Analiza transformatora impulsowego wysokiej częstotliwości
W produktach elektronicznych, z którymi mamy kontakt na co dzień, możemy znaleźć dużą ich liczbęrdzeń magnetycznykomponentów, wśród których znajduje się serceprzełączanie zasilaniamoduł -transformator przełączający. Obecnie produkty elektroniczne w życiu mają coraz bardziej rygorystyczne wymagania dotyczące wyglądu ultramałych i ultracienkich produktów. Jako serce źródła energii tych produktów elektronicznych, zasilacz impulsowy wysokiej częstotliwości ma zalety w postaci wysokiej wydajności, dobrej temperatury i małych rozmiarów. Dlatego wiele produktów elektronicznych to zasilacze impulsowe wysokiej częstotliwości. Jako praktycy branży elektronicznej musicie wiedzieć coś na temat transformatora zasilacza impulsowego.
Transformator to urządzenie wykorzystujące zasadę indukcji elektromagnetycznej do wymiany prądu. Do jego głównych elementów należącewka pierwotna, cewka wtórnaIżelazny rdzeń.
W zawodzie elektroniki często można spotkać transformatory. Najczęstsze zastosowanie w module zasilacza jako konwersja napięcia i izolacja:
①: Transformację można podzielić na dwa typy: w górę i w dół. Większość zasilaczy impulsowych jest typu step-down. Takie produkty elektroniczne są zwykle używane w zasilaczach do komputerów stacjonarnych, adapterach do laptopów, ładowarkach do telefonów komórkowych, zasilaczach do telewizorów, urządzeniach do gotowania ryżu, lodówkach, kuchenkach indukcyjnych, zasilaczach itp. Są to wejścia prądu przemiennego, które przechodzą przez mostek prostowniczy i duży kondensator filtrujący prostownik w celu uzyskania wysokiego napięcia prądu stałego.
②: Wzmocnienie jest zwykle stosowane w zasilaczach inwertorowych lub liniach DC-DC, z zasilaczami awaryjnymi, a napięcie akumulatora 12 V jest przekształcane na napięcie wyjściowe 220 V dla urządzeń zasilających.
③: Izolacjatransformatory przełączające wysokiej częstotliwościjest wymogiem bezpieczeństwa mającym na celu zapewnienie bezpieczeństwa sprzętu elektrycznego. W przypadku wejścia prądu przemiennego transformator przełączający musi znajdować się w bezpiecznej odległości, aby zapewnić izolację pomiędzy głównym wejściem prądu przemiennego a wtórnym źródłem zasilania. Uzwojenie pierwotne transformatora jest izolowane taśmą izolacyjną, a pierwotna i wtórna strona szkieletu są izolowane. Prąd przemienny przechodzi przez ciało ludzkie i tworzy pętlę z ziemią, powodując niebezpieczeństwo przewodzenia przez człowieka. Istnieją testy wysokiego napięcia na transformatorach, zwykle wymagające 3 KV.
Obecna zależność między cewką pierwotną i cewką wtórną:
Kiedy transformator pracuje pod obciążeniem, zmiana prądu cewki wtórnej spowoduje odpowiednią zmianę prądu cewki pierwotnej. Zgodnie z zasadą równowagi potencjału magnetycznego wnioskuje się, że prąd cewki pierwotnej i wtórnej jest odwrotnie proporcjonalny do liczby zwojów cewki. Prąd po stronie z większą liczbą zwojów jest mniejszy, a prąd po stronie z mniejszą liczbą zwojów jest większy.
Można go wyrazić za pomocą następującego wzoru: prąd cewki pierwotnej/prąd cewki wtórnej = zwoje cewki wtórnej/zwoje cewki pierwotnej.
Materiały cewki transformatora obejmujądrut emaliowany, drut trójwarstwowy w izolacji, folia miedziana, Iblacha miedziana. Drut emaliowany zazwyczaj wykorzystuje drut skręcony wielożyłowy. Zaletą drutu skręconego wielożyłowego jest uniknięcie efektu naskórkowania drutu miedzianego, ale drut skręcony wielożyłowy może powodować hałas. Trójwarstwowy izolowany drut stosuje się w transformatorach o niewystarczającej odległości bezpieczeństwa lubmały szkieletpowierzchni, a folia miedziana i blacha miedziana są stosowane w transformatorach dużej mocy.
Metoda uzwojenia cewki może poprawić EMI transformatora, szczególnie w zasilaczach typu flyback o małej mocy. Uzwojenie cewki i ekranowanie są bardzo ważne dla zakłóceń elektromagnetycznych. Uzwojenie cewki wpływa na indukcyjność rozproszenia i pojemność pasożytniczą transformatora oraz ma wpływ na straty transformatora.
Różnica pomiędzytransformatory niskiej częstotliwościItransformatory wysokiej częstotliwości:
① Częstotliwość pracy transformatora
Wedługróżne częstotliwości pracy transformatoraogólnie można go podzielić na transformatory niskiej częstotliwości i transformatory wysokiej częstotliwości. Na przykład w życiu codziennym częstotliwość prądu przemiennego o częstotliwości przemysłowej wynosi 50 Hz, a transformator pracujący na tej częstotliwości nazywamy transformatorem niskiej częstotliwości; podczas gdy częstotliwość robocza transformatora wysokiej częstotliwości może sięgać od dziesiątek do setek kHz. W przypadku transformatorów niskiej częstotliwości i transformatorów wysokiej częstotliwości o tej samej mocy wyjściowej objętość transformatora wysokiej częstotliwości jest znacznie mniejsza niż objętość transformatora niskiej częstotliwości. Transformator jest stosunkowo dużym elementem obwodu zasilania. Aby zapewnić moc wyjściową przy jednoczesnym zmniejszeniu głośności, należy zastosować transformator wysokiej częstotliwości, dlatego w zasilaczu impulsowym stosuje się transformator wysokiej częstotliwości.
② Zasada działania transformatora
Zasada działania transformatora wysokiej częstotliwości i transformatora niskiej częstotliwości jest taka sama. Obydwa działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, różnią się jednak materiałami do produkcji ich rdzeni. Żelazny rdzeń transformatora niskiej częstotliwości jest zwykle wykonany z wielu arkuszy stali krzemowej ułożonych razem, podczas gdy żelazny rdzeń transformatora wysokiej częstotliwości jest wykonany z materiałów magnetycznych o wysokiej częstotliwości.
③ Sygnał transmisji transformatora
W obwodzie zasilacza stabilizowanego napięciem stałym transformator niskiej częstotliwości przesyła sygnał sinusoidalny. W obwodzie zasilacza impulsowego transformator wysokiej częstotliwości przesyła impulsowy sygnał prostokątny o wysokiej częstotliwości.
Główne funkcje transformatora to: konwersja napięcia; konwersja impedancji; izolacja; stabilizacja napięcia (transformator nasycenia magnetycznego) itp. Transformatory są stosowane w prawie wszystkich produktach elektronicznych i są ich niezbędną częścią. Zasada działania transformatora jest prosta. W zależności od różnych okazji użycia i różnych zastosowań proces nawijania transformatora będzie również miał różne wymagania.
15 lat profesjonalnego producenta komponentów elektronicznych
Czas publikacji: 17 października 2024 r