امپدانس خطی 50 واتی برای آزمایش سلف‌های حالت معمولی استفاده می‌کنند و به تدریج به یک روش استاندارد برای آزمایش عملکرد سلف‌های حالت رایج تبدیل شده است. . با این حال، نتایج به دست آمده معمولاً با واقعیت کاملاً متفاوت است. در واقع، سلف حالت مشترک ابتدا یک تضعیف -6dB در هر اکتاو در فرکانس گوشه معمولی ایجاد می‌کند (فرکانس گوشه -3dB است که توسط سلف حالت مشترک تولید می‌شود). این فرکانس گوشه معمولاً بسیار کم است به طوری که راکتانس القایی می تواند امپدانس ایجاد کند. بنابراین، اندوکتانس را می توان با این فرمول بیان کرد، یعنی: Ls=Xx/2πf. مشکل دیگری وجود دارد که مهندسان باید به آن توجه کنند، یعنی در طراحی سلف های حالت معمولی باید به مواد هسته و تعداد دورهای مورد نیاز توجه کنند. بیایید ابتدا به انتخاب نوع هسته نگاه کنیم. در صورت وجود فضای اندوکتانس مشخص، نوع هسته مناسب را با توجه به این فضا انتخاب می کنیم. در صورت عدم وجود مقررات، نوع هسته معمولاً به میل خود انتخاب می شود. پس از تعیین مدل هسته ترانسفورماتور قدرت، کار بعدی محاسبه حداکثر تعداد دورهایی است که هسته می تواند بپیچد. به طور کلی، یک سلف حالت مشترک دارای دو سیم پیچ است، معمولاً یک لایه، و هر سیم پیچ در هر طرف هسته مغناطیسی توزیع شده است و دو سیم پیچ باید با فاصله معینی از هم جدا شوند. سیم پیچ های دولایه و انباشته نیز گهگاه مورد استفاده قرار می گیرند، اما این عمل باعث افزایش ظرفیت توزیع شده سیم پیچ و کاهش عملکرد فرکانس بالا سلف می شود. از آنجایی که قطر سیم مسی با بزرگی جریان خطی تعیین شده است، می توان محیط داخلی را با کم کردن شعاع سیم مسی از شعاع دایره داخلی هسته مغناطیسی محاسبه کرد. بنابراین، حداکثر تعداد چرخش را می توان با قطر سیم مسی به اضافه عایق و محیط اشغال شده توسط هر سیم پیچ محاسبه کرد.