نحوه بهبود مشکل افزایش بیش از حد دمای ترانسفورماتور منبع تغذیه سوئیچینگ
در کاربردهای عملی، افزایش بیش از حد دما اغلب در دو جنبه اتفاق می افتد: ترانزیستور MOS ترانسفورماتور قدرت و طراحی خود ترانسفورماتور. امروز از این دو جنبه شروع خواهیم کرد تا ببینیم چگونه می توان مشکل افزایش بیش از حد دما را در ترانسفورماتورهای برق سوئیچینگ به طور موثر حل کرد.
در کاربردهای عملی، افزایش بیش از حد دما اغلب در دو جنبه اتفاق می افتد: ترانزیستور MOS ترانسفورماتور قدرت و طراحی خود ترانسفورماتور. امروز از این دو جنبه شروع خواهیم کرد تا ببینیم چگونه می توان مشکل افزایش بیش از حد دما را در ترانسفورماتورهای برق سوئیچینگ به طور موثر حل کرد.
اولاً، از منظر خود ترانسفورماتور، هنگامی که افزایش دما و گرمای بیش از حد وجود دارد، عمدتاً به دلیل چهار مشکل ایجاد می شود: اتلاف مس، مسائل مربوط به فرآیند سیم پیچی، تلفات آهن ترانسفورماتور و قدرت طراحی ترانسفورماتور بسیار کم. گرمایش بدون بار ناشی از خرابی عایق ترانسفورماتور یا ولتاژ بالای ورودی ترانسفورماتور است. خرابی عایق نیاز به پیچیدن سیم پیچ دارد و ولتاژ ورودی بالا مستلزم کاهش ولتاژ ورودی یا افزایش تعداد سیم پیچ ها است. اگر ولتاژ نرمال باشد و با بار گرم شود، به این معنی است که بار روی ترانسفورماتور قدرت خیلی زیاد است و نیاز به تغییر در طراحی بار آن است.
در فرآیند طراحی سوئیچینگ ترانسفورماتورهای قدرت، گرمایش ترانزیستورهای MOS جدی ترین است و مشکل افزایش دمای بالا ناشی از تلفات است. از دست دادن ترانزیستورهای MOS از دو بخش تشکیل شده است: از دست دادن فرآیند سوئیچینگ و از دست دادن وضعیت. برای کاهش تلفات حالت، می توان از ترانزیستورهای سوئیچینگ با مقاومت کم مقاومت استفاده کرد. از دست دادن فرآیند سوئیچینگ به دلیل اندازه شارژ گیت و زمان سوئیچینگ ایجاد می شود. برای کاهش تلفات فرآیند سوئیچینگ، دستگاه هایی با سرعت سوئیچینگ سریعتر و زمان بازیابی کوتاهتر را می توان انتخاب کرد. اما مهمتر از آن، با طراحی روش های کنترل بهتر و تکنیک های بافر برای کاهش تلفات، مانند استفاده از فناوری سوئیچینگ نرم، می توان این تلفات را تا حد زیادی کاهش داد.
علاوه بر این، این احتمال نیز وجود دارد که افزایش دمای خود ترانسفورماتور قدرت بیش از حد باشد، یعنی خود ترانسفورماتور قدیمی شده است. هنگامی که مهندس خود ترانسفورماتور و ترانزیستور MOS را بررسی می کند و هیچ گونه ناهنجاری پیدا نمی کند، لازم است که بر اساس زمان کار و عمر مفید ترانسفورماتور قضاوت جامعی انجام دهد.
