ملاحظات طراحی سلف حالت مشترک ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ

ملاحظات طراحی سلف حالت مشترک ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ

در طول فرآیند طراحی ترانسفورماتور قدرت، مهندسین نیاز به محاسبه دقیق و تکمیل طراحی سلف حالت مشترک و انتخاب عددی دارند که مستقیماً با دقت عملکرد ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ مرتبط است. در مقاله امروز به طور مختصر به بررسی طراحی سلف های حالت مشترک ترانسفورماتورهای منبع تغذیه سوئیچینگ می پردازیم تا ببینیم در فرآیند طراحی و محاسبه سلف های حالت مشترک ترانسفورماتورهای قدرت باید به چه مواردی توجه شود. در فرآیند طراحی و تولید ترانسفورماتورهای قدرت، مهندسان نیاز به طراحی سلف های حالت مشترک دارند که عمدتاً به سه پارامتر اساسی یعنی جریان ورودی، امپدانس و فرکانس و انتخاب هسته نیاز دارند. 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 استفاده از یک سیم واحد کار می‌کنند که نویز فرکانس بالا و تلفات اثر پوستی را کاهش می‌دهد. در طول فرآیند محاسبه، امپدانس سلف حالت مشترک ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ به طور کلی به عنوان حداقل مقدار در شرایط فرکانس داده شده مشخص می شود. امپدانس های خطی به صورت سری، میرایی عمومی مورد نیاز نویز را فراهم می کنند. اما در واقع، مسائل امپدانس خطی اغلب نادیده گرفته می شوند. بنابراین، طراحان اغلب از یک ابزار شبکه تثبیت شده با امپدانس خطی 50 وات برای آزمایش سلف های حالت معمولی استفاده می کنند و به تدریج به یک روش استاندارد برای آزمایش عملکرد سلف های حالت معمول تبدیل شده است. اما نتایج به دست آمده اغلب با واقعیت کاملاً متفاوت است. در واقع، هنگامی که سلف حالت مشترک نرمال است، فرکانس گوشه ابتدا فرکانسی را تولید می کند که تضعیف -6dB در هر اکتاو را افزایش می دهد (فرکانس گوشه -3dB است که توسط سلف حالت مشترک تولید می شود). این فرکانس گوشه معمولاً کم است تا راکتانس القایی بتواند امپدانس را ایجاد کند. بنابراین، اندوکتانس را می توان با این فرمول بیان کرد، یعنی: Ls=Xx/2πf. موضوع دیگری نیز وجود دارد که مهندسان باید به آن توجه کنند، یعنی در طراحی سلف های حالت مشترک باید به متریال هسته و تعداد دور مورد نیاز توجه کنند. ابتدا به انتخاب مدل هسته مغناطیسی نگاه می کنیم. در صورت وجود فضای اندوکتانس مشخص، مدل هسته مغناطیسی مناسب را با توجه به این فضا انتخاب می کنیم. اگر تنظیمی وجود نداشته باشد، مدل هسته مغناطیسی معمولاً به میل خود انتخاب می شود. پس از تعیین مدل هسته ترانسفورماتور قدرت، مرحله بعدی محاسبه حداکثر تعداد چرخش هایی است که هسته می تواند انجام دهد. به طور کلی، یک سلف حالت مشترک دارای دو سیم پیچ است، معمولا یک لایه، و هر سیم پیچ در هر طرف هسته توزیع می شود. دو سیم پیچ باید با فاصله مشخصی از هم جدا شوند. سیم پیچ های دولایه و انباشته نیز گهگاه مورد استفاده قرار می گیرند، اما این رویکرد 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 می شود، می توان محیط داخلی را با کم کردن شعاع سیم مسی از شعاع داخلی هسته 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.