Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

РадиоКот :: Расчёт импульсных трансформаторов

РадиоКот >Чердак >

Расчёт импульсных трансформаторов

 

 

Хочу рассказать о расчёте импульсных трансформаторов т.к. в сети очень много методик, но все они какие – то отдалённые и примерные с какими то непонятными коэффициентами, числами, откуда они взялись никто не описывает а приводит конечный результат в итоге результат получается с большим отклонением!!

Начнём с того, что мы захотели разработать некое устройство, посчитали необходимую требуемую мощность на выходе, допустим она равна 250 Вт, далее необходимо выбрать магнитопровод обеспечивающий заданую мощность.

Для этого существует реальная формула для оценки входной габаритной мощности магнитного элемента:

  • кф – коэффициент формы напряжения или тока: для синуса =1,11 для прямоугольника =1.
  • Кзс – коэффициент заполнения геометрического сечения магнитопровода материалом феромагнетика Кзс = 0,6 – 0,95 и даётся в справочной литературе на магнитный элемент.
  • Кок - коэффициент заполнения окна магнитопровода сечениями проводников, Кок =0,35.
  • n0 – коэффициент показывающий какую часть катушки занимает первичная обмотка, для трансформаторов n0 = 0,5.
  • Sc – сечение магнитопровода.
  • Sок – сечение окна магнитопровода.
  • J – плотность тока, при естественном охлаждении 3500000 А/м2, при принудительном 6000000 А/м2
  • В – рабочая индукция магнитопровода.
  • F - частота напряжения либо тока Гц.

И так по этой формуле мы оценим реальную габаритную мощность трансформатора и прикиним что можем выжать с этого сердечника!

Например:

Имеем трансформатор от компьютерного блока питания с параметрами.

Сечение магнитопровода Sс = 0,9 см2

Сечение окна Sок = 2,4 см2

Рабочая индукция В = 0,15 (ориентировочное значение)

Частота предпологаемой работы нашего устройства f = 50кГц.

 

Все величины в единицах СИ!!!!!!!!! Т.е. переводим всё в метры, амперы, герцы, и.т.д.

 

Получим:

Так сердечник оценили, идём дальше, теперь необходимо разобраться с витками и сечением провода.

Начнём с витков в первичной обмотки, для этого существует замечательная формула:

Все данные мы рассмотрели выше, кроме U1- это непосредственно напряжение на первичной обмотке.

Допустим строим полумостовой преобразователь, Еп = 24В, следовательно U1 = 12В т.к первичная обмотка будет подключена через ёмкостной делитель т.е 24/2.

Далее считаем.

Вторичная обмотка допустим имеет напряжение 50В.

 

Все значения округляем до целого числа!

Теперь посчитаем сечение проводников обмоток.

P1 – мощность необходимая нам на выходе и принятая ранее 250 Вт.

  • Вторичной: (потерями пренебрежём)

 

При намотке трансформатора не забываем про вытеснение тока на поверхность проводника в зависимости от частоты и производим расщепление проводника (литцендрант) или используем фольгу.

  • Формула для расчёта расщепленного проводника:

 

Теперь не трудно посчитать и диаметр провода и раскладку провода!

В этой статье я хотел коротко и доступно рассказать о расчёте импульсного трансформатора, с разъяснением основных коэффициентов, что откуда берётся.

Также не забываем, что для более качественного расчёта необходимо использовать справочные данные магнитного элемента.

В итоге хотелось сказать, что использую даную методику уже несколько лет для расчёта как низкочастотных так и ВЧ трансформаторов. 

 

Используемая литература:

Обрусник В.П. Магнитные элементы электронных устройств: Учебное пособие. - Томск: ТУСУР 2006 - 154 с.

 

 

Файлы:
22

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Расчёт и изготовление трансформатора для импульсного блока питания

«Как-то лет в 12 нашёл я старый трансформатор, слегка перемотал его и включил.
Энергосистема опознала нового радиотехника и приветливо моргнула всем домом.
Вот так я и начал изучать силовую электронику».

А тем временем традиционные линейные источники питания на силовых трансформаторах всё чаще стали вытесняться своими импульсными коллегами.
При этом, что бы там не говорили авторитетные товарищи про многочисленные технические достоинства импульсных преобразователей, плюс у них только один - массогабаритные показатели. Всё остальное - сплошной минус.
Однако этот единственный плюс оказался настолько жирным, что заслонил собой все многочисленные минусы, особенно в тех замесах, когда к электроустройствам не предъявляется каких-либо жёстких требований.

Наиболее популярными среди радиолюбителей стали сетевые источники питания, собранные на микросхемах IR2153 и IR2155, которые представляют из себя самотактируемые высоковольтные драйверы, позволяющие получать полумостовые импульсные блоки питания мощностью до 1,5 кВт с минимальной обвязкой.

И если сердце импульсного блока питания колотится внутри готовой буржуйской микросхемы, то главным, ответственным за электрохозяйство среди остальных наружных образований, безусловно, является правильно выполненный трансформатор.

Для наших высокотоковых дел лучше всего применять трансформаторы с тороидальным магнитопроводом. В сравнении с другими сердечниками они имеют меньший вес и габариты, а также отличаются лучшими условиями охлаждения обмоток и повышенным КПД.
Но самое главное - при равномерном распределении обмоток по периметру сердечника практически отсутствует магнитное поле рассеяния, что в большинстве случаев отметает потребность в тщательном экранировании трансформаторов.

По сути дела, умных статей в сети на предмет расчёта импульсных трансформаторов великое множество, с картинками, формулами, таблицами и прочими авторитетными причиндалами. Наблюдаются в свободном доступе и многочисленные онлайн-калькуляторы на интересующую нас тематику.

И снизошла б на нас благодать неземная, кабы вся полученная информация сложилась в наших любознательных головах в единое большое целое.

Да вот, что-то не получается. Ништяк обламывается из-за того, что следуя этими различным компетентным источникам, мы устойчиво получаем на выходе и различные результаты.

Вот и гуляют по сети идентичные радиолюбительские схемы импульсных блоков питания на IR2153 с идентичными заявленными характеристиками, трансформаторами на одних и тех же кольцах, но радикально не идентичным количеством витков первичных обмоток трансформаторов.
А когда эти различия выражаются многими разами, то возникает желание "что-то подправить в консерватории". Объясняется это желание просто - существенной зависимостью КПД устройства от значения индуктивности, на которую нагружены ключевые транзисторы преобразователя. А в качестве этой индуктивности как раз и выступает первичная обмотка импульсного трансформатора.

А для лучшего восприятия сказанного, приведу типовую схему источника питания на IR2153, не обременённую ни устройством защиты, ни какими-либо другими излишествами.


Рис.1

Схема проверена временем и многочисленными опытами изрядно пощипанных током, неустрашимых радиолюбителей, так что не работать в ней - просто нечему.

Ну и наконец, переходим к расчёту импульсного трансформатора.

Мотать его будем на бюджетных низкочастотных ферритовых кольцах отечественного производителя 2000НМ или импортных - EPCOS N87, а для начала определимся с габаритной мощностью тороидального ферритового магнитопровода.

Концепция выбора габаритной мощности с запасом в 10% от максимальной мощности в нагрузке, заложенная в режимы автоматического подбора сердечника в большинстве калькуляторов, хотя и не противоречит теоретическим расчётам, учитывающим высокий КПД импульсного трансформатора, но всё же наводит на грустную мысль о ненадлежащей надёжности и возможной скорой кончине полученного моточного изделия.
Куда мне ближе трактовка этого параметра, описанная в литературе: Pгаб>1,25×Рн .

Расчёты поведём исходя из частоты работы преобразователя IR2153, равной 50 кГц. Почему именно такой?
Не ниже, потому что такой выбор частоты позволяет нам уложиться в достаточно компактные размеры ферритового сердечника, и при этом гарантирует полное отсутствие сигналов комбинационных частот ниже 30 кГц при работе девайса в составе качественной звуковоспроизводящей аппаратуры.

А не выше, потому что мы пилоты... А феррит у нас низкочастотный и может почахнуть и ответить значительным снижением магнитной проницаемости при частотах свыше 60-70 кГц. Не забываем, что сигнал, на выходах ключей имеет форму меандра и совокупная амплитуда гармоник, с частотами в 3-9 раз превышающими основную, имеет весьма ощутимую величину.

Параметры первичной обмотки трансформатора рассчитаем при помощи программы Lite-CalcIT, позволяющей, на мой взгляд, вполне адекватно оценить как размер сердечника, так и количество витков первичной обмотки.
Результаты сведём в таблицу.

 Мощность блока  
 питания, Вт  
 Размеры кольца, мм ;  
 (габаритная мощность, Вт)  
 Количество витков  
 первичной обмотки  
 Индуктивность  
  обмотки, мГн
25

 R 20×12×6 2000НМ (33,8 Вт) 
 R 22,1×13,7×6,35 №87 (51,5 Вт) 

208 (d=0,25мм)  
152 (d=0,25мм)  

51,9
30,9
50
 R 22,1×13,7×12,5 №87 (100,1 Вт) 
 R 22,1×13,7×7,9 №87 (63,9 Вт) 
 R 27×18×6 2000НМ (85,3 Вт) 

78 (d=0,35мм)  
122 (d=0,35мм)  
185 (d=0,35мм)  

15,9
24,8
32,8
100
 R 28×16×9 2000НМ (136 Вт) 
 R 32,0×20,0×6,0 №27 (141 Вт) 

93 (d=0,5мм)  
139 (d=0,5мм)  

17,0
19,3
200
 R 28×16×18 2000НМ (268 Вт) 
 R 29,5×19,0×14,9 №87 (297 Вт) 
 R 30,5×20,0×12,5 №87 (265 Вт) 
 R 34,0×20,5×10,0 №87 (294 Вт) 
 R 34,0×20,5×12,5 №87 (371 Вт) 
 R 38×24×7 2000НМ (278 Вт) 

47 (d=0,7мм)  
52 (d=0,7мм)  
62 (d=0,7мм)  
61 (d=0,7мм)  
49 (d=0,7мм)  
102 (d=0,7мм)  

8,7
7,8
8,9
8,3
6,7
13,2
400
 R 36,0×23,0×15,0 №87 (552 Вт) 
 R 38×24×14 2000НМ (565 Вт) 
 R 40×25×11 2000НМ (500 Вт) 

42 (d=1,0мм)  
51 (d=1,0мм)  
61 (d=1,0мм)  

5,2
6,6
7,6
800
 R 40×25×22 2000НМ (998 Вт) 
 R 45×28×16 2000НМ (1036 Вт) 
 R 45×28×24 2000НМ (1580 Вт) 

31 (d=1,6мм)  
37 (d=1,6мм)  
25 (d=1,6мм)  

3.9
4,1
2,8
1500
 R 50,0×30,0×20,0 №87 (1907 Вт) 
 R 58,3×32,0×18,0 №87 (2570 Вт) 

21 (d=2×1,5мм)  
18 (d=2×1,5мм)  

2,0
1,5

Как следует мотать первичную обмотку трансформатора?


Рис. 2   а) б) в) г) д)

Если используются кольца 2000НМ отечественного производителя, то для начала - посредством наждачной бумаги скругляем наружные острые грани до состояния, приведённого на Рис.2 а).

Далее на кольцо следует намотать термостойкую изоляционную прокладку (Рис.2 б). В качестве изоляционного материала можно выбрать лакоткань, стеклолакоткань, киперную ленту, или сантехническую фторопластовую ленту.

Для буржуйских колец фирмы EPCOS первые два пункта практической ценности не имеют.

Настало время намотать однослойную обмотку «виток к витку» (Рис.2 в). Обмотка должна быть равномерно распределена по периметру магнитопровода - это важно!

Если в закромах радиолюбительского хозяйства не завалялся обмоточный провод необходимого диаметра, то обмотку можно намотать сразу в два, или несколько проводов меньшего диаметра (Рис.2 г). Не забываем, что зависимость тока от диаметра квадратичная и если, к примеру, нам надо заменить провод диаметром 1мм, то это будет не два провода по 0,5мм, а четыре (или два провода по 0,7мм).

Ну и для завершения первичного процесса поверх первичной обмотки трансформатора наматываем межобмоточную прокладку - пару слоёв лакоткани или другой изолирующей ленты (Рис.2 д).

А вот теперь мы плавно переходим к выполнению второй части упражнения.
Казалось бы, расчёты количества витков вторичной обмотки импульсного трансформатора настолько банальны и очевидны, что, как говаривал товарищ Мамин-Сибиряк - «яйца выеденного не стоят».
Да только вот опять - не складываются куличики в пирамидку, потому как далеко не каждый источник информации радует ожидаемым результатом. Поэтому для начала приведём формулу зависимости выходного напряжения от соотношения количества витков обмоток:
W1    (Uвх - Uдм1)/2 - Uнас ,
W2         (Uвых+Uдм2)

где Uвх - значение выпрямленного напряжения сети, равное 1,41×220≈310В,
Uдм1 - падение напряжения на входном диодном мосте ≈ 1В,
Uдм2 - падение напряжения на выходном диодном мосте ≈ 1В,
Uнас - напряжение насыщения на ключевом транзисторе ≈ 1,6В.
Подставив значения, получаем конечную формулу W2 = W1×(Uвых+1)/153.
Это формула верна для случаев, когда мы хотим получить расчётное значение выходного напряжения на холостом ходу.
Если же данный параметр нас интересует при максимальном токе нагрузки, то практика показывает, что количество витков вторичной обмотки следует увеличить на 10%.

Теперь, что касается диаметра провода вторичной обмотки трансформатора. Диаметр этот достаточно просто вычисляется по формуле:
D = 1,13× I / J,
где I - ток обмотки, а J - параметр плотности тока, напрямую зависящий от мощности трансформатора и принимающий для кольцевых сердечников значения:
≈4,5 для мощностей до 50Вт;  ≈4 для 50-150Вт;  ≈3,25 для 150-300Вт и  ≈2,75 для 300-1000Вт.

И в завершении приведу незамысловатый калькулятор для расчёта параметров вторичной обмотки импульсного трансформатора.

Точно так же, как и в случае с первичной обмоткой - вторичная должна быть как можно более равномерно распределена по периметру магнитопровода.

Количество вторичных обмоток ограничено только размерами магнитопровода. При этом суммарная величина снимаемых с обмоток мощностей не должна превышать расчётную мощность трансформатора.

При необходимости поиметь двуполярный источник питания, обе обмотки следует мотать одновременно, затем присовокупить начало одной обмотки к концу другой, а уже потом направить это соединение, в зависимости от личных пристрастий - к земле, средней точке, общей шине, корпусу, или совсем на худой конец - к GND-у.

Ну что ж, с трансформатором определились, пора озадачиться полным джентльменским набором настоящего мужчины - плавками с меховым гульфиком, а главное, непосредственно импульсным блоком питания, оснащённым такими значимыми прибамбасами, как устройства мягкого пуска и защиты от токовых перегрузок и КЗ.
Всё это хозяйство подробно опишем на странице Ссылка на страницу.

 

Как работает импульсный трансформатор, чем отличается

Импульсный трансформатор (ИТ) — это трансформатор, предназначенный для преобразования тока и напряжения импульсных сигналов с минимальным искажением исходной формы импульса на выходе.

Особенностью работы импульсных трансформаторов является то, что на их первичную обмотку поступают однополярные импульсы, которые содержат постоянную составляющую тока, поэтому сердечник работает с постоянным подмагничиванием.

Импульсные трансформаторы применяются в устройствах связи, автоматики, вычислительной техники, при работе короткими импульсами, для изменения их амплитуды и полярности, исключения постоянной.

Импульсный трансформатор в чем основные отличие от обычного

У импульсного трансформатора (ИП) в отличии от обыкновенного силового трансформатора при одинаковой мощности намного меньше потерь и незначительные габаритные размеры полученные в следствии высокочастотного преобразования.

Основные отличия:

  1. Размер — импульсного трансформатора  обратно пропорционален его рабочей частоте.
  2. Работает трансформатор импульсный от обычного в другой частоте входного напряжения.

В настоящее время большинство блоков питания выполняют на импульсных трансформаторах. Здесь снижение затрат на производство, удешевление стоимости изделия, экономия размеров и веса.

Наиболее важной функцией импульсников является стабилизация напряжения выхода в рабочем режиме.

Другой областью их использования является защита от короткого замыкания на нагрузке при холостом ходе, и защита от чрезмерного возрастания напряжения, а также перегрева устройств.

Особенности конструкций

Основной особенностью конструкции импульсных трансформаторов является малое число витков. Наиболее экономичными стали тороидальные устройства, а менее экономными – бронестержневые. См. Виды магнитопроводов 

Цилиндрическая обмотка обладает свойством малой индуктивности рассеяния, имеет простую конструкцию и технологична в изготовлении. Расположение и число слоев может быть различным, так же, как и схемы их соединений.

Виды обмоток импульсных трансформаторов

Спиральные

Применяются для трансформаторов с наименьшей индуктивностью рассеяния. Их применение целесообразно при автотрансформаторном подключении. Намотка производится тонкой и широкой фольгой или лентой.

Конические

Предназначены для снижения индуктивного рассеяния с незначительным повышением емкости обмоток. Их особенностью является толщина изоляции слоев, которая прямо зависит от напряжения между витками первичной и вторичной обмотки. Толщина изоляции повышается от начала к концу обмоток по линейной зависимости.

Цилиндрические

Имеют низкую индуктивность рассеяния, хорошую технологичность и простую конструкцию.

Потери энергии

Важной проблемой при создании конструкции импульсных трансформаторов является снижение потерь энергии и повышение его КПД.

Потери складываются из:

  • Потери от гистерезиса.
  • Магнитной вязкости.
  • Некачественная изоляция.
  • Вихревые токи.

Кроме простого расчета потерь, для магнитопровода используют высоколегированные марки стали. Это позволяет уменьшить потери и приблизить форму петли гистерезиса к форме прямоугольника. Такие материалы предназначены для обеспечения значительных параметров индукции.

Вихревые токи искусственно разъединяют. А также применяют конструкции магнитных систем с наибольшей магнитной проницаемостью. Такими способами добиваются стабильных параметров вихревого тока в магнитопроводе.

Применяемые материалы

Вид магнитного материала значительно влияет на показатели качества и работу импульсного режима. Материал изготовления сердечника магнитопровода оценивается по значениям величин, которые определяют качество свойств:

  • Удельное сопротивление применяемых материалов прибора.
  • Индукция насыщения.
  • Возможность применения самых тонких листов стали или лент.
  • Коэрцитивная сила.
Электротехническая сталь

Импульсные трансформаторы предпочтительно оснащать магнитопроводами, изготовленными из электротехнической стали марок от 3405 до 3425, которые имеют наиболее высокие значения индукции насыщения и низкие параметры коэрцитивной силы, а также наибольшее значение величины прямоугольности формы петли гистерезисного цикла. Такой материал в настоящее время приобрел большую популярность.

Пермаллой

Этот материал является прецизионным сплавом, обладающим магнито-мягкими свойствами. Он чаще всего состоит из железа и никеля, с добавлением легирующих элементов.

Ферриты

Другим очень востребованным материалом для изготовления импульсных трансформаторов, а точнее, его сердечника являются ферритовые материалы. Они имеют малую длительность трансформируемых импульсов. Такие магнитопроводы обладают повышенным удельным сопротивлением и не имеют потерь от вихревых токов. Они применяются для импульсных трансформаторов с интервалом импульсов, который измеряется несколькими наносекундами.

Система обозначений и маркировки импульсных трансформаторов включает в себя следующие элементы:

  • Первый – буква – Т,
  • Второй – буква И (импульсный) или сочетание букв ИМ. Буква И соответствует трансформаторам с длительностью входного импульса от 0,5 до 100 мкс, а ИМ – от 0,02 до 100 мкс.
  • Третий – число порядковый номер разработки.

Например: обозначение ТИ-5 – трансформатор импульсный с длительностью входного импульса от 0,5 до 100 мкс, номер разработки 5

Видео: Импульсный трансформатор

Импульсный трансформатор принцип работы

Принцип работы импульсных трансформаторов   заключается в том, что на них подаются однополярные импульсы с постоянной токовой составляющей, в связи с чем магнитопровод находится в состоянии постоянного подмагничивания. Ниже показана принципиальная схема подключения такого устройства.

схема работы импульсного трансформатора. Как видите, схема подключения практически идентична с обычными трансформаторами, чего не скажешь о временной диаграмме.

Временная диаграмма иллюстрирующая работу импульсного трансформатора

На первичную обмотку поступают импульсные сигналы, имеющие прямоугольную форму е(t), временной интервал между которыми довольно короткий. Это вызывает возрастание индуктивности во время интервала tu, после чего наблюдается ее спад в интервале (Т-tu).

Перепады индукции происходят со скоростью, которую можно выразить через постоянную времени по формуле: τp=L0/Rн

Коэффициент, описывающий разность индуктивного перепада, определяется следующим образом: ∆В=Вmax – Вr

  • Вmax – уровень максимального значения индукции;
  • Вr –остаточный.

Более наглядно разность индукций представлена на рисунке, отображающем смещение рабочей точки в магнитопроводном контуре ИТ.

График смещения

Как видно на временной диаграмме, вторичная катушка имеет уровень напряжения U2, в котором присутствуют обратные выбросы. Так проявляет себя накопленная в магнитопроводе энергия, которая зависит от намагничивания (параметр iu).

Импульсы тока проходящего через первичную катушку, отличаются трапецеидальной формой, поскольку токи нагрузки и линейные (вызванные намагничиванием сердечника) совмещаются.

Уровень напряжения в диапазоне от 0 до tu остается неизменным, его значение еt=Um. Что касается напряжения на вторичной катушке, то его можно вычислить, воспользовавшись формулой:

при этом:

  • Ψ – параметр потокосцепления;
  • S – величина, отображающая сечение магнитопроводного сердечника.

Учитывая, что производная, характеризующая изменения тока, проходящего через первичную катушку, является постоянной величиной, нарастание уровня индукции в магнитопроводе происходит линейно. Исходя из этого, допустимо вместо производной внести разность показателей, сделанных через определенный интервал времени, что позволяет внести изменения в формулу:

в этом случае ∆t будет отождествляться с параметром tu , который характеризует длительность, с которой протекает входной импульс напряжения.

Чтобы вычислить площадь импульса, с которым напряжение образуется во вторичной обмотке импульсного трансформатора, необходимо обе части предыдущей формулы умножить на tu. В результате мы придем к выражению, которое позволяет получить основной параметр ИТ:

Um x tu=S x W1 x ∆В

Заметим, что от параметра ∆В прямо пропорционально зависит величина площади импульса.

Вторая по значимости величина, характеризующая работу ИТ, – перепад индукции, на него влияют такие параметры, как сечение и магнитная проницаемость сердечника магнитопровода, а также числа витков на катушке:

Здесь:

  • L0 – перепад индукции;
  • µа – магнитная проницаемость сердечника;
  • W1 – число витков первичной обмотки;
  • S – площадь сечения сердечника;
  • l – длинна (периметр) сердечника (магнитопровода)
  • Вr – величина остаточной индукции;
  • Вmax – уровень максимального значения индукции.
  • Hm – Напряженность магнитного поля (максимальная).

Учитывая, что параметр индуктивности импульсного трансформатора полностью зависит от магнитной проницаемости сердечника, при расчета необходимо исходить из максимального значения µа, которое показывает кривая намагничивания. Соответственно, что у материала, из которого делается сердечник, уровень параметра Вr, отображающий остаточную индукцию, должен быть минимальным.

Исходя из этого, в качестве на роль материала сердечника ИТ, идеально подходит лента, изготовленная из трансформаторной стали. Также можно применять пермаллой, у которого такой параметр как коэффициент прямоугольности, минимальный.

Высокочастотным импульсным трансформатором идеально подходят сердечники из ферритовых сплавов, поскольку этот материал отличается незначительными динамическими потерями. Но из-за его низкой индуктивности приходится делать ИТ больших размеров.

Видео: Как работает импульсный трансформатор / трансформатор своими руками / демонстрация

Поделиться ссылкой:

Кликните на звездочку чтобы выставить рейтинг страницы

[Total: 0 Average: 0]

Электроника ЧПУ - Расчет импульсного трансформатора

В методике расчета, описанной в [1], для определения минимального числа витков первичной обмотки W1 и габаритной Ргаб (максимально допустимой) мощности трансформатора двухтактного преобразователя использованы формулы:

 ;    (1)

 ,    (2)

где U1 - напряжение на первичной обмотке трансформатора, В; f - частота преобразования, Гц; Вmax - максимальная магнитная индукция в магнитопроводе, Тл ; Sc и Sw, - площадь сечения и площадь окна, См2.

Эти формулы позволяют выполнить приближенный расчет трансформатора. Но формальное следование приведенному в [1] примеру расчета и игнорирование возникающих погрешностей может дать ошибочный результат, следствием которого может быть выход из строя трансформатора и коммутирующих транзисторов.

Рассмотрим, например, кольцевой магнитопровод К40х25х11 из феррита 2000НМ1. Рекомендуемое в [1] максимальное значение магнитной индукции должно быть равно индукции насыщения: Bmax=Bнас=0,38 Тл [2,3]. Вероятно, в [1] сделан вывод. что под нагрузкой выпрямленное сетевое напряжение 310 В снизится до 285 В. Поэтому для полумостового преобразователя напряжение на первичной обмотке трансформатора (за вычетом напряжения насыщения на коммутирующем транзисторе, которое принято равным 1.6 В): U1=285/2-1.6≈141 В. Из расчета по формуле (1) получаем W1=11.24≈12 витков первичной обмотки.


Рис.1

Допустим, необходимо получить в нагрузке постоянный ток lн=4 А при напряжении Uн=50 В, что соответствует полезной мощности Рн=200 Вт. При КПД η≈0.8 используемая мощность равна Pисп=Pн/η=200/0.8=250 Вт. Габаритная мощность выбранного трансформатора, вычисленная по формуле (2), более чем в четыре раза превышает требуемую, поэтому он должен функционировать без проблем. В соответствии с [1] максимальный ток в первичной обмотке равен l1max=Pисп/U1=1.77 А. Выберем коммутирующие транзисторы с запасом по току 50%, тогда максимально допустимый ток коллектора (стока) Iк доп= 1.77*1.5=2.7 А. Для первичной обмотки трансформатора потребуется провод диаметром 0.8 мм. Вторичная обмотка должна содержать пять витков провода диаметром 1.2 мм. На этом расчет трансформатора по методике [1] завершен. Но будет ли нормально работать преобразователь с этим Трансформатором?

Рассмотрим процесс передачи энергии в нагрузку с помощью импульсного трансформатора, схема включения которого показана на рис.1,а. Показаны направления токов в первичной i1 и вторичной i2 обмотках трансформатора и полярность напряжения а рассматриваемый полупериод входного импульсного напряжения u1, прямоугольная форма которого изображена на рис.1,б.

Заметим, что форма тока в первичной обмотке не прямоугольная. Этот ток - сумма полезной прямоугольной составляющей с амплитудой l1max=1.77 А и треугольной составляющей тока намагничивания. Последнюю составляющую можно оценить по формуле

    (3)

Размах тока намагничивания определяется длительностью полупериода ∆t:

    (4)

На рис.1,в показано, как в течение одного полупериода ток намагничивания iμ возрастает от значения -lmax до +lmax, а другого - убывает в том же интервале. Даже при отсутствии насыщения магнитопровода только за счет возрастания тока намагничивания суммарный ток l∑max , показанный на рис. 1,б, может увеличиться до опасных для транзисторов значений.

Рассмотрим влияние гистерезиса. Намагничивание и перемагничивание магнитопровода происходит в соответствии с кривыми, показанными на рис.2. По оси абсцисс - напряженность магнитного поля Н, создаваемого первичной обмоткой трансформатора, по оси ординат - магнитная индукция В в магнитопроводе. На рис. 2 показаны предельная петля гистерезиса и частная (внутренняя) петля гистерезиса, соответствующая рис. 1,б и 1,в.


Рис.2

Кривая на рис.2, исходящая из точки пересечения координатных осей, соответствует начальному участку кривой намагничивания и характеризует работу трансформатора в слабых магнитных полях. Поскольку, как указывалось, напряженность магнитного поля Н, создаваемого первичной обмоткой трансформатора, пропорциональна току намагничивания iμ, вполне правомерно совместить на одном рисунке его диаграмму с изменением магнитной индукции В в магнитопроводе.

Если в любой точке петли гистерезиса провести касательную (на рисунке - это касательная АС в точке А), то ее наклон будет определять изменение магнитной индукции ЛВ по отношению к изменению напряженности магнитного поля ∆Н в выбранной точке, т.. е. ∆В/∆Н. Это - динамическая магнитная проницаемость. В точке пересечения координатных осей она равна начальной магнитной проницаемости. Для феррита 2000НМ1 она номинально составляет 2000, но ее реальное значение может находиться в весьма широких пределах: 1700...2500 [2].

Для показанного на рисунке примера, в котором перемагничивание магнитопровода происходит по частной петле гистерезиса с вершиной в точке D, изменение тока намагничивания iμ1 определяемого формулой (3). будет происходить почти по линейному закону. Если частота преобразования f не превышает 50 кГц, потери энергии на нагрев магнитопровода из-за его перемагничивания пренебрежимо малы. Что же касается режима с заходом значения магнитной индукции в область насыщения материала магнитопровода (Bmax=Bнас). выбранного в [1], картина будет совершенно иной. В этом случае основной кривой намагничивания соответствует форма тока iμ2 весьма далекая от линейной. Касательная в точке Е с координатами (Ннас, Внас) почти горизонтальна, что эквивалентно существенному уменьшению индуктивности первичной обмотки, и поэтому в соответствии с формулой (3) ток намагничивания резко возрастает, что иллюстрирует график iμ2. Если коммутирующий транзистор выбран без достаточного запаса по току, он будет неизбежно поврежден. Чтобы исключить насыщение магнитопровода, необходимо выполнить условие: при максимально возможном напряжении питания максимальная магнитная индукция должна соответствовать неравенству Bmax≤(0,5...0,75)*Внас. Часто при проектировании двухтактного преобразователя пользуются еще и другим критерием - относительным значением тока намагничивания. Параметры первичной обмотки выбирают так. чтобы размах тока намагничивания ∆l соответствовал не более 5...10% амплитуды прямоугольной составляющей тока в первичной обмотке l1max, тогда суммарный ток можно приближенно считать прямоугольным.

Индуктивность первичной обмотки трансформатора, содержащей в нашем примере 12 витков, равна 0.3 мГн. Амплитуда тока намагничивания, вычисленная по формуле (4). - 1.18 А. Если теперь для полезной нагрузки 200 Вт сравнить полученное максимальное значение суммарного тока коммутации l∑max=l1max+lmax=1.77+1.18=2.95≈З А (рис.1,б) с максимально допустимым током коммутирующего транзистора 2.7 А, становится совершенно очевидным факт неправильного выбора транзистора и несоответствия вычисленного диаметра проводника первичной обмотки требуемому значению. Это несоответствие еще более усугубится в случае вполне возможного повышения входного напряжения на 20 %. Поскольку при номинальном напряжении питания выбран режим с заходом значения магнитной индукции в область насыщения материала магнитопровода (Bmax=Bнас), в случае повышения сетевого напряжения максимальное значение тока в первичной обмотке трансформатора lmax значительно превысит даже его уточненное значение 3 А.

Произвольно выбранная в примере расчета частота преобразования 100 кГц, как показывает эксперимент, является предельно возможной для феррита 2000НМ1, при этом необходимо учитывать потери энергии на разогрев трансформатора. Даже если их не учитывать, число витков первичной обмотки должно быть существенно больше. В случае увеличения напряжения сети на 20% амплитуда напряжения на первичной обмотке достигнет 180 В . Если допустить, что при этом напряжении максимальная магнитная индукция в магнитопроводе не превысит Вmах=0,75*Внас=0.285 Тл, то число витков первичной обмотки, вычисленное по формуле (1), должно быть равно 20, но никак не 12.

Таким образом, недостаточно обоснованный выбор исходных значений в формуле (1) может привести к неточному или даже ошибочному расчету импульсного трансформатора. Чтобы не возникло сомнений в правомерности применения формулы (1), обоснуем ее аналитически.

Максимальная магнитная индукция Вmax(Тл) в замкнутом магнитопроводе может быть вычислена по известной формуле

 ,    (5)

где μ0 = 4π·107 Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость вакуума; μEFF - эффективная магнитная проницаемость материала магнитопровода; lmax - амплитуда тока намагничивания, А; W1 - число витков первичной обмотки; lEFF- эффективная длина магнитной силовой линии в магнитопроводе, м. Подставим в (5) lmax из (4), применяя известную формулу для индуктивности тороидальной обмотки

и переходя от метров к сантиметрам, получим формулу для расчета числа витков

    (6)

Как видим, формула (6) отличается от (1) лишь тем, что в нее входит эффективная площадь сечения магнитопровода, а не геометрическая. Подробная методика расчета эффективных параметров различных типов магнитопроводов приведена в [З]. При практическом использовании этой формулы значение W, следует округлить вверх до ближайшего целого числа N1.

Обратим внимание на особенности применения использованных в [1] соотношений при проектировании трансформаторов для различных двухтактных преобразователей.

Автогенераторные преобразователи с одним трансформатором, подобные описанному в (4), работают с заходом в область насыщения материала магнитопровода (точки Е и Е' на рис. 2). Формулы (1) и (2) используют при Bmax= Внас. Несколько иначе применяют указанные формулы в случае проектирования автогенераторных преобразователей с двумя трансформаторами, таких как описанный в [5]. В нем обмотка связи на мощном трансформаторе соединена с маломощным  трансформатором в цепи управления базами коммутирующих транзисторов. Импульсное напряжение, наводимое в обмотке связи, создает насыщение в маломощном трансформаторе, который и задает частоту преобразования в соответствии с формулой (1). Эту частоту подбирают такой, чтобы избежать насыщения в мощном трансформаторе, типоразмер которого определяют согласно формуле (2). В подобных блоках питания сигналы управления, формируемые насыщающимся маломощным трансформатором, сводят до минимума сквозной ток в коммутирующих транзисторах.

Наряду с автогенераторами, большой популярностью у радиолюбителей пользуются двухтактные преобразователи с внешним возбуждением. Чтобы исключить сквозной ток коммутации, генераторы сигналов внешнего возбуждения формируют защитный временной интервал между выключением открытого и включением закрытого коммутирующих транзисторов. После выбора частоты преобразования и максимального значения магнитной индукции в магнитопроводе обычно вначале на основании (2) определяют требуемый магнитопровод трансформатора, а затем с помощью формулы (1) рассчитывают число витков первичной обмотки трансформатора.

 

Тмпоразмер So , SEFF , LEFF АL , Частота преобразования. кГц
30 40 50
Рmax N1 Imax Рmax N1 Imax Рmax N1 Imax
см2 см2 см мкГн Вт вит. А Вт вит. А Вт вит. А
К28х16х9 2.01 0.526 6.56 2 42 115 0.06 56 86 0.08 70 69 0.09
КЗ1х18.5х7 2.69 0.428 7.44 1.44 48 141 0.05 61 106 0.07 77 85 0.09
КЗ2х16Х8 2.01 0.615 6.97 2.2 49 98 0.07 66 74 0.09 82 59 0.12
К32х16Х12 2.01 0.923 6.97 3.32 74 86 0.10 99 49 0.14 124 40 0.17
К32х20Х6 3.14 0.353 7.88 1.12 44 170 0.05 59 128 0.06 74 102 0.08
КЗ2х20х9 3.14 0.53 7.88 1.68 67 114 0.01 89 85 0.09 111 68 0.12
КЗ8х24х7 4.52 0.482 9.4 1.28 87 125 0.08 116 94 0.1 145 75 0.13
К40х25х7.5 4.91 0.552 9.84 1.4 106 109 0.09 145 82 0.12 181 66 0.15
К40х25х11 4.91 0.811 9.84 2.08 159 74 0.13 212 56 0.17 265 45 0.21
К45x28Х8 6.16 0.667 11 1.52 164 90 0.12 219 68 0.16 274 54 0.20
К45x28Х12 6.16 0.978 11 2.24 241 62 0.17 321 47 0.23 402 37 0.29

 

Для ориентировочных расчетов и предварительного выбора требуемого типоразмера магнитопровода из феррита 2000НМ1 служит таблица, в которой для нескольких значений частоты преобразования f представлены результаты расчетов минимального числа витков N1 первичной обмотки по формуле (6), амплитудного значения тока намагничивания Imax по формуле (4) и максимально возможной полезной мощности Рmax. При вычислении последней вначале была вычислена габаритная мощность по формуле (2) с использованием эффективной площади сечения магнитопровода вместо геометрической, затем она была умножена на значение КПД, равное 0.8. Сумма

I∑max= l1max + lmax

дает основание для выбора коммутирующего транзистора по максимально допустимому току коллектора (стока). Это же значение тока можно использовать и для определения диаметра провода первичной обмотки трансформатора в соответствии с приведенной в [1] формулой

Расчеты выполнены при условии, что максимальная магнитная индукция Вmах не превысит 0.25 Тл, даже если напряжение сети будет выше номинального на 20 %, вследствие чего напряжение на первичной обмотке трансформатора двухтактного полумостового инвертора может достигать 180 В (с учетом падения напряжения на токоограничивающем резисторе и выпрямительных диодах). Магнитопровод следует подбирать с запасом 20...40% по максимальной выходной мощности, указанной в таблице. Хотя таблица составлена для полумостового преобразователя, ее данные можно легко модифицировать и для мостового. В этом случае напряжение на первичной обмотке трансформатора будет в два раза больше, а амплитуда прямоугольной составляющей тока первичной обмотки - в два раза меньше. Число витков должно быть вдвое больше. Индуктивность обмотки возрастет в четыре раза, а ток >Imax уменьшится вдвое. Можно использовать магнитопровод из двух сложенных вместе ферритовых колец одного типоразмера, что приведет к двукратному увеличению площади сечения магнитопровода Sc и коэффициента индуктивности AL . Согласно формуле (2) габаритная и полезная отдаваемая мощность также возрастут вдвое. Минимальное число витков первичной обмотки, вычисленное по формуле (6) останется неизменным. Ее индуктивность возрастет вдвое, а ток намагничивания Imax, определенный по формуле (4), останется прежним.

В блоках питания с выводом от средней точки первичной обмотки трансформатора к половине этой обмотки прикладывается полное напряжение сети, поэтому число витков обмотки должно быть в два раза больше по сравнению с мостовым преобразователем при прочих равных условиях.

Подчеркнем, что из-за значительного разброса реальных значений параметров ферромагнитных материалов по сравнению с их справочными данными таблицу можно использовать только для предварительного выбора магнитопровода, а затем, после экспериментального измерения его характеристик, требуется провести уточненный расчет трансформатора. Например, для магнитопровода К40х25х11 в таблице приведено значение коэффициента индуктивности AL=2.08 мкГн на виток. Экспериментально уточним магнитные свойства конкретного экземпляра магнитопровода: для пробной обмотки из Nпроб = 42 витков измеренная индуктивность равна ≈3.41 мГн, а коэффициент индуктивности

 .

Но отличия могут быть и более значительными, поэтому приведенное в таблице значение коэффициента индуктивности следует все же рассматривать как ориентировочное. В нашем случае нужно либо увеличить число витков, чтобы индуктивность обмотки была не меньше рассчитанной по табличным данным, либо при выборе транзисторов учесть, что ток lmax будет больше табличного в 2,08/1,93≈1.1 раза.

На этапе изготовления, скорее всего, окажется, что рекомендованное минимальное число витков первичной обмотки будет лишь частично заполнять первый слой трансформатора. Чтобы магнитное поле, создаваемое такой обмоткой в магнитопроводе, было однородным, ее витки располагают либо "вразрядку", либо заполняют ими слой целиком, а затем, с учетом нового числа витков, проводят окончательный расчет трансформатора.

Завершим расчет трансформатора, выбранного в качестве примера. Из таблицы следует, что на частоте 50 кГц максимальная полезная мощность составит 265 Вт, минимальное число витков первичной обмотки N1 равно 45. Ориентировочно максимальное значение коммутируемого тока: 1.77+0.21=1.98 А. Определим диаметр провода первичной обмотки трансформатора. Как указывалось , ближайший по диаметру из производимой промышленностью номенклатуры [6] выберем d1=0,83мм, а с учетом изоляции d1=0,89 мм. Если учесть электрическую изоляцию магнитопровода несколькими слоями лакоткани общей толщиной 0,25 мм, внутренний диаметр магнитопровода уменьшится до 25-0.5=24.5 мм. При этом длина внутренней окружности составит π·24,5≈80 мм. С учетом коэффициента заполнения 0,8 для намотки первого слоя обмотки доступно 64 мм, что соответствует 64/0,89 = 71 витку. Таким образом, для 45 витков достаточно места. Наматываем их "вразрядку".

При определении числа витков вторичной обмотки необходимо знать падение напряжения на первичной обмотке. Если учесть, что длина одного витка составляет 40.5-24.5+2-11.5=39 мм, то общая длина провода в первичной обмотке равна 45*39=1.755 м. Учитывая погонное сопротивление провода [6], получим Rобм1=0.0324*1.755=0.06 Ом, а падение напряжения на первичной обмотке достигнет U1nад=1.77*0.06=0,1 В.

Очевидно, что столь малым его значением можно пренебречь. Если предположить, что потери на выпрямительном диоде примерно равны 1 В, тогда получим расчетное число витков вторичной обмотки N2=45*(51/150)=15,3 ≈ 16 витков. Диаметр провода вторичной обмотки

 .

Заполнение окна трансформатора по меди

 ,

что соответствует  коэффициенту заполнения

 .

С учетом необходимости межслойной и межобмоточной изоляции среднее значение коэффициента заполнения может достигать Km=0.35, а максимальное - Km= 0.5 . Таким образом, условие размещения обмоток выполнено.

Уточним максимальное значение тока намагничивания с учетом того, что измеренное значение коэффициента индуктивности оказалось в 1.1 раза меньше табличного. Поэтому ток намагничивания Imax будет в 1.1 раза больше и составит 0.23 А, что в нашем примере не сильно отличается от табличного значения, 0.21 А. Суммарный ток коммутации в первичной обмотке при максимальном сетевом напряжении равен lΣmax=1.77+0.23=2 А. Исходя из этого необходимо выбрать коммутирующие транзисторы с максимально допустимым током коллектора (стока) не менее lдoп=1.5*2=3 А. Максимальное напряжение на коммутирующих транзисторах (в закрытом состоянии) равно полному выпрямленному напряжению сети, поэтому максимально допустимое напряжение на коллекторе (стоке) должно быть не менее Uдoп=1.2*360=432 В. На этом расчет импульсного трансформатора завершен.

ЛИТЕРАТУРА

1. Жучков В. Расчет трансформатора импульсного блока питания. - Радио, 1987, № 11. с. 43.

2. Справочная информация. Справочник по ферритам. Ферромагнитные материалы. - http://www.qrz.ru/reference/ferro/ferro.shtml

3. Михайлова М. М., Филиппов в. в., Муслеков В. П. Магнитомягкие ферриты для радиоэлектронной аппаратуры. Справочник. - М.: Радио и связь, 1983.

4 . Kнязев Ю., Сытник Г., Cоркин И. Блок ЗГ и питание комплекта ИК-2 . - Радио, 1974, № 4, с. 17.

5. Беребошкин д. Усовершенствованный экономичный блок питания. - Радио, 1985. № 6, с. 51,52.

6. Першин В. Расчет сетевого трансформатора источника питания . - Радио, 2004, № 5, с. 55-57.

С.КОСЕНКО, Радио, 2005, №4, с.35-37,44.

Основные принципы работы импульсного блока питания - Теория начинающим - Каталог статей

Здесь мы поговорим об импульсных блоках питания (ИБП), которые на сегодняшний день получили самое широкое распространение и с успехом используются во всех современных радиоэлектронных устройствах.

Прежде всего, эта статья посвящена для начинающих специалистов по ремонту электронной техники, поэтому материал будет изложен в упрощенной форме и поможет понять основные принципы работы ИБП.

Основной принцип, положенный в основу работы ИБП заключается в преобразовании сетевого переменного напряжения (50 Гц) в переменное высокочастотное напряжение прямоугольной формы, которое трансформируется до требуемых значений, выпрямляется и фильтруется.

Преобразование осуществляется с помощью мощного транзистора, работающего в режиме ключа и импульсного трансформатора, вместе образующих схему ВЧ преобразователя. Что касается схемного решения, то здесь возможны два варианта преобразователей: первый –выполняется по схеме импульсного автогенератора (например, такой использовался в ИБП телевизоров 3 – 4 УСЦТ) и второй – с внешним управлением (используется в большинстве современных радиоэлектронных устройств).

Поскольку частота преобразователя обычно выбирается от 18 до 50 кГц, то размеры импульсного трансформатора, а, следовательно, и всего блока питания достаточно компактны, что является немаловажным параметром для современной аппаратуры.


Упрощенная схема импульсного преобразователя с внешним управлением приведена на рисунке 1.

 

 

Рисунок 1.

 

Преобразователь выполнен на транзисторе VT1 и трансформаторе Т1. Сетевое напряжение через сетевой фильтр (СФ) подается на сетевой выпрямитель (СВ), где оно выпрямляется, фильтруется конденсатором фильтра Сф и через обмотку W1 трансформатора Т1 подается на коллектор транзистора VT1. При подаче в цепь базы транзистора прямоугольного импульса, транзистор открывается и через него протекает нарастающий ток Iк. Этот же ток будет протекать и через обмотку W1 трансформатора Т1, что приведет к тому, что в сердечнике трансформатора увеличивается магнитный поток, при этом во вторичной обмотке W2 трансформатора наводится ЭДС самоиндукции. В конечном итоге на выходе диода VD появиться положительное напряжение. При этом если мы будем увеличивать длительность импульса приложенного к базе транзистора VT1, во вторичной цепи будет увеличиваться напряжение, т.к энергии будет отдаваться больше, а если уменьшать длительность, соответственно напряжение будет уменьшаться. Таким образом, изменяя длительность импульса в цепи базы транзистора, мы можем изменять выходные напряжения вторичной обмотки Т1, а следовательно осуществлять стабилизацию выходных напряжений БП. Единственное что для этого необходимо - схема, которая будет формировать импульсы запуска и управлять их длительность (широтой). В качестве такой схемы используется ШИМ контроллер. ШИМ – широтно – импульсная модуляция. В состав ШИМ контроллера входит задающий генератор импульсов (определяющий частоту работы преобразователя), схемы защиты, контроля и логическая схема, которая и управляет длительностью импульса.

Для стабилизации выходных напряжений ИБП, схема ШИМ контроллера «должна знать» величину выходных напряжений. Для этих целей используется цепь слежения (или цепь обратной связи), выполненная на оптопаре U1 и резисторе R2. Увеличение напряжения во вторичной цепи трансформатора Т1 приведет к увеличению интенсивности излучения светодиода, а следовательно уменьшению сопротивления перехода фототранзистора (входящих в состав оптопары U1). Что в свою очередь, приведет к увеличению падения напряжения на резисторе R2, который включен последовательно фототранзистору и уменьшению напряжения на выводе 1 ШИМ контроллера. Уменьшение напряжения заставляет логическую схему, входящую в состав ШИМ контроллера, увеличивать длительность импульса до тех пор, пока напряжение на 1-м выводе не будет соответствовать заданным параметрам. При уменьшении напряжения – процесс обратный.

В ИБП используются два принципа реализации цепей слежения – «непосредственный» и «косвенный». Выше описанный метод называется «непосредственный», так как напряжение обратной связи снимается непосредственно с вторичного выпрямителя. При «косвенном» слежении напряжение обратной связи снимается с дополнительной обмотки импульсного трансформатора (рисунок 2).

Рисунок 2

 

 

Уменьшение или увеличение напряжения на обмотке W2, приведет к изменению напряжения и на обмотке W3, которое через резистор R2 также приложено к выводу 1 ШИМ контроллера.

С цепью слежения я думаю, разобрались, теперь давайте рассмотрим такую ситуацию как короткое замыкание (КЗ) в нагрузке ИБП. В этом случае вся энергия, отдаваемая во вторичную цепь ИБП, будет теряться и напряжение на выходе будет практически равно нулю. Соответственно схема ШИМ контроллера будет пытаться увеличить длительность импульса для того, что бы поднять уровень этого напряжения до соответствующего значения. В итоге транзистор VT1 будет все дольше и дольше находиться в открытом состоянии, и через него будет увеличиваться протекающий ток. В конце концов, это приведет к выходу из строя этого транзистора. В ИБП предусмотрена защита транзистора преобразователя от перегрузок по току в таких нештатных ситуациях. Основу ее составляет резистор Rзащ, включенный последовательно в цепь, по которой протекает ток коллектора Iк. Увеличение тока Iк протекающего через транзистор VT1, приведет к увеличению падения напряжения на этом резисторе, а, следовательно, напряжение, подаваемое на вывод 2 ШИМ контроллера также будет уменьшаться. Когда это напряжение снизится до определенного уровня, который соответствует максимально допустимому току транзистора, логическая схема ШИМ контроллера прекратит формирование импульсов на выводе 3 и блок питания перейдет в режим защиты или другими словами отключится.

В заключении хотелось более подробно остановиться на достоинствах ИБП. Как уже упоминалось, частота импульсного преобразователя достаточно высока, в связи с чем, габаритные размеры импульсного трансформатора уменьшены, а значит, как это не парадоксально звучит, стоимость ИБП меньше традиционного БП т.к. меньше расход металла на магнитопровод и меди на обмотки, даже не смотря на то, что количество деталей в ИБП увеличивается. Еще одним из достоинств ИБП является малая, по сравнению с обычным БП, емкость конденсатора фильтра вторичного выпрямителя. Уменьшение емкости стало возможным за счет увеличения частоты. И, наконец, КПД импульсного блока питания доходит до 80%. Связано это с тем, что ИБП потребляет энергию электрической сети только во время открытого транзистора преобразователя, при его закрытии энергия в нагрузку отдается за счет разряда конденсатора фильтра вторичной цепи.

К недостаткам можно отнести усложнение схемы ИБП и увеличение импульсных помех излучаемым ИБП. Увеличение помех связано с тем, что транзистор преобразователя работает в ключевом режиме. В таком режиме транзистор является источником импульсных помех, возникающих в моменты переходных процессов транзистора. Это является недостатком любого транзистора работающего в ключевом режиме. Но если транзистор работает с малыми напряжениями (например, транзисторная логика с напряжением в 5В) это не страшно, в нашем же случае напряжение, приложенное к коллектору транзистора, составляет, примерно 315 В. Для борьбы с этими помехами в ИБП используются более сложные схемы сетевых фильтров, чем в обычном БП.

 

Виктор Малышев

Принцип действия резонансного трансформатора высокой частоты

Страница 5 из 41

Действующее значение напряжения, получаемое на витке при синусоидальном напряжении, определяется уравнением
(1-1)
где Ф —магнитный поток через площадь витка, гс-см;
f — частота.
Из (1-1) следует, что увеличение частоты преобразуемого напряжения приводит к повышению напряжения на зажимах трансформатора. Вместе с тем с повышением частоты возрастают потери на гистерезис и вихревые токи l· уменьшается допустимая максимальная индукция в стали магнитопровода. Например, при увеличении частоты от 50 до 500 Гц допустимая максимальная индукция в стали па дает с 10 000—14 000 гс до 5000 гс (в обоих случаях потери в стали не превышают 5 вт/кг). Если f=5 000 Гц, то допустимая максимальная индукция составляет только 600— 700 гс.

Рис. 1-32. Электрическая схема резонансного трансформатора для получения затухающих колебаний.
Тр—питающий трансформатор: R —зарядное сопротивление; К-выпрямитель; С — емкость; w обмотка низкого напряжения трансформатора.

Следовательно, возрастание частоты в 10 раз соответствует уменьшению индукции в 2—2,5 раза, что дает выигрыш в напряжении в 4—5 раз. Во втором случае магнитный поток уменьшается в 15—20 раз, а частота возрастает в 100 раз, следовательно, напряжение возрастает в 5—6 раз. Практически, если трансформатор рассчитан для работы при обычной частоте, такой способ повышения напряжения неприменим, так как это привело бы к повышению междувитковых напряжений, что может быть опасным для изоляции. Изоляцию можно рассчитать на повышенное напряжение, но тогда размеры трансформатора увеличатся, и выгода от повышения частоты будет незначительной. Нужно иметь в виду, что при повышении частоты возрастают диэлектрические потери в изоляции, которыми при низких частотах можно было пренебречь, и увеличивается роль емкостных токов и падения напряжения на индуктивности рассеяния. Это может вызывать ряд нарушений в работе установки.

Для получения предельно высоких напряжений успешно применяются специальные высокочастотные трансформаторы. В этих трансформаторах решающую роль играют резонансные явления. В большинстве случаев стальной сердечник в них отсутствует. В этом случае произведение fS·В=fSμH, определяющее величину напряжения, приходящуюся на один виток, благодаря большому значению частоты f даже при μ=1 может остаться достаточно большим. Резонансные трансформаторы часто применяются для питания ускорительных трубок.
Для получения затухающих колебаний высокого напряжения служит резонансный трансформатор Тесла.
На рис. 1-32 приведена схема резонансного трансформатора на высокое напряжение, работающего при высокой частоте. Конденсатор С заряжается от трансформатора Тр через вентиль К до напряжения, равного пробивному напряжению искрового разрядника Р, включенного в первичный контур. При пробое искрового разрядника P1 в контуре возникает колебательный ток высокой частоты. Величина произведения RC первичного контура определяет частоту пробоев и получающихся при этом серий колебаний. Колебательный разряд, возникающий в искровом промежутке Р при его пробое, возбуждает электрические колебания в обеих катушках.


Рис. 1-33. Форма кривой напряжения при ударном возбуждении резонансного трансформатора. Верхняя кривая относится к первичному, а нижняя — к вторичному контуру.

Колебания в контуре, образовавшемся после пробоя искрового промежутка вследствие большого сопротивления искры, быстро затухают; колебания во вторичном контуре затухают гораздо медленнее.
Графическое изображение изменения напряжения при ударном возбуждении контуров показано на рис. 1-33, где верхняя кривая относится к первичному контуру, а нижняя — к вторичному.
Напряжение на вторичной катушке резонансного трансформатора зависит от напряжения первичного контура, отношения числа витков вторичной катушки w2 к числу витков первичной, настройки обоих контуров, степени связи между ними и затухания колебаний. От этих же величин зависит и форма кривой напряжения.
Уравнения для определения напряжений в двух связанных контурах, схема которых представлена на рис. 1-34, в общем виде можно записать следующим образом:

Величина коэффициента связи, соответствующая условию
(1-17) называется критической kкр. При A>1 (k>kкр) связь называют сильной, а при—слабой.

Рис. 1-35. Форма кривой напряжения во вторичной обмотке резонансного трансформатора при сильной и слабой связи контура, а —первичное напряжение; б —вторичное напряжение.

При слабой связи в контурах резонансного трансформатора после каждой искры возникают колебания с частотой ω0. При сильной связи вследствие одновременного существования двух частот возникают биения.
На рис. 1-35 изображены формы кривой напряжения во вторичной обмотке при сильной и слабой связи. Форма кривой напряжения при наличии биений непригодна для испытания изоляции. Коэффициент связи обычно меняют путем перемещения первичной обмотки относительно вторичной, а затухание — включением специальных демпфирующих сопротивлений в первичную цепь.
Л. А. Мысовский и другие построили масляный резонансный трансформатор, дававший напряжение 2 500 кВ.

Резонансный трансформатор весьма успешно применялся для опытов по получению длинных искр и для испытания изоляторов сильно затухающим напряжением высокой частоты.
Для уменьшения затухания в первичном контуре, что имеет большое значение для получения очень высокого напряжения, берут малое число витков большого диаметра.
В противоположном случае, когда затухание в первичном контуре велико, во вторичном контуре также получаются сильно затухающие высокочастотные колебания высокого напряжения. Таким путем можно воспроизвести формы волн при внутренних перенапряжениях в электрических установках.
Для построения высокочастотных трансформаторов значительный интерес представляют ферриты, обладающие при высокой частоте малыми потерями и большим значением магнитной проницаемости. Применение сердечников из таких материалов позволит значительно уменьшить размеры трансформатора высокого напряжения.
В резонансном трансформаторе можно возбуждать незатухающие колебания с помощью генератора переменного тока.
Учитывая, что в этом случае в системе будет иметь место установившийся режим, воспользуемся для нахождения напряжения на емкости вторичного контура символическим методом. Уравнения для связанных контуров, схема замещения которых представлена на рис. 1-36, запишем в виде:
(1-18)
где
Напряжение на емкости С2 вычислим для случая, когда R1 <<wL1 и R2<<wL2, т. е. когда и R1 малы и ими можно пренебречь. В этом случае уравнения (1-18) примут вид:
(1-19)

Первому условию соответствует так называемый первый частный резонанс, возникающий при настройке только первого контура в резонанс с частотой генератора.
Второй частный резонанс (ω2=ω) имеет место при настройке только второго контура в резонанс с частотой генератора. При

ω1=ω2=ω возникает полный резонанс. Это наиболее важный для практики случай.
Из (1-23) следует, что величина напряжения U2 во всех трех случаях одинакова. Однако, как показывает анализ с учетом сопротивлений R1 и R2, не приводимый здесь ввиду сложности, это равенство имеет место при малой связи между контурами. При увеличении связи до критической (A=1) напряжение U2 получится наибольшим при полном резонансе.
Для получения полного резонанса нужно настроить каждый контур в отдельности на частоту генератора, после чего подобрать оптимальную связь. Если конструкция трансформатора позволяет регулировать связь, то первоначальную настройку каждого из контуров можно производить при очень слабой связи, не нарушая схемы.
Резонансный трансформатор с питанием от высокочастотного генератора был предложен для получения жестких рентгеновских лучей Мысовским и Рукавишниковым в 1922 г.
На рис. 1-37 приведена электрическая схема резонансного трансформатора, питаемого генератором высокой частоты, разработанного в США.
Мощный ламповый генератор посылает колебания высокой частоты через первичную одновитковую катушку в связанную с ней вторичную, имеющую десять витков. Обе катушки сделаны из медной трубы. Вторичная обмотка подобрана таким образом, что при частоте 6·106 Гц вдоль нее укладывается четверть волны. На заземленном конце обмотки получается узел, а на свободном конце — пучность напряжения, которое будет изменяться между положительным и отрицательным максимальным значениями. В стенку кожуха, в котором помещены обе обмотки, против свободного конца обмотки введена накаливаемая нить. Работающий насос поддерживает необходимый вакуум в кожухе. В тот момент, когда нижний конец катушки будет положительным, направленный пучок электронов, идущий от накаленной нити, ударяясь об антикатод, будет вызывать возникновение рентгеновских лучей. Кожух изготовлен из свинца, и в нем имеется отверстие для выхода рентгеновских лучей. Вес кожуха 1 000 кг.
В установке Слоана (1935 г.) при мощности питающего лампового генератора мощностью 70 кВт было получено на обмотке высокого напряжения до 600 кВ. Длина волны; даваемая генератором, равнялась 50 м.

Ток в пучке ускоряемых электронов достигал 5 мА. В другом случае (Снелл и Ливингуд, 1935) были достигнуты напряжение до 850 кВ и ток 0,3 мА.

Как устроен блок питания, часть 4. Силовой трансформатор блока питания. Устройство импульсного блока питания

Как я уже сказал, речь сегодня пойдет о силовом трансформаторе, а также об узле, именуемом Снаббер.
И если трансформатор наверное знает большинство, то снаббер в основном те, кто занимается блоками питания более плотно.
Весь узел на фото выделен красным, а снаббер я обвел зеленым.

Также его можно увидеть в народном блоке питания. На фото я вычеркнул диод, не имеющий отношения к снабберу.

И в моем самодельном блоке питания. Здесь его схема отличается и об этом я расскажу немного позже.

Схема типового обратноходового блока питания думаю знакома многим, подобные схемы часто встречаются в моих обзорах.

Выделим из нее ту часть, о которой я и буду рассказывать.
В нее входит снаббер, трансформатор, входной конденсатор и высоковольтный транзистор.

Отсечем ту часть, которая не имеет отношения к теме разговора, останется совсем мало деталей, думаю что так будет проще для понимания процессов.

Что же происходит в импульсном блоке питания во время работы.
Сначала открывается силовой ключ, через цепь выделенную красным, течет ток, энергия в это время запасается в магнитопроводе трансформатора.

После закрытия ключа полярность на обмотках трансформатора меняется на противоположную и ток начинает течь в нагрузку.

Но так как трансформатор и выходные цепи неидеальны, то на первичной обмотке возникает выброс напряжения, который начинает течь через снаббер.
Если вы посмотрите внимательно, то увидите, что начала обмоток помеченные точками, одинаково сориентированы по отношению к диодам D1 и D2, потому во время открытого состояния силового ключа эти цепи не работают.
Функция снаббера поглотить паразитный выброс, который возникает в первичной обмотке и тем самым защитить высоковольтный транзистор. У некоторых совсем дешевых блоках питания снаббера нет вообще, и это весьма вредно, так как снижает надежность.

В типовом блоке питания данный участок схемы выглядит так. Номиналы подбираются в зависимости от индуктивности обмотки трансформатора, частоты работы и мощности блока питания. Я не буду рассказывать о методике расчета, это довольно долго, но скажу лишь что здесь не работает принцип - чем больше, тем лучше, цепь должна быть оптимальная для определенных условий.

Некоторые наверное увидели диод в схеме снаббера и подумали - что-то знакомое.
Да, так и есть, ближайший аналог, это цепь защиты транзистора, который коммутирует питание обмотки реле. В данном случае он выполняет похожую функцию, не допускает выброса напряжения на транзисторе при выключении. Кстати если диод в этой схеме заменить стабилитроном, то работать должно лучше.

Так как вариант с диодом неприменим в варианте с трансформатором, то последовательно с ним ставят либо резистор с конденсатором, либо супрессор, как на этой схеме.

Еще одно новое слово - супрессор. Не пугайтесь, супрессор это по сути просто стабилитрон, но если у стабилитрона функция обеспечить стабильное напряжение, то у супрессора акцент сделан на импульсный ток и рассеиваемую мощность, стабильность напряжения в данном случае не так важна.
Выглядит он как обычный диод, при этом бывает двунаправленным, но тогда катод не маркируется. Наиолее распространенные супрессоры серий P6KE и 1.5KE. Первый имеет импульсную мощность 600 Ватт, второй 1500 Ватт. Существуют и более мощные, но нас они не интересуют.

Я немного переверну схему так, чтобы было более понятно как работает эта схема. В подобных схемах чаще применяют супрессоры на напряжение в 200 Вольт, например P6KE200A.
Благодаря этому напряжение на обмотке трансформатора не может быть больше чем 200 Вольт. Напряжение на входном конденсаторе около 310 Вольт.
Получается что на транзисторе напряжение около 510 Вольт. На самом деле напряжение будет немного выше, так как детали неидеальны, а кроме того в сети может быть и более высокое напряжение.

В даташитах к микросхемам серии ТОР часто была показана именно такая схема включения супрессора.
Такая схема имеет более жесткую характеристику ограничения, так как до 200 Вольт не ограничивает совсем, а потом старается обрезать все что выше 200 Вольт. Схема с конденсатором имеет немного другую характеристику ограничения, но на самом деле это не критично.

Для уменьшения мощности, рассеиваемой на супрессоре, параллельно ему можно подключить конденсатор.

Или вообще сделать гибрид из двух схем, где есть все элементы обоих вариантов, такое часто применяется в мощных обратноходовых блоках питания.

Иногда применяется альтернативный вариант защиты транзистора, супрессор включенный параллельно ему. Такой вариант применяется довольно редко, чаще в блоках питания имеющих низкое входное напряжение.

Например такое включение супрессора можно увидеть в РоЕ блоке питания, входное напряжение здесь не 310 Вольт постоянного тока, а всего до 70 Вольт.

Теперь можно перейти к трансформатору.
Трансформатор состоит из магнитопровода и каркаса, иногда конструкция дополняется специальным скобами, которые фиксируют магнитопровод на каркасе.

Чаще всего для них используются Ш-образные магнитопроводы. Если блок питания обратноходовый, каким является подавляющее большинство недорогих маломощных блоков питания, то между половинками магнитопровода должен быть зазор. Зазор делается либо между половинками, либо используется специальный магнитопровод, где центральный керн уже имеет зазор, а этом случае ширина зазора должна быть в два раза больше.

Обычно в качестве материала магнитопровода используется феррит, у фирменных магнитопроводов может быть нанесена маркировка и по даташиту можно узнать его характеристики, у более дешевых магнитопроводом чаще маркировки нет.

Вначале мотаются обмотки трансформатора, а затем на этот магнитопровод устанавливается каркас.

Процесс намотки мелких трансформаторов довольно прост.
Сначала мотаем первичную обмотку.

Затем вторичную, иногда в два и более проводов.

Если есть третья обмотка, чаще всего это обмотка питания ШИМ контроллера, то мотаем и ее.

В целях безопасности изолируем всю конструкцию.

После этого берем подобранный магнитопровод, в данном случае здесь у одной половинки средний керн укорочен.

Собираем всю конструкцию вместе. Магнитопровод чаще всего склеивается, но я обычно дополнительно фиксирую скотчем.

В итоге получаем небольшой аккуратный трансформатор. На фото трансформатор мощностью около 25-30 Ватт.

Этот трансформатор уже имеет мощность до 80-100 Ватт. Мотаются они подобным образом, но с некоторыми отличиями.

У трансформаторов рассчитанных на низкое выходное напряжение и большой ток выходная обмотка может мотаться либо литцендратом, либо шиной.

Величина выбора с первичной обмотке напрямую зависит от правильности намотки трансформатора и если для маломощных трансформаторов это не очень критично, то неправильная намотка мощного трансформатора может привести к печальным последствиям.
Обычно наматывают обмотки в три слоя (если используется три обмотки), первичная, вторичная и вспомогательная.
Но связь между обмотками можно сильно улучшить если вторичную обмотку разместить между двумя половинами первичной.

Кроме того рекомендуется мотать провод не внавал, а виток к витку, равномерно заполняя всю площадь каркаса. Обмотки рассчитанные на большой ток мотать лучше несколькими тонкими проводами, а не одним толстым.

Проблемы, которые могут возникнуть в этом узле:
1. Межвитковое КЗ в случае выхода из строя высоковольтного транзистора.
2. Перегрев трансформатора, последующее резкое уменьшение его индуктивности и выход из строя транзистора инвертора
3. Пробой диода снаббера, крайне редко.
4. Частичный пробой супрессора, например супрессор на 200 Вольт превращается в супрессор на 100 Вольт, ничего не выгорает, но БП не работает.

Импульсные и приводные трансформаторы

Назначение
Импульсные трансформаторы используются в высокочастотных преобразователях мощности, когда требуется передать электрический импульс от блока управления к силовому каскаду, сохраняя гальваническую развязку между цепями, в соответствии со стандартами безопасности, относящимися к каждому применению. поля.
Электрический сигнал подается на первичную сторону и передается на вторичную сторону для включения силовых BJT, силовых MOSFET, IGBT, SCR, GTO, TRIAC.

Характеристики
В системах высокочастотного преобразования энергии доступно несколько методов управления, которые отличаются друг от друга параметрами ударного устройства, такими как номинальная мощность, номинальные напряжения и токи, область применения.
После того, как разработчик выбрал топологию запуска для своего приложения, он имеет возможность найти наиболее подходящий импульсный трансформатор, учитывая его основные параметры.
Основные характеристики импульсного трансформатора следующие:

  • n Соотношение витков первичной и вторичной обмоток
  • Вт минимальное напряжение * временная область (называемая зоной передачи), которая может передаваться на вторичной стороне с униполярным импульсом, не вызывая насыщения сердечника, относительно температуры 25 ° C
  • L P Индуктивность первичной обмотки
  • C k емкость связи между обмотками
  • L с Индуктивность рассеяния первичной обмотки, это значение индуктивности, измеренное на первичной стороне с короткозамкнутой вторичной обмоткой
  • R P Сопротивление первичной обмотки
  • R S Сопротивление вторичной обмотки
  • t r Время нарастания, это время, необходимое для передачи импульса, когда номинальное сопротивление нагрузки подключено на вторичной стороне; это значение тесно связано со значением индуктивности рассеяния
  • I max Максимальный вторичный ток, доступный со временем нарастания, равным tr (номинальное сопротивление нагрузки, подключенное к вторичной обмотке)
  • I p номинальный эффективный первичный ток (тепловой ток)
  • f n номинальная рабочая частота (или оптимальный диапазон частот)
  • U - максимальное рабочее напряжение между двумя обмотками
  • U p напряжение изоляции между двумя обмотками

Импульсные трансформаторы Sirio классифицируются по размерам и производственным профилям и сгруппированы по семействам.Доступны некоторые стандартные импульсные и приводные трансформаторы, они перечислены по семействам. Их можно использовать для многих приложений, но, поскольку возможностей решения очень много, иногда необходимо разработать собственный продукт (см. Лист Custom Design). Просматривая стандартную таблицу кодов, легко понять общие характеристики каждого типоразмера импульсного / приводного трансформатора.

Импульсный Tx


Обзор импульсов и сигналов

Импульсные трансформаторы - это разнообразное семейство трансформаторов, предназначенных для передачи цифрового управляющего сигнала от схемы управления к нагрузке.
Они обеспечивают гальваническую развязку цепи, позволяя быстро передавать управляющие сигналы без искажения формы сигнала.
Входной и выходной сигнал обычно представляет собой прямоугольную волну в несколько вольт с частотой выше 100 кГц, а не синусоидальную волну, как в обычных трансформаторах.

Импульсные трансформаторы имеют небольшое количество обмоток (для минимизации рассеивания потока) и низкую межобмоточную емкость. (чтобы гарантировать, что профиль сигнала на вторичной обмотке поддерживается как можно более чисто.)
Поскольку они работают с высокочастотными сигналами, материал сердечника должен выдерживать повторяющееся и быстрое намагничивание и размагничивание.
Соотношение витков обычно составляет 1: 1, поскольку их основная цель - не увеличивать или преобразовывать напряжение, а поддерживать его на изолирующем барьере.

Хорошим примером импульсного трансформатора является серия устройств Murata 786.

Серия Murata 786 доступна в различных конфигурациях обмоток, с центральными отводами на обмотках или без них.В этом примере мы сосредоточимся на 78601 / 1C, который имеет 1 первичный и 1 вторичный


Предлагаемое тестирование для импульсов и сигналов

Pulse - Схема редактора AT

Приведенную выше схему можно легко преобразовать в программу AT Test с помощью программного обеспечения AT EDITOR.

Схема показана слева.

Pulse - приспособление для АКПП

Импульсные трансформаторы серии 786 могут быть легко подключены с помощью зажима Кельвина.

Поскольку сопротивление обмотки невелико (<1 Ом), при испытании будет улучшена точность, обеспечиваемая 4-проводными измерениями.

Pulse - программа тестирования AT

Смотрите нашу тестовую программу здесь
или загрузите актуальную программу испытаний ATP здесь
(можно открыть с помощью бесплатного программного обеспечения AT Series Editor, см. СКАЧАТЬ здесь)

Сначала проверяется, что сопротивление двух катушек ниже указанного максимального значения 0.6 Ом на каждую обмотку

Затем проверяется индуктивность для подтверждения работы сердечника,
Пределы здесь определяют минимальную индуктивность, а не номинал и допуск, поэтому выполняется проверка только на значение, превышающее 2 мГн (хотя AT все равно будет записывать фактическое измеренное значение)

Передаточное число оборотов проверяется рядом, чтобы проверить соотношение 1: 1 до пределов +/- 1%.
Если фактическое количество витков известно, то лучше всего использовать его как номинальное с +/- 0.5 витков как допуск.

Затем проверяются межобмоточная емкость и индуктивность рассеяния, опять же в соответствии с опубликованными данными.
Поскольку оба они в значительной степени регулируются дизайном, некоторые пользователи могут предпочесть запускать эти тесты в качестве случайных аудиторских тестов, чтобы сэкономить время тестирования при сохранении качества аудита.

Наконец, изоляция проверяется с помощью стандартного теста AC HI-POT.

Индуктивность серии
# Тест Описание Контакты и условия Причина
1 R Сопротивление постоянному току Контакты 1-3, проверка <600 мОм Проверить сопротивление обмотки ниже максимального.Также действует как проверка правильного калибра провода и хорошего заделки.
2 R Сопротивление постоянному току Контакты 6-4, проверка <600 мОм Проверить сопротивление обмотки ниже максимального. Также действует как проверка правильного калибра провода и хорошего заделки.
3 LS Контакты 4-6, 1 кГц, 100 мВ, проверка пределов L> 2 мГн Для проверки правильного количества витков и правильной работы материала сердечника
4 т.р. Передаточное число Подайте питание на контакты 1 и 3 первичной обмотки при 1 кГц, 100 мВ, на вторичные 4 и 6, проверьте соотношение 1: 1, +/- 1%, положительную полярность. Для проверки правильности поворотов и фазировки от первичного к вторичному
5 С Межобмоточная емкость 5 В, 100 кГц, контакты 1 и 3 Hi, контакты 4 и 6 Lo, пределы 49 пФ +/- 10% Емкость обычно зависит от конструкции расположения обмотки и топологии, поэтому обычно устанавливается конструкцией.Однако иногда вы можете захотеть проверить это во время производства.
6 LL Индуктивность утечки 50 мА, 300 кГц Контакты 1-3 с замыканием на 6-4, пределы; лучше 470 нГн Проверяет, что соединение между обмотками не приводит к чрезмерным потерям передачи магнитного потока.
7 HPAC AC Hi-Pot 1 кВ, 50 Гц, переменный ток, 1 секунда, контакты 1 и 6, высокий уровень, контакты 2,3,4 и 5, низкий.Проверить ток <1 мА Для проверки изоляции от первичного к вторичному.
AT5600 Время работы 1,77 с
(время работы AT3600 3,68 сек)

ПРИМЕЧАНИЕ:
Многие импульсные трансформаторы также определяют «произведение вольт-времени» для определения энергоемкости трансформатора.
Это эффективно уже проверено в приведенной выше схеме испытаний, так как факторы, влияющие на это:
a) сердечник, площадь сердечника и плотность потока насыщения материала сердечника (проверяется испытанием на индуктивность)
б) количество витков (проверено тестом ТР)

Результаты теста AT для импульсных передатчиков


Импульсные и сигнальные линии связи / Справочная информация


Новый эталонный импульсный трансформатор LAN | Технический журнал

Новый эталонный импульсный трансформатор LAN

В последние годы разъемы LAN стали стандартным оборудованием не только для компьютеров и других ИТ-продуктов, но и для цифровых телевизоров, а также для многих других типов аудиовизуальных устройств и потребительских товаров.Импульсные трансформаторы являются ключевыми компонентами таких интерфейсов LAN. Трансформаторы должны передавать импульсные сигналы с высокой скоростью и в то же время обеспечивать другие функции, такие как изоляция между входом и выходом. Компания TDK применила свои обширные технологические ноу-хау, накопленные при разработке синфазных фильтров типа SMD (устройство поверхностного монтажа), для создания нового типа импульсного трансформатора SMD, изготовленного с использованием технологии автоматической намотки катушек. Обычные устройства с обмотками, уложенными вручную, страдают от различных проблем, таких как неровные характеристики из-за производственных допусков.Напротив, новые импульсные трансформаторы от TDK обеспечивают превосходную однородность и производительность, сопоставимую с существующими продуктами, при гораздо меньшей занимаемой площади. Серия ALT обязательно станет новым ориентиром в этой области.

Ethernet стал доминирующим форматом LAN вместе с прогрессом компьютеров

Стандарт Ethernet, который в настоящее время является доминирующим во всем мире форматом для LAN (локальных сетей), был разработан в начале 1980-х годов в США. Первоначально он был разработан для соединения рабочих станций в исследовательских учреждениях, на предприятиях и в аналогичных профессиональных средах.Но вместе с развитием персонального компьютера ЛВС стала широко распространенным решением для подключения нескольких ПК, и рынок ЛВС рос не по дням, а по часам. Соединение отдельных локальных сетей на большем расстоянии называется глобальной сетью (WAN), а соединение между несколькими компьютерами и аудиовизуальными устройствами в доме называется домашней сетью или домашней локальной сетью. В отличие от беспроводных локальных сетей, локальная сеть Ethernet требует кабельного соединения, но это обеспечивает очень надежную передачу данных на гораздо более высоких скоростях.

Существуют различные форматы Ethernet, которые различаются по таким аспектам, как тип кабельного подключения и скорость передачи. Они определены соответствующими стандартами и обозначены такими терминами, как 100BASE-T или 1000BASE-T. Первый рассчитан на скорость передачи (пропускную способность) 100 Мбит / с, а второй достигает скорости до 1000 Мбит / с (1 гигабит в секунду). Буква «T» указывает на то, что в формате используется витая пара.

Импульсный трансформатор: ключевой компонент интерфейса LAN

Электронные устройства, оснащенные разъемом LAN, имеют встроенный адаптер LAN, который позволяет подключить устройство к сети, просто подключив кабель.До того, как адаптеры LAN стали стандартом на материнских платах ПК, они обычно были доступны в виде сменных карт, предназначенных для вставки в слот компьютера. Одна из причин, по которой адаптеры теперь встраиваются в компьютеры, - это распространение широкополосных подключений к Интернету.

Разъем LAN, также называемый портом LAN, чем-то похож на модульное телефонное гнездо, но имеет немного большие размеры. Это называется разъемом RJ45. Внутри сигналы разъема RJ45 направляются через дроссельные катушки синфазного режима (фильтры) на импульсный трансформатор, а затем на ИС приемопередатчика.Модуль разъема LAN объединяет разъем RJ45, синфазные дроссельные катушки и импульсный трансформатор в единый компактный блок.

Импульсный трансформатор - это специальный трансформатор, предназначенный для передачи сигналов импульсной формы. В отличие от силового трансформатора, он не предназначен для передачи энергии; следовательно, его можно сделать значительно более компактным, что позволит ему поместиться в соединительный модуль.

Обычный метод: ручная намотка на тороидальном сердечнике

Импульсный трансформатор имеет простую конструкцию, построенную вокруг тороидального (кольцевого) сердечника, на который намотаны первичная и вторичная обмотки.Однако, хотя принцип действия и конструкция просты, импульсные трансформаторы на самом деле являются довольно сложными электронными компонентами, которые нужно правильно построить. Такие аспекты, как конструкция, выбор материала сердечника и метод намотки, значительно влияют на результат, а добиться единообразных характеристик нелегко.

По сравнению с другими трансформаторами с сердечниками, которые по своей природе имеют воздушные зазоры, тороидальный трансформатор имеет более низкий поток рассеяния и, следовательно, может обеспечивать лучшие характеристики. Следовательно, импульсные трансформаторы традиционно проектировались как тороидальные трансформаторы, но из-за их формы катушки обычно наматываются вручную, потому что автоматическую намотку сложно реализовать.Это неизбежно приводит к допускам между готовыми изделиями и препятствует стабильному качеству и массовому производству.

Новый метод производства, основанный на революционной идее

В наши дни не только персональные компьютеры, но и многие другие типы оборудования, такие как цифровые телевизоры и аудиовизуальные устройства, обычно поставляются с разъемами LAN. Таким образом, импульсные трансформаторы для ЛВС стали очень востребованным продуктом. Если принять форму тороидального сердечника как данность, автоматическая намотка невозможна, а потребности рынка трудно удовлетворить.

Серия ALT импульсных трансформаторов SMD от TDK представляет собой радикальный отход. Наши инженеры, мыслит нестандартно, придумали решение, позволяющее реализовать производственный процесс с использованием автоматизированной намотки.

Команда разработчиков взяла подсказку от фильтров синфазных помех типа SMD, которые широко используются в качестве компонентов подавления шума. Фильтр синфазных помех похож на импульсный трансформатор, поскольку в нем используются две обмотки на тороидальном сердечнике. Чтобы обеспечить массовое производство, TDK разработала новаторский подход, в котором используется автоматическая намотка сердечника барабана с последующим соединением его с сердечником из плоской пластины.Оказалось, что конструкция сердечника и метод автоматической намотки, очень похожие на фильтры синфазных помех типа SMD, могут быть применены к импульсным трансформаторам. Это привело к разработке новых импульсных трансформаторов типа SMD.

Конструкция обмотки требует передовых технических знаний

Прочность связи между первичной и вторичной обмотками трансформатора выражается как коэффициент связи (k). В идеальном трансформаторе это было бы 1, но в реальном мире поток утечки и другие факторы приводят к тому, что коэффициент k меньше 1.

Таким образом, ключевым аспектом конструкции трансформатора является вопрос о том, как достичь коэффициента, который максимально приближается к 1. Как описано выше, воздушный зазор в сердечнике трансформатора вызывает поток рассеяния, приводящий к индуктивности рассеяния, которая ухудшает характеристики трансформатора. Разработав сердечник новой формы, пригодный для автоматической намотки, TDK удалось уменьшить зазор на стыке сердечника барабана и сердечника пластины менее чем наполовину, что привело к значительному снижению потока рассеяния.

Конструкция обмотки также важна для снижения коэффициента связи. Обмотки трансформатора подвержены так называемой паразитной емкости, которая не отображается на принципиальных схемах. Хотя обмотки электрически изолированы, разность потенциалов заставляет соседние обмотки действовать как электроды конденсатора. Этот тип паразитной емкости называется внутриобмоточной емкостью. Кроме того, существует еще один тип паразитной емкости, а именно емкость распределения обмоток между первичной и вторичной обмотками.Уменьшение этих типов паразитной емкости требует компромисса, поскольку это уменьшение приводит к увеличению индуктивности рассеяния. Поэтому для достижения хорошей конструкции намотки требуются передовые технические ноу-хау, которые нелегко получить.

Использование феррита в качестве идеального сердечника для импульсного трансформатора

Поскольку импульсные сигналы обычно охватывают очень широкий частотный диапазон, выбор материала сердечника имеет решающее значение для предотвращения чрезмерного искажения формы импульса, которое может ухудшить сигнал.

Например, импульсный трансформатор для соединения 100BASE-T Ethernet должен иметь значение индуктивности не менее 350 микрогенри (мкГн) при подаче напряжения смещения постоянного тока 8 мА. Таким образом, очень желательны выдающиеся характеристики феррита наложения постоянного тока, поскольку кривая намагничивания остается линейной даже при приложении постоянного магнитного поля смещения. (Искажение формы волны увеличивается по направлению к изогнутой части графика характеристик.) Требуется ферритовый материал, который обеспечивает как высокую магнитную проницаемость, так и высокую плотность потока насыщения и который демонстрирует эти характеристики во всем температурном диапазоне, существующем в нормальной среде LAN.

Используя свой обширный опыт в области ферритовой технологии, компания TDK разработала ферритовый материал, оптимизированный для применения в импульсных трансформаторах. Для достижения этой цели были тщательно пересмотрены как состав материала, так и микроструктура. В серии ALT используется новый материал, отвечающий техническим требованиям высокоскоростных локальных сетей нового поколения.

Высокая производительность наравне с предыдущими продуктами, достигнутая за счет автоматической намотки

Серия ALT обеспечивает высокую надежность и производительность, требуемые от импульсного трансформатора для приложений ЛВС, и делает это в компактном корпусе типа SMD, изготовленном с автоматической намоткой, что считалось очень сложным для реализации.Как видно из глазковой диаграммы, показанной справа, целостность сигнала находится на том же уровне, что и у обычных продуктов, хотя корпус SMD заметно меньше.

В импульсных трансформаторах серии ALT используется не только автоматическая намотка катушек, но и автоматическая термокомпрессионная сварка клеммных электродов и проводов. Для обычных изделий требуется ручная обработка проволоки и пайка. Автоматизация этих шагов приводит к более однородному качеству.

Производственный процесс для обычных продуктов является полуавтоматическим, с пакетной обработкой, которая используется на этапах от электрических испытаний до наклеивания лент. Напротив, производственный процесс для серии ALT является непрерывным и полностью автоматизированным.

Меньшая занимаемая площадь приводит к значительной экономии места

Импульсный трансформатор обычно интегрируется в модуль LAN вместе с дроссельными катушками синфазного режима и другими частями.С обычными компонентами сложную проводку, а также пайку приходилось выполнять вручную при установке импульсного трансформатора. Затем детали закрепили смолой. Поскольку трансформаторы серии ALT являются SMD-компонентами, их можно устанавливать вместе с другими частями на этапе оплавления, что значительно упрощает процесс и сокращает количество необходимых рабочих часов.

Еще одно преимущество - более компактные размеры, которые способствуют экономии места. В сочетании с шумоподавлением методом дифференциальной передачи требуемая занимаемая площадь может быть уменьшена примерно на 40–60% (при использовании моноблочного монтажа на плате в сочетании с синфазными фильтрами серии ACM от TDK).

Серия ALT, как и ее предшественники, обозначена TDK как полностью бессвинцовый «экологически безопасный» продукт, который полностью исключает свинец и соединения свинца и совместим с бессвинцовой пайкой. Серия ALT также не содержит галогенов и поэтому подходит для компаний, которые стремятся полностью исключить галогены из своих конечных продуктов.

На пути к высокоскоростной локальной сети нового поколения, объединяющей проводные и беспроводные подключения

Беспроводная локальная сеть становится все более распространенной, но проводная локальная сеть по-прежнему имеет явное преимущество с точки зрения высокой скорости передачи данных, устойчивости к помехам и стабильности работы.Импульсные трансформаторы, которые являются ключевым компонентом приложений LAN, должны будут соответствовать требованиям к производительности для решений Ethernet следующего поколения.

Серверы, маршрутизаторы и подобное оборудование должны поддерживать более высокие скорости и обеспечивать исключительную надежность, в то время как компактные размеры и низкопрофильный форм-фактор являются целями проектирования портативных компьютеров, цифровых телевизоров, рекордеров с жесткими дисками, игровых консолей и т. Д. сектора, необходимы дальнейшие улучшения производительности в широком диапазоне температурных условий.

Охватывая весь спектр от домашнего использования до промышленного, серия ALT соответствует высоким техническим характеристикам. В этих компактных импульсных трансформаторах SMD впервые в отрасли реализована автоматическая намотка. Высокоскоростные сети следующего поколения, объединяющие проводные и беспроводные соединения, потребуют передовых компонентных технологий. В полной мере используя свои обширные ноу-хау в основных технологиях, а именно в технологии материалов, производственных процессах, а также в технологиях оценки и моделирования, TDK предлагает сложные прикладные продукты для ЛВС, отвечающие этим потребностям.

Основные характеристики

  • Тип SMD с автоматической намоткой, форма может быть адаптирована к требованиям заказчика
  • Поддержка автоматического монтажа, пайки оплавлением и применения без галогенов

Основные приложения

Бытовое / промышленное оборудование с интерфейсом LAN, такое как цифровая бытовая техника, телевизионные приставки, ПК

Габаритный чертеж и принципиальная схема

Основные характеристики

Деталь No. ALT3232M-151-T001 ALT4532M-171-T001 ALT4532M-201-T001
Индуктивность * 1 150uH мин. 170uH мин. 200uH мин.
Вносимая потеря * 2 2,5 дБ макс. 2,5 дБ макс. 1,5 дБ макс.
Внутриобмоточная емкость 25 пФ макс. 35 пФ макс.
Диапазон рабочих температур от -40 до 85 ° C
Форм-фактор 3,2 x 3,2 мм 4,5 x 3,2 мм
Толщина 2.9 мм макс. 2,2 мм макс. 2,9 мм макс.

* 1 Смещение постоянного тока 8 мА, 100 кГц
* 2 от 0,1 до 100 МГц

4 преимущества использования высоковольтного импульсного трансформатора

Одним из наиболее широко используемых заказных трансформаторов в различных областях промышленности является импульсный трансформатор, который предназначен для выдерживания высоких нагрузок для распределения мощности. Они способны передавать большую мощность, чем обычный передатчик того же размера, и могут работать на высоких частотах.Вот четыре основные причины, по которым промышленные предприятия должны рассмотреть возможность использования импульсных трансформаторов.

  1. Способность передавать высокую энергию Основное преимущество нестандартных трансформаторов - это возможность заставить более мелкие компоненты работать больше. Высокая энергия может эффективно передаваться с коротким временем нарастания и большой шириной импульса в импульсном трансформаторе. Высокая магнитная проницаемость ферритового сердечника помогает снизить индуктивность рассеяния. Его высокое сопротивление напряжению делает его практичным для крупномасштабных операций.

  2. Другие обмотки Импульсные трансформаторы с более чем двумя обмотками используют несколько транзисторов одновременно. Это помогает ограничить фазовые сдвиги или задержки. Меньшее количество оборотов означает меньшее сопротивление и большую мощность.

  3. Предотвращает блуждающие токи Импульсные трансформаторы имеют гальваническую развязку между обмотками, предотвращающую прохождение паразитных токов. Это также позволяет первичной цепи управления и вторичной цепи управления использовать разные потенциалы.Гальваническая развязка находится в диапазоне от 4 кВ для небольших трансформаторов до 200 кВ для машин очень большой мощности.

  4. Обеспечивает изоляцию и контроль Абразивные смолы в импульсных трансформаторах помогают контролировать электрическое сопротивление или любые вибрации внутри трансформатора. Они являются частью процесса, известного как вакуумная заливка, при котором используются термореактивные пластмассы или гель силиконового каучука. Компаунд для заливки обеспечивает изоляцию и уменьшает занимаемое пространство за счет большей эффективности.

Заключение Изготовленные на заказ трансформаторы, такие как импульсные трансформаторы, позволяют повысить энергоэффективность во многих отраслях промышленности, таких как коммунальные и телекоммуникационные компании. Для повышения или понижения мощности до определенных уровней требуются импульсные трансформаторы. Ключом к индивидуальным проектам является твердая изоляция, которая защищает трансформатор от повреждений из-за чрезмерного напряжения.

Allied Components International

Allied Components International специализируется на разработке и производстве широкого спектра стандартных магнитных компонентов и модулей, таких как индукторы для микросхем, магнитные индукторы на заказ и трансформаторы на заказ.Мы стремимся предоставлять нашим клиентам продукцию высокого качества, обеспечивать своевременные поставки и предлагать конкурентоспособные цены.

Мы - растущее предприятие в магнитной промышленности с более чем 20-летним опытом.

Распродажа импульсных трансформаторов, Распродажа импульсных трансформаторов!

.

п. Р О Д У К Т С
O F F E R E D

Трансформатор Модели
TEMCo Transformer производит широкий ассортимент высококачественной продукции. и нестандартные трансформаторы.Доверьтесь TEMCo как своему трансформатор производитель поставщик.

Фаза Преобразователи
TEMCo Поворотные фазовые преобразователи обеспечивают сбалансированное трехфазное питание. мощность, преобразованная из однофазной мощности источник.

Двигатель Генераторные установки
TEMCo Мотор-генераторные установки используются для обеспечения нагрузки изоляция, преобразование частоты и фаза конверсия.

Электрический Двигатели
TEMCo перевозит тысячи моделей и марок электрических двигатели и приводы, такие как Baldor Двигатели, WEG и Лисон по оптовым ценам!

Электрический Генераторы
TEMCo перевозит тысячи моделей и марок электрических генераторы, такие как Робин Генераторы, Pow'R Гарда и Baldor Генераторы по оптовым ценам!

переменная Частотные приводы
TEMCo Caries ассортимент высококачественных частотно-регулируемых приводов по оптовым ценам.Диапазон применения: от управления скоростью до крутящий момент, торможение, направление, многоскорость и т. д.

Пользовательский Трансформаторы
TEMCo предлагает высококачественные индивидуальные трансформаторы быстро! 5-дневный оборот на большинстве моделей.Позвоните в наш трансформатор Специалисты производителя с вашими характеристиками. Мы будем дать вам ценовое предложение и получить свой индивидуальный трансформатор заказ начался сегодня! 510-490-2187.

Современное состояние Производитель импульсных трансформаторов предлагает высокое качество на Оптовые цены

Импульсные трансформаторы

Позвоните в TEMCo сегодня, чтобы доставить ведущие отраслевые продукты, которые удовлетворят ваши потребности в электричестве и помогать поддерживать ваши личные или деловые функции, например заказывать импульсный трансформатор.При покупке импульсного трансформатора или любого другого другое электрическое изделие с TEMCo, вы можете быть уверены, что стандарт качества наивысший! Позвоните нам сегодня по телефону 510-490-2187.

Импульсные трансформаторы

Импульсные трансформаторы используются в система или устройство, передающее цифровые сигналы в виде импульсов. Импульсные трансформаторы предназначены для обслуживания форма волны входного импульса и мощность при преобразовании источника сопротивление до значения, приблизительно равного сопротивлению нагрузки.Пример применения силового импульсного трансформатора будет точное управление нагревательным элементом от фиксированного напряжения постоянного тока источник. Напряжение можно повышать или понижать за счет импульса. коэффициент трансформации трансформатора. Мощность импульсного трансформатора составляет включается и выключается с помощью переключающего устройства на рабочей частоте и длительность импульса, обеспечивающая необходимое количество энергии. Температура также контролируется, и трансформатор обеспечивает электрическая изоляция между входом и выходом.

При использовании Тип сигнала импульсный трансформатор , он ориентирован на поставку сигнала на выходе. Коэффициент поворотов пульса трансформатор можно использовать для регулировки амплитуды сигнала и обеспечения Согласование импеданса между источником и нагрузкой. Эти импульсных трансформаторов ар используется в цифровых данных и схемах управления затвором транзисторов, S.C.R., F.E.T и т. Д. Для передачи цифровых данных эти импульсные трансформаторы предназначены для остановки или минимизации искажения сигнала. Многие сигнальные импульсные трансформаторы также называются широкополосными трансформаторами. Эти трансформаторы используются в различных системах связи и цифровые сети.

Импульсный трансформаторы могут иметь различную конструкцию в зависимости от в приложении, для которого он используется. Производители стараются минимизировать элементы, такие как индуктивность рассеяния и емкость обмотки, используя конфигурации обмоток, которые оптимизируют связь между обмотками. Ниже вы найдете множество различных функций импульсного трансформатора. может быть разработан для.
 Уровень напряжения (от низкого к высокому)
Индуктивность
 Номинальная мощность
 Рабочая частота
 Размер
 Полоса пропускания
 Упаковка
 Емкость обмотки
 Импеданс

Импульсные трансформаторы высочайшего качества

TEMCo является членом Better Business Bureau, производство и продажа импульсных трансформаторов только самого высокого качества. Наряду с превосходным качеством продукции, обеспечивая отличных клиентов поддержка не менее важна для TEMCo. Закажите импульсный трансформатор с TEMCo сегодня и ощутите максимальное удовлетворение от того, что вы и ваша компания заслуживать!

Позвоните в наш импульсный трансформатор Специалисты сегодня!

* Доступны индивидуальные комбинации напряжения импульсного трансформатора *

Свяжитесь с нашей командой по TEMCo Трансформатор на 510-490-2187, чтобы получить расценки, разместить заказ и организовать для отправки.


Импульсные трансформаторы


Мы поставляем широкий ассортимент высококачественного силового импульсного трансформатора Модели


Импульсный трансформатор

% PDF-1.4 % 558 0 объект > эндобдж xref 558 97 0000000016 00000 н. 0000003000 00000 н. 0000003147 00000 н. 0000003991 00000 н. 0000004127 00000 н. 0000004313 00000 н. 0000004886 00000 н. 0000005353 00000 п. 0000005540 00000 н. 0000006149 00000 н. 0000006261 00000 п. 0000006645 00000 н. 0000007063 00000 н. 0000007487 00000 н. 0000007651 00000 н. 0000007765 00000 н. 0000008408 00000 п. 0000008532 00000 н. 0000008616 00000 н. 0000008995 00000 н. 0000009310 00000 п. 0000009767 00000 н. 0000010209 00000 п. 0000010741 00000 п. 0000010835 00000 п. 0000011379 00000 п. 0000011937 00000 п. 0000018569 00000 п. 0000019175 00000 п. 0000027475 00000 п. 0000034250 00000 п. 0000040985 00000 п. 0000047520 00000 п. 0000054488 00000 п. 0000063454 00000 п. 0000063859 00000 п. 0000067478 00000 п. 0000067893 00000 п. 0000075523 00000 п. 0000077604 00000 п. 0000080989 00000 п. 0000085632 00000 п. 0000088954 00000 п. 0000089341 00000 п. 0000089669 00000 п. 00000

  • 00000 п. 00000 00000 п. 0000092199 00000 п. 0000092547 00000 н. 0000092945 00000 п. 0000098762 00000 п. 0000099030 00000 н. 0000099437 00000 п. 0000099846 00000 н. 0000141344 00000 н. 0000141739 00000 н. 0000149795 00000 н. 0000150045 00000 н. 0000150123 00000 н. 0000150362 00000 н. 0000150707 00000 н. 0000150820 00000 н. 0000150935 00000 н. 0000151005 00000 н. 0000151090 00000 н. 0000156734 00000 н. 0000157015 00000 н. 0000157182 00000 н. 0000157209 00000 н. 0000157511 00000 н. 0000157984 00000 н. 0000158260 00000 н. 0000158572 00000 н. 0000161525 00000 н. 0000161969 00000 н. 0000166008 00000 н. 0000166277 00000 н. 0000166639 00000 н. 0000172563 00000 н. 0000172833 00000 н. 0000173253 00000 н. 0000178985 00000 н. 0000179266 00000 н. 0000179696 00000 н. 0000213954 00000 н. 0000248212 00000 н. 0000282470 00000 н. 0000316728 00000 н. 0000350986 00000 н. 0000402817 00000 н. 0000455840 00000 н. 0000457656 00000 н. 0000479882 00000 н. 0000483145 00000 н. 0000505366 00000 н. 0000002808 00000 н. 0000002280 00000 н. трейлер ] / Назад 715770 / XRefStm 2808 >> startxref 0 %% EOF 654 0 объект > поток hb```f`f`g`8A ؀, [8 x-4j

    Поставщики импульсных трансформаторов

    | Справочник IQS

    Импульсные трансформаторы

    Найдите производителей импульсных трансформаторов и поставщиков импульсных трансформаторов из Справочника IQS.Уточните поиск ниже по местоположению, типу компании и сертификация для поиска производителей импульсных трансформаторов и поставщики. Используйте Reque для экономии времени st for Quote инструмент, чтобы отправить ваш запрос на все пульс трансформаторные компании, которые вы выбираете.

    Импульсные трансформаторы работают в режиме постоянного тока (DC), что означает, что плотность потока может соответствовать нулю, но не превышать его. Обычное применение импульсных трансформаторов - это соединение сопротивления нагрузки с источником импульсной мощности.Примером этого применения могут быть радиолокационные передатчики, в которых обычно используется трубка выходной мощности, такая как магнетрон, требующий высокого напряжения и высокого импеданса или электрического сопротивления. Небольшие версии импульсных трансформаторов создают электрические скачки, которые часто используются в телекоммуникационных приложениях и приложениях для детальной логики, таких как вспышки фотокамер, радарное оборудование и ускорение частиц. Импульсные трансформаторы среднего размера используются в электронных схемах. Импульсные трансформаторы используются для оцифровки компьютеров, измерительных устройств и импульсной связи.Импульсные трансформаторы большого размера используются в отрасли распределения электроэнергии, чтобы создать общую границу между схемами управления низкого напряжения и затворами высокого напряжения силовых полупроводников.

    Импульсные трансформаторы используются для сопряжения сети формирования импульсов (PFN) и нагрузки. Они гарантируют, что электрическое сопротивление нагрузки соответствует PFN, чтобы максимизировать эффективность передачи энергии. Сети формирования импульсов (PFN) работают, собирая электрическую энергию в течение довольно длительного периода времени, а затем быстро разряжая эту накопленную энергию в виде короткого, относительно прямоугольного импульса.Импульсные трансформаторы, обычно состоящие из входной обмотки, выходной обмотки и сердечника из ферромагнитных материалов, передают электрическую энергию в виде импульсов от PFN через входную обмотку к выходной обмотке и в нагрузку. Силовые трансформаторы обычно работают на высоких частотах, для чего требуются сердечники с низкими потерями, сделанные из ферромагнитного материала. Существует два основных типа импульсных трансформаторов: силовые и сигнальные. Силовые импульсные трансформаторы включаются и выключаются с помощью переключающего устройства с рабочей частотой и длительностью импульса, которые обеспечивают получение импульсным трансформатором необходимого количества энергии.В результате управления мощностью также регулируется температура импульсного трансформатора. Кроме того, импульсный трансформатор обеспечивает электрическую изоляцию между входной и выходной обмотками. Трансформаторы импульсных сигналов обрабатывают относительно небольшие количества энергии и выдают серию импульсов или сигналов. Этот тип импульсного трансформатора в основном сконцентрирован на подаче сигнала на выходную обмотку. Кроме того, трансформатор сигнальных импульсов может использовать свое отношение витков для регулировки амплитуды сигнала и обеспечения электрического сопротивления между источником и нагрузкой.

    Импульсные трансформаторы - Lenco Electronics, Inc.

    Импульсные трансформаторы - Lenco Electronics, Inc.

    Дополнительная информация о импульсных трансформаторах

    Информационные видеоролики о импульсном трансформаторе