Diferite tipuri de transformatoare utilizate în circuitele electronice și electrice, care sunt în cerere, în multe domenii de activitate economică. De exemplu, transformatoare de impulsuri (textul IT) - un element important instalat în aproape toate sursele de alimentare moderne.
Diferite modele de transformatoare de impulsuri
Design-ul (e) a transformatorului de impuls
În funcție de forma miezului și plasându-l pe role, IT disponibile in urmatoarele variante de design:
Design-ul tijei puls transformator
Proiectarea transformator de impulsuri în proiectarea blindaj
Structura toroidal a transformatorului de impuls
Caracteristici de design bronesterzhnevogo transformator de impulsuri
În ilustrație:
- A - flux care transportă bucla din clase de oțel transformator fabricate de tehnologie cald sau la rece din metal laminat (cu excepția formei miez toroidal, este realizat din ferită);
- In - bobina un material izolant
- C - sârmă, creând un cuplaj inductiv.
Rețineți că oțelul electric conține aditivi de siliciu mici, deoarece devine cauza pierdere a puterii de efectele curenților turbionari în circuitul magnetic. În execuție IT miez toroidal poate fi realizat din oțel laminat sau ferimagnetic.
Cadranelor pentru miez electromagnetic sunt selectate în funcție de frecvența groasă. Odată cu creșterea acestui parametru ar trebui să fie stabilită la grosimea plăcii.
Principiul de funcționare
Caracteristica principală a unui transformator de tip impuls (în continuare TI) este că acestea sunt servite impulsuri unipolare având o componentă de curent constant, și, prin urmare, miezul magnetic este într-o stare constantă de magnetizare. Mai jos este o diagramă schematică a dispozitivului de conectare.
Schema: conexiune puls transformator
După cum puteți vedea, schema de conexiuni este aproape identic cu transformatoarele conventionale nu se poate spune de diagrama de sincronizare.
Diagrama de temporizare care ilustrează funcționarea transformatorului de impuls
Pe înfășurarea primară recepționează semnale în impulsuri, având o formă dreptunghiulară f (t). intervalul de timp dintre ele este destul de scurt. Acest lucru determină o creștere a inductanță în timpul intervalului tu. după declinul observată în intervalul (T-tu).
Diferentele de inductie apar la o rată care poate fi exprimată în termeni de constanta de timp conform formulei: τp = L0 / RH
Coeficientul care descrie diferența dintre diferența inductanță este determinată după cum urmează: = Bmax Av - Br
- Bmax - nivel de inducție valoare maximă;
- Br -ostatochny.
Mai clar diferența de inducție este prezentată în figură, afișând deplasarea punctului de operare în bucla de flux IT.
După cum se vede în diagrama de sincronizare, bobina secundară are un nivel de tensiune U2. în care există emisii inverse. Astfel, se manifestă în energia magnetică este acumulată, care depinde de magnetizare (parametrul UI).
Impulsuri de trecere a curentului prin bobina primară, caracterizată printr-o formă trapezoidală, deoarece curenții de sarcină și liniare (cauzate de magnetizare a miezului) sunt combinate.
Nivelul de tensiune în intervalul de la 0 la tu rămâne neschimbat, valoarea et = Um. În ceea ce privește tensiunea la bornele bobinei secundare, poate fi calculată cu ajutorul formulei:
- Ψ - parametru de flux;
- S - valoarea care prezintă secțiunea transversală a fluxului de bază.
Dat fiind faptul că derivatul caracterizează variația curentului care curge prin bobina primară este constantă, creșterea nivelului de inducție magnetică este liniară. Pe această bază, este permis să facă o diferență în locul indicatorilor derivate, prelevate la intervale regulate, permițându-vă să aduceți modificări cu formula:
În acest caz, At va fi identificat cu parametrul tu. care caracterizează durata cu care curge tensiunea de impuls de intrare.
Pentru a calcula aria pulsului, la care tensiunea de generat în înfășurarea secundară IT, ambele părți trebuie să fie multiplicate cu formula anterioară tu. Ca rezultat, vom obține o expresie care oferă un parametru de bază de IT:
Rețineți că parametrul este direct proporțională Av cu magnitudinea depinde de zona pulsului.
A doua valoare cea mai importantă ce caracterizează munca IT - inducție diferențială, este influențată de parametri, cum ar fi secțiunea transversală și permeabilitatea magnetică a miezului magnetic, iar numărul de rotații pe bobina:
- L0 - inducție Delta;
- uA - permeabilitatea magnetică a miezului;
- W1 - numărul de spire primare;
- S - aria secțiunii transversale a miezului;
- LCP - lungimea (perimetrul) al miezului (miez magnetic)
- Br - valoare remanenta;
- Bmax - nivelul de inducție maximă.
- Hm - intensitatea câmpului magnetic (maxim).
Având în vedere faptul că parametrul inductanța IT este total dependentă de permeabilitatea magnetică a miezului, atunci când calculul este necesar să se pornească de la uA valoarea maximă. care prezintă curba de magnetizare. În consecință, că materialul din care este realizat miezul, parametrul nivel Br. afișarea unei inducție reziduale, trebuie să fie minime.
Prin urmare, ca material de bază rol de IT, banda ideală din otel de transformator. De asemenea, este posibil să se utilizeze Permalloy, care are un parametru numit raport perpendicularității este minim.
RF IT miezuri de ferită ideale ale aliajelor deoarece materialul diferă ușor pierderile dinamice. Dar, din cauza inductanță scăzută trebuie să facă mari de IT.
Calculul transformatorului de impulsuri
Să vedem cum este necesar să se calculeze IT. Eficiența Notă a dispozitivului este conectat direct cu precizia de calcul. De exemplu, ia în considerare un circuit convertor convențional care utilizează forma toroidală IT.
În primul rând, avem nevoie pentru a calcula nivelul de putere al IT, pentru aceasta folosim formula: P = 1,3 x pH.
Valoarea pH-ului arată cât de mult puterea este consumată de sarcină. Apoi, o putere înainte de ansamblu (RSL), nu ar trebui să fie mai mică decât puterea de încărcare:
Necesară pentru calcularea parametrilor:
- Sc - afișează aria secțiunii transversale a miezului toroidal;
- S0 - zona ferestrei sale (ca influxul, iar valoarea anterioară este prezentată în figură);
Principalii parametri ai miezului toroidal
- Bmax - inducție maximă de vârf, depinde de marca ferromagitnogo ce material se utilizează (valoare de referință preluate din surse care descriu caracteristicile marcheaza feritele);
- f - un parametru care caracterizează frecvența cu care tensiunea convertită.
Următoarea fază reduce la determinarea numărului de rotații în TR2 înfășurare primară:
(Rezultatul este rotunjit în sus)
Dimensiunea UI definită prin expresia:
UI = U / 2-Ue (U - convertor de tensiune de alimentare; Ue - nivelul de tensiune furnizat la emitorul tranzistorului V1 și V2 elementelor).
Vom proceda la calculul curentului maxim care curge prin înfășurării primare:
parametrul η este de 0,8, acesta este eficiența cu care să lucreze Convertor nostru.
Diametrul firului utilizat în bobina este dată de:
Rămâne să se calculeze ieșirea de lichidare a acesteia, și anume, numărul de rotații ale firului și diametrul său:
Dacă aveți probleme cu definirea parametrilor de bază ale IT, internet pot găsi site-uri, care permite să se calculeze orice transformatoare de impulsuri on-line.