Analiza visokofrekvenčnega stikalnega napajalnega transformatorja
V elektronskih izdelkih, s katerimi smo dnevno v stiku, najdemo veliko številomagnetno jedrosestavine, med katerimi je srcestikalno napajanjemodul - thestikalni transformator. Dandanes imajo elektronski izdelki v življenju vedno strožje zahteve glede videza ultra majhnih in ultra tankih izdelkov. Kot srce vira energije teh elektronskih izdelkov ima visokofrekvenčni preklopni napajalnik prednosti visoke učinkovitosti, dobre temperature in majhnosti. Zato so številni elektronski izdelki visokofrekvenčni preklopni napajalniki. Kot praktiki v elektronski industriji morate vedeti nekaj o transformatorju stikalnega napajanja.
Transformator je naprava, ki za izmenjavo toka uporablja princip elektromagnetne indukcije. Njegove glavne komponente vključujejoprimarna tuljava, sekundarna tuljavainželezno jedro.
V stroki elektronike lahko pogosto opazimo transformatorje. Najpogostejša uporaba je v napajalnem modulu kot pretvorba napetosti in izolacija:
①: Preoblikovanje lahko razdelimo na dve vrsti: stopenjsko in padajoče. Večina stikalnih napajalnikov je stopenjskih. Takšni elektronski izdelki se običajno uporabljajo v napajalnikih za namizne računalnike, adapterjih za prenosne računalnike, polnilnikih za mobilne telefone, napajalnikih za TV, kuhalnikih za riž, hladilnikih, indukcijskih štedilnikih, napajalnikih itd. za pridobitev visokonapetostnega enosmernega toka.
②: Povečanje se običajno uporablja v inverterskih napajalnikih ali linijah DC-DC, z zasilnimi napajalniki, baterija 12 V pa se pretvori v izhod 220 V za opremo za napajanje.
③: izolacijavisokofrekvenčni stikalni transformatorjije varnostna zahteva za zagotovitev varnosti električne opreme. Pri vhodu AC mora imeti preklopni transformator varno razdaljo, da doseže izolacijo med primarnim vhodom AC in sekundarnim virom napajanja. Primarno navitje transformatorja je izolirano z izolirnim trakom, izolirani sta primarna in sekundarna stran skeleta. AC prehaja skozi človeško telo in tvori zanko z zemljo, kar povzroča nevarnost človeškega prevoda. Obstajajo visokonapetostni testi na transformatorjih, ki običajno zahtevajo 3KV.
Trenutno razmerje med primarno in sekundarno tuljavo:
Ko transformator deluje z obremenitvijo, bo sprememba toka sekundarne tuljave povzročila ustrezno spremembo toka primarne tuljave. Po principu ravnovesja magnetnega potenciala se sklepa, da je tok primarne in sekundarne tuljave obratno sorazmeren s številom ovojev tuljave. Tok na strani z več zavoji je manjši, tok na strani z manj zavoji pa večji.
Lahko se izrazi z naslednjo formulo: tok primarne tuljave/tok sekundarne tuljave = obrati sekundarne tuljave/obrati primarne tuljave.
Materiali tuljav transformatorja vključujejoemajlirana žica, troslojna izolirana žica, bakrena folija, inbakrena pločevina. Emajlirana žica običajno uporablja večžilno zvito žico. Prednost večžilne zvite žice je, da se izognete kožnemu učinku bakrene žice, vendar lahko večžilna zvita žica povzroči hrup. Troslojna izolirana žica se uporablja v transformatorjih z nezadostno varnostno razdaljo ozmajhen okostnjakobmočje, bakrena folija in bakrena pločevina pa se uporabljajo v transformatorjih velike moči.
Metoda navijanja tuljave lahko izboljša EMI transformatorja, zlasti pri povratnih napajalnikih z nizko porabo. Navitje tuljave in zaščita sta zelo pomembna za EMI. Navitje tuljave vpliva na induktivnost uhajanja in parazitsko kapacitivnost transformatorja ter vpliva na izgubo transformatorja.
Razlika mednizkofrekvenčni transformatorjiinvisokofrekvenčni transformatorji:
① Delovna frekvenca transformatorja
Glede narazlične delovne frekvence transformatorja, ga lahko na splošno razdelimo na nizkofrekvenčne transformatorje in visokofrekvenčne transformatorje. Na primer, v vsakdanjem življenju je frekvenca industrijske frekvence AC 50Hz, transformator, ki deluje na tej frekvenci, pa imenujemo nizkofrekvenčni transformator; medtem ko lahko delovna frekvenca visokofrekvenčnega transformatorja doseže desetine KHz do stotine KHz. Pri nizkofrekvenčnih transformatorjih in visokofrekvenčnih transformatorjih z enako izhodno močjo je prostornina visokofrekvenčnega transformatorja veliko manjša od nizkofrekvenčnega transformatorja. Transformator je razmeroma velika komponenta v napajalnem vezju. Za zagotovitev izhodne moči ob zmanjšanju glasnosti je treba uporabiti visokofrekvenčni transformator, zato se v stikalnem napajalniku uporablja visokofrekvenčni transformator.
② Načelo delovanja transformatorja
Načelo delovanja visokofrekvenčnega transformatorja in nizkofrekvenčnega transformatorja je enako. Oba delujeta na principu elektromagnetne indukcije, vendar se glede materialov izdelave materiali, uporabljeni za njuna jedra, razlikujejo. Železno jedro nizkofrekvenčnega transformatorja je na splošno izdelano iz številnih silicijevih jeklenih plošč, zloženih skupaj, medtem ko je železno jedro visokofrekvenčnega transformatorja izdelano iz visokofrekvenčnih magnetnih materialov.
③ Prenos signala transformatorja
V napajalnem vezju s stabilizirano enosmerno napetostjo nizkofrekvenčni transformator oddaja sinusni signal. V stikalnem napajalnem vezju visokofrekvenčni transformator oddaja visokofrekvenčni impulzni kvadratni signal.
Glavne funkcije transformatorja so: pretvorba napetosti; pretvorba impedance; izolacija; stabilizacija napetosti (transformator magnetne nasičenosti) itd. Transformatorji se uporabljajo v skoraj vseh elektronskih izdelkih in so nepogrešljiv del. Načelo transformatorja je preprosto. Glede na različne priložnosti uporabe in različne uporabe bo imel postopek navijanja transformatorja tudi različne zahteve.
15 let profesionalnega proizvajalca elektronskih komponent
Čas objave: 17. oktober 2024