روشهای بهبود برای مشکل افزایش بیش از حد دما در ترانسفورماتورهای برق سوئیچینگ
در کاربردهای عملی، افزایش دمای بالا اغلب هم در ترانزیستور MOS ترانسفورماتور قدرت و هم در طراحی ترانسفورماتور اتفاق میافتد. امروز از این دو جنبه شروع می کنیم تا ببینیم چگونه می توان مشکل افزایش دمای بالا را در ترانسفورماتورهای برق سوئیچینگ به طور موثر حل کرد.
در کاربردهای عملی، افزایش دمای بالا اغلب هم در ترانزیستور MOS ترانسفورماتور قدرت و هم در طراحی ترانسفورماتور اتفاق میافتد. امروز از این دو جنبه شروع می کنیم تا ببینیم چگونه می توان مشکل افزایش دمای بالا را در ترانسفورماتورهای برق سوئیچینگ به طور موثر حل کرد.
اولاً، از منظر خود ترانسفورماتور، هنگامی که افزایش دما خیلی زیاد است و گرما تولید می شود، عمدتاً به دلیل چهار مشکل ایجاد می شود: اتلاف مس، مسائل مربوط به فرآیند سیم پیچی، تلفات آهن ترانسفورماتور و توان طراحی ترانسفورماتور بسیار کم. گرمایش بدون بار به عایق ترانسفورماتور آسیب دیده یا بالا بودن ولتاژ ورودی ترانسفورماتور اشاره دارد. اگر عایق آسیب دیده باشد، سیم پیچ باید دوباره بپیچد. اگر ولتاژ ورودی بالا باشد، باید ولتاژ ورودی را کاهش داد یا تعداد سیم پیچ ها را افزایش داد. اگر ولتاژ نرمال باشد و با بار گرما و گرما ایجاد کند، به این معنی است که بار ترانسفورماتور قدرت بیش از حد زیاد است و طراحی بار نیاز به تغییر دارد.
در فرآیند طراحی سوئیچینگ ترانسفورماتورهای قدرت، گرمایش لوله های MOS شدیدترین است و مشکل افزایش بیش از حد دما خود 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. کاهش تلفات حالت را می توان با انتخاب ترانزیستورهای سوئیچ با مقاومت حالت کم به دست آورد. 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 برای کاهش آن انتخاب کرد. اما مهمتر از آن، کاهش تلفات با طراحی روش های کنترل بهتر و تکنیک های بافر، مانند استفاده از فناوری سوئیچینگ نرم که می تواند تا حد زیادی این تلفات را کاهش دهد، مهم است.
علاوه بر این، احتمال دیگری وجود دارد که افزایش دمای خود ترانسفورماتور قدرت بیش از حد بالا باشد که پدیده پیری خود ترانسفورماتور است. هنگامی که مهندس خود ترانسفورماتور و ترانزیستور MOS را بررسی می کند و هیچ گونه ناهنجاری پیدا نمی کند، باید یک قضاوت جامع بر اساس زمان کار و طول عمر ترانسفورماتور انجام شود.
