Аналіз високочастотного імпульсного трансформатора живлення
В електронних продуктах, з якими ми контактуємо щодня, ми можемо знайти велику кількістьмагнітний сердечниккомпонентів, серед яких є серцевинаімпульсний джерело живленнямодуль - вкомутаційний трансформатор. В даний час електронні продукти в житті мають все більш жорсткі вимоги до зовнішнього вигляду ультрамалих і ультратонких виробів. Як серце джерела енергії цих електронних виробів, високочастотне імпульсне джерело живлення має такі переваги, як висока ефективність, хороша температура та малий розмір. Тому багато електронних виробів є високочастотними імпульсними джерелами живлення. Як фахівці в електронній промисловості, ви повинні знати дещо про трансформатор імпульсного джерела живлення.
Трансформатор - це пристрій, який використовує принцип електромагнітної індукції для обміну струмом. Його основні компоненти включаютьпервинна котушка, вторинна котушкаізалізне ядро.
У професії електроніка часто можна побачити трансформатори. Найбільш поширене використання в модулі живлення як перетворення напруги та ізоляції:
①: Трансформацію можна розділити на два типи: поступова та понижувальна. Більшість імпульсних джерел живлення є понижуючими. Такі електронні вироби зазвичай використовуються в настільних блоках живлення, адаптерах для ноутбуків, зарядних пристроях для мобільних телефонів, блоках живлення для телевізорів, рисоварках, холодильниках, індукційних плитах, джерелах живлення тощо. Це входи змінного струму, які проходять через випрямний міст і фільтрацію випрямляча великого конденсатора. для отримання постійного струму високої напруги.
②: підсилення зазвичай використовується в інверторних джерелах живлення або лініях постійного та постійного струму, з аварійними джерелами живлення, а батарея 12 В перетворюється на вихід 220 В для обладнання джерела живлення.
③: Ізоляціявисокочастотні імпульсні трансформаториє вимогою безпеки для забезпечення безпеки електрообладнання. Під час входу змінного струму комутаційний трансформатор повинен мати безпечну відстань для досягнення ізоляції між первинним входом змінного струму та вторинним джерелом живлення. Первинна обмотка трансформатора ізольована ізоляційною стрічкою, а первинна і вторинна сторони каркаса ізольовані. Змінний струм проходить через тіло людини і утворює петлю із землею, створюючи небезпеку для провідності людини. Існують високовольтні випробування трансформаторів, які зазвичай вимагають 3 кВ.
Поточне співвідношення між первинною та вторинною котушками:
Коли трансформатор працює з навантаженням, зміна струму вторинної котушки призведе до відповідної зміни струму первинної котушки. Відповідно до принципу балансу магнітного потенціалу виходить, що струм первинної та вторинної котушок обернено пропорційний числу витків котушки. Струм на стороні з більшою кількістю витків менший, а струм на стороні з меншою кількістю витків більший.
Це можна виразити такою формулою: струм первинної котушки/струм вторинної котушки = витки вторинної котушки/витки первинної котушки.
Матеріали котушки трансформатора включаютьемальований провід, тришаровий ізольований провід, мідна фольга, імідний лист. Для емальованого дроту зазвичай використовується багатожильний скручений дріт. Перевагою багатожильного крученого дроту є уникнення скін-ефекту мідного дроту, але багатожильний кручений дріт може спричиняти шум. Тришаровий ізольований провід використовується в трансформаторах з недостатньою безпечною відстанню абомаленький скелетобласті, а мідна фольга і мідний лист використовуються в трансформаторах великої потужності.
Спосіб намотування котушки може покращити EMI трансформатора, особливо в малопотужних джерелах живлення зі зворотним ходом. Обмотка та екранування котушки дуже важливі для EMI. Обмотка котушки впливає на індуктивність витоку та паразитну ємність трансформатора, а також впливає на втрати трансформатора.
Різниця міжнизькочастотні трансформаториівисокочастотні трансформатори:
① Робоча частота трансформатора
Відповідно дорізні робочі частоти трансформатора, загалом його можна розділити на низькочастотні трансформатори та високочастотні трансформатори. Наприклад, у повсякденному житті частота промислової частоти змінного струму становить 50 Гц, і ми називаємо трансформатор, що працює на цій частоті, низькочастотним трансформатором; при цьому робоча частота високочастотного трансформатора може досягати десятків кГц до сотень кГц. Для трансформаторів низької частоти і трансформаторів високої частоти з однаковою вихідною потужністю об'єм трансформатора високої частоти значно менше, ніж об'єм трансформатора низької частоти. Трансформатор є відносно великим компонентом у ланцюзі живлення. Для забезпечення вихідної потужності при зниженні гучності необхідно використовувати високочастотний трансформатор, тому в імпульсному джерелі живлення використовується високочастотний трансформатор.
② Принцип роботи трансформатора
Принцип роботи високочастотного трансформатора та низькочастотного трансформатора однаковий. Обидва працюють за принципом електромагнітної індукції, але з точки зору виробничих матеріалів, матеріали, які використовуються для їх сердечників, відрізняються. Залізний сердечник низькочастотного трансформатора, як правило, складається з багатьох листів кремнієвої сталі, складених разом, тоді як залізний сердечник високочастотного трансформатора виготовлений з високочастотних магнітних матеріалів.
③ Сигнал передачі трансформатора
У ланцюзі стабілізованого джерела живлення постійної напруги низькочастотний трансформатор передає синусоїдний сигнал. У схемі імпульсного джерела живлення високочастотний трансформатор передає високочастотний імпульсний прямокутний сигнал.
Основними функціями трансформатора є: перетворення напруги; перетворення імпедансу; ізоляція; стабілізація напруги (магнітний трансформатор насичення) і т. д. Трансформатори використовуються практично у всіх електронних виробах і є незамінною частиною. Принцип роботи трансформатора простий. Відповідно до різних випадків використання та різних цілей, процес намотування трансформатора також матиме різні вимоги.
15 років професійного виробника електронних компонентів
Час публікації: 17 жовтня 2024 р