Esitatakse muundus- ja alaldusahelate näidised. Mõned programmi sisestusväljad ja mõned arvutustulemused, mis nõuavad kommentaare, on varustatud vihjetega.
Programmi kohta lähemalt
1. Põhitöö programmis toimub “Optimeerimise” grupis.
Automaatset arvutust kasutatakse erineva südamiku valimisel või mis tahes sisendandmete muutmisel (väljaspool optimeerimisrühma), et saada lähtepunkt trafo mähise andmete optimeerimisel.
2. Grupis "Optimeerimine" algab väärtuste muutmisel noolte abil optimeerimine automaatselt.
Kui aga sisestatakse uus väärtus “käsitsi”, siis tuleks selle nupuga alustada optimeerimist.
3. PWM-kontrollerite puhul seatakse sagedus võrdseks poolega mikrolülituse peaostsillaatori sagedusest. Põhiostsillaatori impulsid suunatakse väljunditesse kordamööda, seega on sagedus igas väljundis (ja trafos) 2 korda väiksem kui põhiostsillaatori sagedus.
IR2153 mikroskeemid ja sarnased selle mikroskeemide perekonna mikroskeemid ei ole PWM-kontrollerid ja nende väljundi sagedus on võrdne peaostsillaatori sagedusega.
Te ei tohiks kõrget sagedust taga ajada. Kõrgetel sagedustel suurenevad transistoride ja dioodide lülituskaod. Samuti on kõrgel sagedusel väikese pöörete arvu tõttu magnetiseerimisvool liiga kõrge, mis toob kaasa suure tühivoolu ja sellest tulenevalt madala efektiivsuse.
4. Akna täitustegur iseloomustab, kui suure osa südamiku aknast võtab kõigi mähiste vask.
5. Voolutihedus sõltub jahutustingimustest ja südamiku suurusest.
Loomuliku jahutuse korral tuleks valida 4 - 6 A/mm2.
Ventilatsiooni jaoks saab voolutihedust valida suuremaks, kuni 8 - 10 A/mm2.
Suured voolutihedused vastavad väikestele südamikele.
Sundjahutuse korral sõltub lubatud voolutihedus jahutuse intensiivsusest.
6. Kui on valitud väljundpinge stabiliseerimine, siis esimene väljund on juhtiv. Ja sellele tuleb määrata suurima tarbimisega väljund.
Ülejäänud väljundid loendatakse vastavalt esimesele.
Kõigi väljundite tõeliselt stabiliseerimiseks tuleks kasutada rühma stabiliseerimisdrosselit.
7. Unipolaarse alalduse korral on keskpunktiga alaldisel, hoolimata suuremast vasetarbimisest, eelis, kuna kahe dioodi kaod on 2 korda väiksemad kui sildahela neljal dioodil.
8. Sest korralik toimimine drossel alaldis pärast dioode enne drosselit ei tohiks olla kondensaatoreid! Isegi väike nimiväärtus.
9. Arvutustulemustes olevate mähiste keerdude arvule asetatakse hüpikotsad mähise poolt hõivatud kihtide arvuga.
10. Arvutustulemustes mähistes olevate juhtmete arvule asetatakse hüpikotsad voolutihedusega mähises.
****************************************************************************************
P O P U L A R N O E:
Tasuta programm AntWorksi fotoalbum aitab teil hõlpsasti luua oma arvutis oma fotoalbumi.
Programmil on lihtne ja juurdepääsetav liides, olemas on keelemoodulite tugi, palju graafilisi vorminguid, fotode kommentaarid, helifailide ja muude objektide lisamise võimalus, punasilmsuse eemaldamise võimalus ja palju muud...
Push-pull converter on pingemuundur, mis kasutab impulsstrafot. Trafo teisendussuhe võib olla suvaline. Kuigi see on fikseeritud, saab paljudel juhtudel impulsi laiust muuta, laiendades saadaolevat pinge reguleerimise vahemikku. Push-pull muundurite eeliseks on nende lihtsus ja võimsuse suurendamise võimalus.
Korralikult disainitud push-pull muunduris D.C. läbi mähise ja südamiku eelpinge puuduvad. See võimaldab teil kasutada täielikku magnetiseerimise ümberpööramistsüklit ja saada maksimaalset võimsust.
Järgmine lihtsustatud meetod võimaldab teil arvutada peamised parameetrid impulsi trafo valmistatud rõnga magnetahelal.
- Trafo üldvõimsuse arvutamine
kus Sc on magnetahela ristlõikepindala, cm2; Sw — akna südamiku pindala, cm2; f - f - võnkesagedus, Hz; Bmax on kodumaiste nikkel-mangaan ja nikkel-tsinkferriitide lubatud induktsiooni väärtus sagedustel kuni 100 kHz.
Piirake laialt levinud ferriitide sagedusi ja induktsiooni väärtusi
Mangaan-tsinkferriidid.
| Parameeter | Ferriidi klass | |||||
| 6000 NM | 4000 NM | 3000 NM | 2000 NM | 1500 NM | 1000 NM | |
| 0,005 | 0,1 | 0,2 | 0,45 | 0,6 | 1,0 | |
| 0,35 | 0,36 | 0,38 | 0,39 | 0,35 | 0,35 | |
Nikkel-tsinkferriidid.
| Parameeter | Ferriidi klass | |||||
| 200 NN | 1000 NN | 600 NN | 400 NN | 200 NN | 100 NN | |
| Piirsagedus tg δ ≤ 0,1 MHz juures | 0,02 | 0,4 | 1,2 | 2,0 | 3,0 | 30 |
| Magnetiline induktsioon B juures Hm = 800 A/m, T | 0,25 | 0,32 | 0,31 | 0,23 | 0,17 | 0,44 |
Magnetsüdamiku ristlõikepindala ja magnetsüdamiku aknapindala arvutamiseks kasutatakse järgmisi valemeid:
Sc = (D - d) ⋅ h / 2
Sw=(d/2)2 π
kus D on ferriitrõnga välisläbimõõt, cm; d - siseläbimõõt; h on rõnga kõrgus;
2. Trafo maksimaalse võimsuse arvutamine
Trafo maksimaalseks võimsuseks valime 80% koguvõimsusest:
Pmax = 0,8 Pgab
3. Primaarmähise W1 minimaalse keerdude arvu arvutamine
Primaarmähise W1 minimaalne keerdude arv määratakse mähise U1 maksimaalse pinge ja südamiku lubatud induktsiooni Bmax järgi:
4. Primaarmähise voolu efektiivse väärtuse arvutamine:
Primaarmähise voolu efektiivne väärtus arvutatakse järgmise valemi abil:
I1 = Pmax / Ueff
Sellega tuleks arvestada Ueff = U1 / 1,41 = 0,707U1, kuna Ueff on efektiivne pinge väärtus ja U1 on maksimaalne pinge väärtus.
5. Primaarmähise traadi läbimõõdu arvutamine:
kus I1 on primaarmähise voolu efektiivne väärtus, A; j — voolutihedus, A/mm2;
Voolutihedus sõltub trafo võimsusest, hajutatud soojushulk on võrdeline mähise pindalaga ning selle ja keskkonna temperatuuride erinevusega. Trafo suuruse kasvades kasvab maht kiiremini kui pindala ja sama ülekuumenemise korral tuleb erikadusid ja voolutihedust vähendada. 4..5 kVA võimsusega trafode puhul ei ületa voolutihedus 1..2 A/mm².
Viitamiseks on tabelis näidatud voolutiheduse andmed sõltuvalt trafo võimsusest
| Pn, teisip | 1 .. 7 | 8 .. 15 | 16 .. 40 | 41 .. 100 | 101 .. 200 |
| j, A/mm 2 | 7 .. 12 | 6 .. 8 | 5 .. 6 | 4 .. 5 | 4 .. 4,5 |
6. Sekundaarmähise voolu efektiivne väärtus (I2), pöörete arv sekundaarmähises (W2) ja sekundaarmähise traadi läbimõõt (d2) arvutatakse järgmiste valemite abil:
I2 = Pmax / U2eff
kus välja - väljundpinge sekundaarmähis, Pmax on trafo maksimaalne väljundvõimsus, samuti tuleks arvestada, et Pmax väärtust saab asendada koormusvõimsusega, kui koormusvõimsus on väiksem kui trafo maksimaalne väljundvõimsus.
W2 = (U2eff*W1) / Ueff
Kõigi ülaltoodud valemite põhjal (võttes arvesse voolutihedust, mis sõltub trafo võimsusest) saate arvutuste mugavuse huvides ligikaudu välja arvutada impulsstrafo põhiparameetrid, võite kasutada veebikalkulaatorit.
See artikkel on tõuke-tõmbemuunduri impulsstrafo arvutamise lihtsustatud meetod, mille abil saate arvutada kõik valemid ja veebikalkulaator ligikaudne Impulsstrafo mähise andmed, kuna trafol on palju üksteisest sõltuvaid parameetreid.
Kui leiate valemites, nende rakendusmeetodites ja muudes kommentaarides vigu, jätke need kommentaaridesse.
Pärast traadi läbimõõdu määramist tuleb arvestada, et traadi läbimõõt arvutatakse ilma isolatsioonita, kasutage mähise traadi andmetabelit isolatsiooniga traadi läbimõõdu määramiseks.
Mähise traadi andmetabel.
|
Läbimõõt ilma isolatsioonita, mm |
Vase ristlõige, mm² |
Läbimõõt koos isolatsiooniga, mm |
| 0,03 | 0,0007 | 0,045 |
| 0,04 | 0,0013 | 0,055 |
| 0,05 | 0,002 | 0,065 |
| 0,06 | 0,0028 | 0,075 |
| 0,07 | 0,0039 | 0,085 |
| 0,08 | 0,005 | 0,095 |
| 0,09 | 0,0064 | 0,105 |
| 0,1 | 0,0079 | 0,12 |
| 0,11 | 0,0095 | 0,13 |
| 0,12 | 0,0113 | 0,14 |
| 0,13 | 0,0133 | 0,15 |
| 0,14 | 0,0154 | 0,16 |
| 0,15 | 0,0177 | 0,17 |
| 0,16 | 0,0201 | 0,18 |
| 0,17 | 0,0227 | 0,19 |
| 0,18 | 0,0255 | 0,2 |
| 0,19 | 0,0284 | 0,21 |
| 0,2 | 0,0314 | 0,225 |
| 0,21 | 0,0346 | 0,235 |
| 0,23 | 0,0416 | 0,255 |
| 0,25 | 0,0491 | 0,275 |
| 0,27 | 0,0573 | 0,31 |
| 0,29 | 0,0661 | 0,33 |
| 0,31 | 0,0755 | 0,35 |
| 0,33 | 0,0855 | 0,37 |
| 0,35 | 0,0962 | 0,39 |
| 0,38 | 0,1134 | 0,42 |
| 0,41 | 0,132 | 0,45 |
| 0,44 | 0,1521 | 0,49 |
| 0,47 | 0,1735 | 0,52 |
| 0,49 | 0,1885 | 0,54 |
| 0,51 | 0,2043 | 0,56 |
| 0,53 | 0,2206 | 0,58 |
| 0,55 | 0,2376 | 0,6 |
| 0,57 | 0,2552 | 0,62 |
| 0,59 | 0,2734 | 0,64 |
| 0,62 | 0,3019 | 0,67 |
| 0,64 | 0,3217 | 0,69 |
| 0,67 | 0,3526 | 0,72 |
| 0,69 | 0,3739 | 0,74 |
| 0,72 | 0,4072 | 0,78 |
| 0,74 | 0,4301 | 0,8 |
| 0,77 | 0,4657 | 0,83 |
| 0,8 | 0,5027 | 0,86 |
| 0,83 | 0,5411 | 0,89 |
| 0.86 | 0,5809 | 0,92 |
| 0,9 | 0,6362 | 0,96 |
| 0,93 | 0,6793 | 0,99 |
| 0,96 | 0,7238 | 1,02 |
| 1 | 0,7854 | 1,07 |
| 1,04 | 0,8495 | 1,12 |
| 1,08 | 0,9161 | 1,16 |
| 1,12 | 0,9852 | 1,2 |
| 1,16 | 1,057 | 1,24 |
| 1,2 | 1,131 | 1,28 |
| 1,25 | 1,227 | 1,33 |
| 1,3 | 1,327 | 1,38 |
| 1,35 | 1,431 | 1,43 |
| 1,4 | 1,539 | 1,48 |
| 1,45 | 1,651 | 1,53 |
| 1,5 | 1,767 | 1,58 |
| 1,56 | 1,911 | 1,64 |
| 1,62 | 2,061 | 1,71 |
| 1,68 | 2,217 | 1,77 |
| 1,74 | 2,378 | 1,83 |
| 1,81 | 2,573 | 1,9 |
| 1,88 | 2,777 | 1,97 |
| 1,95 | 2,987 | 2,04 |
| 2,02 | 3,205 | 2,12 |
| 2,1 | 3,464 | 2,2 |
| 2,26 | 4,012 | 2,36 |
Nende mõtete peale jõudsin järeldusele, et esimene teema peaks olema trafo ja mitte midagi muud! Samuti tahaksin teha reservatsiooni: ma pean silmas „võimas SMPS“ võimsust alates 1 kW ja rohkem või amatööride puhul vähemalt 500 W.
Joonis 1 – sellise 2 kW trafo saame lõpuks H-silla jaoks
Suur lahing või millist materjali valida?
Kunagi ammu, olles oma arsenali impulsstehnoloogia toonud, arvasin, et trafosid saab teha ainult ferriidist, mis on kõigile kättesaadav. Pärast esimeste kavandite kokkupanemist otsustasin esimese asjana need kogenumate seltsimeeste hinnangule esitada ja kuulsin väga sageli järgmist fraasi: "Teie ferriit ei ole parim pask parim materjal impulsi pärast". Otsustasin kohe neilt uurida, milline alternatiiv võiks sellele vastu olla ja nad ütlesid mulle: alsifer või kuidas nad seda nimetavad sindust.Miks see nii hea on ja kas see on tõesti parem kui ferriit?
Esiteks peate otsustama, mida peaks trafo jaoks peaaegu ideaalne materjal suutma:
1) peab olema pehme magnetiline st seda on lihtne magnetiseerida ja demagnetiseerida:
Joonis 2 - Ferromagnetite hüstereesitsüklid: 1) kõva tsükkel, 2) pehme tsükkel
2) materjalil peab olema võimalikult kõrge küllastusinduktsioon, mis kas vähendab südamiku mõõtmeid või neid säilitades suurendab võimsust.
Küllastus
Trafo küllastumise nähtus seisneb selles, et vaatamata voolu suurenemisele mähises ei muutu südamiku magnetvoog, olles saavutanud teatud maksimumväärtuse, praktiliselt.
Trafos viib küllastusrežiim selleni, et energia ülekandmine primaarmähiselt sekundaarmähisele peatub osaliselt. Trafo normaalne töö on võimalik ainult siis, kui selle südamiku magnetvoog muutub proportsionaalselt primaarmähise voolu muutusega. Selle tingimuse täitmiseks on vajalik, et südamik ei oleks küllastunud ja see on võimalik ainult siis, kui selle maht ja ristlõige ei ole väiksemad kui teatud väärtus. Seega, mida suurem on trafo võimsus, seda suurem peaks olema selle südamik.
3) materjalil peavad olema võimalikult väikesed kaod magnetiseerimise ümberpööramisest ja Foucault vooludest
4) materjali omadused ei tohiks oluliselt muutuda välismõjude mõjul: mehaanilised jõud (surve või pinge), temperatuuri ja niiskuse muutused. Vaatame nüüd ferriidi omadusi ja seda, kui hästi see vastab ülaltoodud nõuetele.
Ferriit on pooljuht, mis tähendab, et sellel on oma kõrge elektritakistus. See tähendab, et kõrgetel sagedustel tekivad pöörisvoolukaod (voolud Foucault) on üsna madal. Selgub, et vähemalt üks tingimus ülaltoodud loendist on juba täidetud. Liigume edasi...
Ferriidid võivad olla termiliselt stabiilsed või ebastabiilsed, kuid see parameeter ei ole SMPS-i jaoks määrav. Oluline on see, et ferriidid töötaksid stabiilselt temperatuurivahemikus -60 kuni +100 o C ja seda kõige lihtsamate ja odavamate kaubamärkide puhul.
Joonis 3 – Magnetiseerimiskõver sagedusel 20 kHz erinevatel temperatuuridel
Ja lõpuks, kõige olulisem punkt - ülaltoodud graafikul nägime parameetrit, mis määrab peaaegu kõik - küllastuse induktsioon. Ferriidi puhul võetakse selleks tavaliselt 0,39 Teslat. Tasub meeles pidada, et millal erinevad tingimused- see parameeter muutub. See sõltub nii sagedusest kui ka töötemperatuurist ja muudest parameetritest, kuid erilist rõhku tuleks panna kahele esimesele.
Järeldus: ferriit on hea! ideaalne meie eesmärkidel.
Paar sõna alsiferist ja selle erinevusest
1) alsifer töötab veidi laiemas temperatuurivahemikus: -60 kuni +120 o C - kas sobib? Isegi parem kui ferriit!
2) alsiferite hüstereesi kadude koefitsient on konstantne ainult nõrkades väljades (madala võimsusega), võimsas väljas suurenevad need väga tugevalt - see on väga tõsine puudus, eriti võimsustel üle 2 kW, nii et see kaotab siin .
3) küllastusinduktsioon kuni 1,2 Teslat!, 4 korda rohkem kui ferriit! - põhiparameeter on juba ees, aga kõik pole nii lihtne... Muidugi see eelis ei kao kuhugi, aga punkt 2 nõrgestab seda väga - kindlasti pluss.
Järeldus: Alsifer on parem kui ferriit, see mees ei valetanud mulle.
Võitluse tulemus:
Kõik, kes loevad ülaltoodud kirjeldust, ütlevad, et andke meile Alsifer! Ja õigustatult... aga proovige leida alsiferi südamik, mille üldvõimsus on 10 kW? Siin tavaliselt satub inimene ummikusse, selgub, et neid polegi päris müügil ja kui on, siis tellitakse otse tootjalt ja hind ajab hirmu peale.
Selgub, et me kasutame ferriiti, eriti kui seda tervikuna hinnata, kaotab see väga vähe... ferriiti hinnatakse alsiferi suhtes "8 papagoid 10-st."
Tahtsin pöörduda oma lemmikmatani poole, kuid otsustasin seda mitte teha, sest... Pean +10 000 tähemärki artiklile liigseks. Võin ainult soovitada B. Semenovi väga heade arvutustega raamatut “Power Electronics: From Simple to Complex”. Ma ei näe mõtet tema arvutusi mõne täiendusega ümber jutustada.
Niisiis, alustame trafo arvutamist ja tootmist
Kõigepealt tahaks kohe meelde tuletada väga tõsist punkti – lõhe tuumas. See võib "tappa" kogu võimsuse või lisada veel 30-40%. Tahan teile meelde tuletada, mida me teeme trafo H-sillale, ja see viitab forvardmuunduritele (kodanlikult edasi). See tähendab, et ideaaljuhul peaks vahe olema 0 mm.Kunagi 2-3 kursusel õppides otsustasin kokku panna keevitusinverteri ja pöördusin Kemppi inverterite topoloogia poole. Seal nägin trafodes 0,15 mm vahet. Mõtlesin, milleks see mõeldud on. Õpetajate poole ma ei pöördunud, vaid helistasin hoopis Kemppi Venemaa esindusse! Mida kaotada? Minu üllatuseks ühendati mind skeemiinseneriga ja ta rääkis mulle mitu teoreetilist punkti, mis võimaldasid mul 1 kW ülemmäära "roomata".
Ühesõnaga - 0,1-0,2 mm vahe on lihtsalt vajalik! See suurendab südamiku demagnetiseerimise kiirust, mis võimaldab pumbata läbi trafo rohkem võimsust. Topoloogias saavutati sellise pettuse maksimaalne efekt pilu kõrvadega "kaldus sild", seal annab 0,15 mm vahe sisseviimine 100% tõusu! Meie H-sild see tõus on küll tagasihoidlikum, aga arvan, et 40-60% pole ka paha.
Trafo valmistamiseks vajame järgmist komplekti:
A) 
Joonis 4 – 3C90 materjalist valmistatud ferriitsüdamik E70/33/32 (natuke parem N87 analoog)
B) 
Joonis 5 – pihustatud rauast valmistatud raam südamikule E70/33/32 (suurem) ja drossel D46
Sellise trafo üldvõimsus on 7,2 kW. Sellist reservi vajame, et anda nimivooludest 6-7 korda suuremad käivitusvoolud (600% vastavalt tehnilistele andmetele). Tõsi, sellised käivitusvoolud esinevad ainult asünkroonsetes mootorites, kuid kõigega tuleb arvestada!
Järsku "pinnale" läks meie edasises skeemis (koguni 5 tükki) ja seetõttu otsustasin näidata, kuidas seda kerida.
Järgmisena peate arvutama mähise parameetrid. Kasutan teatud ringkondades tuntud sõbra programmi Starichok51 . Tohutute teadmistega mees, kes on alati valmis õpetama ja aitama, mille eest tänan teda – omal ajal aitas ta mul õigele teele minna. Programmi nimetatakse - Suurepärane IT 8.1 .
Siin on näide 2 kW arvutusest: 
Joonis 6 - Impulsstrafo arvutamine sillaahela abil 2 kW astme suurendamiseks
Kuidas arvutada:
1) punasega esile tõstetud. Need on sisendparameetrid, mis on tavaliselt vaikimisi määratud:a) maksimaalne induktsioon. Pidage meeles, et ferriidi puhul on see 0,39 T, kuid meie trafo töötab üsna kõrgel sagedusel, nii et programm määrab selle ise 0,186-le. See on küllastusinduktsioon kõige halvemates tingimustes, sealhulgas kuumutamisel kuni 125 kraadini
b) teisendussagedus, selle määrame meie ja kuidas see diagrammil määratakse, kirjeldatakse järgmistes artiklites. See sagedus peaks olema vahemikus 20 kuni 120 kHz. Kui vähem, siis kuuleme transi ja vilet, kui kõrgem, siis meie võtmed (transistorid) on suured dünaamilised kaod. Ja isegi kallid IGBT-lülitid töötavad kuni 150 kHz
c) koefitsient akna täitmine on oluline parameeter, kuna raami ja südamiku ruum on piiratud, ei tohiks seda teha rohkem kui 0,35, muidu mähised ei mahu
d) voolutihedus - see parameeter võib olla kuni 10 A/mm 2. See on maksimaalne vool, mis võib läbi juhi voolata. Optimaalne väärtus on 5-6 A/mm 2 - rasketes töötingimustes: halb jahutus, pidev töö maksimaalsel koormusel jne. 8-10 A/mm 2 - saab seadistada, kui teie seade on ideaalselt ventileeritud ja mitu jahutit maksavad üle 9000.
e) toit sissepääsu juures. Sest arvutame trafo DC->DC 48V kuni 400V, siis paneme sisendpinge nagu arvutuses. Kust figuur tuli? Tühjendatud olekus annab aku välja 10,5 V, edasine tühjenemine vähendab kasutusiga, korrutage akude arvuga (4 tk) ja saate 42 V. Võtame varuga 40V. 48V võetakse tootest 12V * 4 tk. 58V võetakse arvesse, et laetud olekus on aku pinge 14,2-14,4V ja analoogia põhjal korrutada 4-ga.
2) Esile tõstetud sinisega.
a) seadke 400V, sest see on reserv tagasisidet pinge osas ja siinuse lõikamiseks on vaja minimaalselt 342V
b) nimivool. Valime kaalutlusest 2400 W / 220 (230) V = 12A. Nagu näete, võtan igal pool vähemalt 20% reservi. Seda teeb iga endast lugupidav kvaliteetsete seadmete tootja. NSV Liidus oli selline reserv standard 25%, isegi kõige raskemates tingimustes. Miks on puhta siinuslaine väljundis pinge 220 (230) V?
c) minimaalne vool. Reaalsetest tingimustest valitud parameeter mõjutab väljunddrosseli suurust, seega mida suurem on minimaalne vool, seda väiksem on drossel ja seega ka odavam seade. Jällegi valisin halvima variandi 1A, see on 2-3 pirni või 3-4 ruuteri vool.
d) dioodide sisselülitamine. Sest Väljundis on meil ülikiired dioodid, siis on nende langus halvimatel tingimustel (temperatuuri ületamine) 0,6V.
d) traadi läbimõõt. Kunagi ostsin selliseks korpuseks 20 kg vaskpooli ja just 1mm läbimõõduga. Siia paneme selle, mis teil on. Ma lihtsalt ei soovita seda seada üle 1,18 mm, sest... nahaefekt hakkab mõjutama
Nahaefekt
Nahaefekt on elektromagnetlainete amplituudi vähendamine, kui need tungivad sügavale juhtivasse keskkonda. Selle efekti tulemusena ei jaotu näiteks läbi juhi voolav kõrgsageduslik vahelduvvool ühtlaselt üle ristlõike, vaid peamiselt pinnakihis.
Kui me räägime mitte nagu Google, vaid minu kolhoosikeeles, siis kui võtta suure ristlõikega dirigent, siis seda ei kasutata täielikult, sest piki pinda voolavad kõrgema sagedusega voolud ja juhi keskpunkt on "tühi"
3) Roheliselt esile tõstetud. Siin on kõik lihtne - planeerime “täissilda” topoloogia ja valime selle.
4) Esile tõstetud oranžiga. Põhiline valikuprotsess toimub, kõik on intuitiivne. Suur hulk standardsüdamikke on juba raamatukogus, nagu meilgi, aga kui midagi saab mõõtmete sisestamisega lisada.
5) Lillaga esile tõstetud. Väljundparameetrid koos arvutustega. Koefitsient tõsteti esile eraldi aknas. täites akna, pidage meeles - mitte rohkem kui 0,35 ja eelistatavalt mitte rohkem kui 0,3. Samuti antakse kõik vajalikud väärtused: primaar- ja sekundaarmähise pöörete arv, mähise "punutis" eelnevalt määratud läbimõõduga juhtmete arv.
Samuti on antud parameetrid väljunddrosseli edasiseks arvutamiseks: induktiivsus ja pinge pulsatsioon.
Nüüd peate arvutama väljundi drossel. Seda on vaja lainetuse tasandamiseks, samuti "ühtlase" voolu loomiseks. Arvutamine toimub sama autori programmis ja seda nimetatakse Gaasirõngas 5.0. Siin on meie trafo arvutus: 
Joonis 7 – väljunddrosseli arvutamine alalis-alalisvoolu võimendusmuunduri jaoks
Selles arvutuses on kõik lihtsam ja selgem, see töötab samal põhimõttel, väljundandmed on: keerdude arv ja juhtmete arv punutises.
Tootmise etapid
Nüüd on meil kõik andmed trafo ja induktiivpooli tootmiseks.Impulsstrafo mähkimise põhireegel on see, et kõik mähised ilma eranditeta tuleb kerida ühes suunas!
1. etapp:
Joonis 8 - Sekundaarse (kõrgepinge) mähise mähisprotsess
Kerime raamile vajaliku arvu pöördeid 2 1 mm läbimõõduga juhtmest. Mäletame mähise suuna või veel parem – märgime selle raamile markeriga.
2. etapp:
Joonis 9 – isoleerige sekundaarmähis
Sekundaarmähise isoleerime 1 mm paksuse fluoroplastteibiga, see isolatsioon peab vastu vähemalt 1000 V. Lisaks immutame ka lakiga, see on veel +600V isolatsioonile. Kui fluoroplastteipi pole, siis isoleerime selle tavalise santehnilise vahuga 4-6 kihina. See on sama fluoroplast, ainult 150-200 mikronit paks.
3. etapp:
Joonis 10 - hakkame primaarmähist kerima, jootma juhtmeid raami külge
Sekundaarmähisega kerime ühes suunas!
4. etapp:
Joonis 11 – primaarmähise saba välja tõmbamine
Ta mähib mähise ja isoleerib selle fluoroplastse teibiga. Samuti on soovitatav seda immutada lakiga.
5. etapp:
Joonis 12 - Immutame lakiga ja jootme “saba”. Mähiste mähis on lõpetatud
6. etapp:
Joonis 13 - Trafo mähise ja isolatsiooni lõpetame hoidelindiga, lõplikult immutades lakiga
Hoidja lint
Kiperteip - puuvillane (harvemini siidist või poolsiidist) kiperriidest palmik laiusega 8–50 mm, toimse või diagonaalkoega; karm, pleegitatud või lihtsalt värvitud. Teibimaterjalil on kudumise tõttu suur tihedus, see on jämedamate niitide kasutamise tõttu paksem kui tema lähim analoog - tavaline teip.
Tänud Wikipediale.
7. etapp:
Joonis 14 – selline näeb välja trafo valmisversioon
Liimimise käigus luuakse 0,15 mm vahe, sisestades südamikupoolte vahele sobiva kile. Parim variant on kile printimine. Südamik liimitakse kokku kiirliimi (hea) või epoksüvaiguga. 1. variant on igaveseks, 2. võimaldab trafo ilma vigadeta lahti võtta, kui midagi juhtub, näiteks kui on vaja veel üks mähis kerida või pöördeid juurde lisada.
Drosselmähis
Nüüd, analoogia põhjal, peate loomulikult kerima induktiivpooli, selle kerimine toroidsüdamikule on keerulisem, kuid see valik on kompaktsem. Kõik andmed, mis meil on, on programmist, südamiku materjaliks on pihustatud raud või permalloy. Selle materjali küllastusinduktsioon on 0,55 Teslat.
1. etapp:
Joonis 15 – mässige rõngas fluoroplastilise teibiga
See toiming võimaldab teil vältida südamiku mähise purunemist, seda juhtub harva, kuid kvaliteedi huvides teeme seda enda jaoks!
2. etapp:
Joonis 16 - Kerige vajalik arv pöördeid ja isoleerige
IN antud juhul keerdude arv ei mahu ühte mähisesse kihti, seega pärast esimese kihi kerimist on vaja isoleerida ja kerida teine kiht, millele järgneb isolatsioon.
IIP Lisa sildid
Lülituvate toiteallikate puhul, mida amatöörraadiopraktikas oma suure kasuteguri, väiksuse ja kaalu tõttu üha sagedamini kohtab, on tavaliselt vaja arvutada üks või mitu (vastavalt kaskaadide arvule) trafot. See on tingitud asjaolust, et kirjanduses toodud keerdude arvu ja nende läbimõõdu väärtused ei kattu sageli kokkupandava või projekteeritava toiteallika või saadaolevate ferriitrõngaste või transistoride soovitud väljundandmetega. raadioamatöörile ei vasta skeemis antud.
Kirjanduses on esitatud lülitustoiteallikate trafode arvutamise lihtsustatud meetod. Lülitustoiteallika trafo arvutamise üldprotseduur on järgmine:
1. Arvutage (W) trafo kasutatud võimsus
Joon.=1,ЗРн, kus Рн on koormuse poolt tarbitud võimsus.
2. Valige toroidferriidist magnetsüdamik, mis vastab tingimusele Pgab>Joon., kus Pgab. — trafo üldvõimsus W, arvutatuna järgmiselt:
kus D on ferriitrõnga välisläbimõõt, cm; d - siseläbimõõt; h on rõnga kõrgus; f on muunduri töösagedus, Hz; Bmax on induktsiooni maksimaalne väärtus (Teslas), mis sõltub ferriidi klassist ja määratakse teatmeraamatust.
3. Olles seadnud pinge trafo primaarmähisele
U1 määratakse ümardamise teel
selle pöörete arv:
Poolsildmuunduri puhul U1=Upit/2-UKenas, kus Upit on muunduri toitepinge, UKENas on transistoride VT1, VT2 kollektori - emitteri küllastuspinge.
4. Määrake primaarmähise maksimaalne vool (A):
Kus η on trafo kasutegur (tavaliselt 0,8).
5. Määrake primaarmähise traadi läbimõõt (mm):
6. Leidke väljundi (sekundaarmähise) traadi keerdude arv ja läbimõõt:
M.A. Šustov; “Praktiline vooluringi disain. Pingemuundurid"; "Altex-A", 2002
Impulsstrafod (IT) on maailmas populaarne seade majandustegevus. Paigaldatakse sageli majapidamis-, arvuti- ja eriseadmete toiteallikatesse. Isetehtud impulsstrafod on loonud käsitöölised, kellel on raadiotehnika valdkonnas minimaalne kogemus. Mis tüüpi seade see on, samuti tööpõhimõtet arutatakse edasi.
Kohaldamisala
Impulsstrafo ülesanne on kaitsta elektriseadet lühise, pinge liigse tõusu ja korpuse kuumenemise eest. Toiteallikate stabiilsuse tagavad impulsstrafod. Sarnaseid ahelaid kasutatakse trioodgeneraatorites ja magnetronides. Impulssgeneraatorit kasutatakse inverteri või gaasilaseriga töötamisel. Need seadmed paigaldatakse ahelatesse diferentseeriva trafona.
Elektroonikaseadmed põhinevad impulssmuundurite trafo võimel. Lülitustoiteallika kasutamisel on organiseeritud värviteleri, tavalise arvutimonitori jms töö Lisaks tarbijale vajaliku võimsuse ja sagedusega voolu tagamisele stabiliseerib trafo seadmete töötamise ajal pinge väärtust. .
Video: kuidas impulsstrafo töötab?
Nõuded seadmetele
Toiteallikate muunduritel on mitmeid omadusi. Need on funktsionaalsed seadmed, millel on teatud üldine võimsus. Need tagavad ahela elementide korrektse toimimise.
Majapidamises kasutataval impulsstrafol on töökindlus ja kõrge ülekoormuslävi. Konverter on vastupidav mehaanilistele ja kliimamõjudele. Seetõttu on telerite, arvutite, tahvelarvutite lülitustoite vooluahel. mida iseloomustab suurenenud elektriline stabiilsus.
Seadmetel on väike mõõtmete omadused. Esitatud ühikute maksumus sõltub kasutusalast ja tootmise tööjõukuludest. Esitatud trafode ja muude sarnaste seadmete erinevus seisneb nende suures töökindluses.
Tööpõhimõte
Arvestades, kuidas esitatud tüüpi seade töötab, peate mõistma tavapäraste elektrijaamade ja IT-seadmete erinevusi. Trafo mähisel on erinevad konfiguratsioonid. Need on kaks magnetilise ajamiga ühendatud mähist. Sõltuvalt primaar- ja sekundaarmähiste keerdude arvust tekib väljundis etteantud võimsusega elekter. Näiteks muundab trafo pinge 12 kuni 220 V.
Primaarahelasse antakse unipolaarsed impulsid. Tuum jääb püsimagnetiseerimise olekusse. Primaarmähisel määratakse ristkülikukujulised impulsssignaalid. Ajavahemik nende vahel on lühike. Sel juhul ilmnevad induktiivsuse erinevused. Need peegelduvad sekundaarmähise impulsside kaudu. See omadus on selliste seadmete tööpõhimõtete aluseks.
Sordid
Neid on erinevaid impulsi ahel jõuseadmed. Üksused erinevad eelkõige oma struktuuri kuju poolest. Sellest sõltuvad jõudlusnäitajad. Üksused eristuvad mähise tüübi järgi:
Südamiku ristlõige võib olla ristkülikukujuline või ümmargune. Märgistus peab sisaldama teavet selle fakti kohta. Samuti eristatakse mähiste tüüpi. Rullid on:
- Spiraal.
- Silindriline.
- Kooniline.
Esimesel juhul on lekke induktiivsus minimaalne. Esitatud tüüpi muundurit kasutatakse autotransformaatorite jaoks. Mähis on valmistatud fooliumist või spetsiaalsest materjalist markiisid.
Silindrilise mähise tüüpi iseloomustab madal induktiivsuse hajumise kiirus. See on lihtne, tehnoloogiliselt täiustatud disain.
Koonilised sordid vähendavad oluliselt induktiivsuse hajumist. Mähiste mahtuvus suureneb veidi. Kahe mähiste kihi vaheline isolatsioon on võrdeline esmaste keerdude vahelise pingega. Kontuuride paksus suureneb algusest lõpuni.
Esitatud seadmetel on erinevad tööomadused. Nende hulka kuuluvad üldine võimsus, primaar- ja sekundaarmähise pinge, kaal ja suurus. Märgistuste täpsustamisel võetakse arvesse loetletud omadusi.
Eelised
Lülitusseadmega toiteallikatel on analoogseadmete ees palju eeliseid. Just sel põhjusel on valdav enamus neist valmistatud vastavalt esitatud skeemile.
Impulss-tüüpi trafodel on järgmised eelised:
- Kerge kaal.
- Madal hind.
- Suurenenud efektiivsuse tase.
- Laiendatud pingevahemik.
- Kaitse sisseehitamise võimalus.
Struktuur on tänu suurenenud signaalisagedusele kergem. Kondensaatorite maht väheneb. Nende sirgendamise skeem on kõige lihtsam.
Kui võrrelda tavalisi ja lülitustoiteallikaid, siis on selge, et viimastes vähenevad energiakaod. Neid täheldatakse mööduvate protsesside ajal. Kasutegur võib olla 90-98%.
Seadmete väiksemad mõõtmed vähendavad tootmiskulusid. Lõpptoote materjalikulu väheneb oluliselt. Esitatud seadmeid saab toita erinevate omadustega voolust. Digitehnoloogiad, mida kasutatakse väikese suurusega mudelite loomiseks, võimaldavad disainis kasutada spetsiaalseid kaitseplokke. Need hoiavad ära lühiseid ja muid hädaolukordi.
Pulseerivate seadmete ainsaks puuduseks on kõrgsageduslike häirete ilmnemine. Neid tuleb erinevate meetoditega maha suruda. Seetõttu ei kasutata teatud tüüpi digitaalsete täppisinstrumentide puhul selliseid vooluringe.
Materjalide tüübid
Esitatud seadmed on valmistatud erinevatest materjalidest. Esitatud tüüpi toiteallikate loomisel peate arvestama kõigega võimalikud variandid. Kasutatakse järgmisi materjale:
- Elektriline teras.
- Permalloy.
- Ferriit.
Üks neist parimad valikud on alsifer. Avaturult on seda aga peaaegu võimatu leida. Seega, kui soovite seadmeid ise luua, ei peeta seda võimalikuks võimaluseks.
Kõige sagedamini kasutatakse südamiku loomiseks elektriterase klassi 3421-3425, 3405-3408. Permalloy on tuntud oma magnetiliselt pehmete omaduste poolest. See on sulam, mis koosneb niklist ja rauast. See on töötlemise ajal legeeritud.
Impulsside puhul, mille intervall jääb nanosekundi piiresse, kasutatakse ferriiti. Sellel materjalil on kõrge vastupidavus.
Arvutamine
Trafo ahelate ise loomiseks ja tuuletamiseks peate arvutama impulsstrafo. Kasutatakse spetsiaalset tehnikat. Esiteks määratakse kindlaks mitmed esialgsed seadmete omadused.
Näiteks primaarmähisele on seatud pinge 300 V. Muundussagedus on 25 kHz. Südamik on valmistatud ferriitrõngast suurusega 31 (40x25x11). Kõigepealt peate määrama südamiku ristlõike pindala:
P = (40-25) / 2 * 11 = 82,5 mm².
Saadud andmete põhjal saate leida kontuuride loomiseks vajaliku traadi ristlõike läbimõõdu:
D = 78/181 = 0,43 mm.
Sel juhul on ristlõike pindala 0,12 m². Selliste parameetritega primaarmähise maksimaalne lubatud vool ei tohiks ületada 0,6 A. Üldvõimsuse saab määrata järgmise valemi abil:
GM = 300 * 0,6 = 180 W.
Saadud näitajate põhjal saate iseseisvalt arvutada tulevase seadme kõigi komponentide parameetrid. Seda tüüpi trafo loomine on raadioamatööri jaoks põnev tegevus.
Selline seade on usaldusväärne ja kvaliteetne, kui kõiki toiminguid järgitakse õigesti. Arvutamine toimub iga skeemi jaoks eraldi. Selliste seadmete valmistamisel peab sekundaarmähis olema tarbijakoormusele suletud. Vastasel juhul ei peeta seadet ohutuks.
Trafo töö sõltub montaaži tüübist, materjalidest ja muudest parameetritest. Ahela kvaliteet sõltub otseselt impulsiühikust. Seetõttu pööratakse suurt tähelepanu arvutustele ja materjalide valikule.
Huvitav video: DIY impulsstrafo
Arvestades impulsstrafode omadusi, saab aru nende tähtsusest paljude raadioelektrooniliste ahelate jaoks. Sellise seadme saate ise luua alles pärast asjakohaseid arvutusi.
Laadimine...