Analýza vysokofrekvenčného spínaného napájacieho transformátora
V elektronických produktoch, s ktorými prichádzame denne do styku, ich nájdeme veľké množstvomagnetické jadrokomponenty, medzi ktorými je srdcespínaný zdrojmodul - thespínací transformátor. V súčasnosti majú elektronické výrobky v živote stále prísnejšie požiadavky na vzhľad ultra malých a ultra tenkých výrobkov. Ako srdce zdroja energie týchto elektronických produktov má vysokofrekvenčný spínaný zdroj výhody vysokej účinnosti, dobrej teploty a malej veľkosti. Preto sú mnohé elektronické produkty vysokofrekvenčné spínané napájacie zdroje. Ako praktici v elektronickom priemysle musíte niečo vedieť o transformátore spínaného zdroja.
Transformátor je zariadenie, ktoré využíva princíp elektromagnetickej indukcie na výmenu prúdu. Medzi jeho hlavné zložky patríprimárna cievka, sekundárna cievkaaželezné jadro.
V profesii elektroniky možno často vidieť transformátory. Najbežnejšie použitie je v napájacom module ako konverzia napätia a izolácia:
①: Transformáciu možno rozdeliť do dvoch typov: postupná a postupná. Väčšina spínaných zdrojov je zostupná. Takéto elektronické produkty sa zvyčajne používajú v napájacích zdrojoch pre stolné počítače, adaptéry pre notebooky, nabíjačky mobilných telefónov, televízne napájacie zdroje, variče ryže, chladničky, indukčné variče, napájacie zdroje atď. Ide o AC vstupy, ktoré prechádzajú cez usmerňovací mostík a filtrovanie usmerňovača veľkého kondenzátora. na získanie vysokonapäťového jednosmerného prúdu.
②: Zosilnenie sa vo všeobecnosti používa v invertorových napájacích zdrojoch alebo DC-DC vedeniach s núdzovými zdrojmi napájania a batéria 12V sa premieňa na výstup 220V pre napájacie zariadenia.
③: Izoláciavysokofrekvenčné spínacie transformátoryje bezpečnostná požiadavka na zaistenie bezpečnosti elektrických zariadení. Pri vstupe striedavého prúdu musí mať spínací transformátor bezpečnú vzdialenosť, aby sa dosiahla izolácia medzi primárnym vstupom striedavého prúdu a sekundárnym zdrojom napájania. Primárne vinutie transformátora je izolované izolačnou páskou a primárne a sekundárne strany skeletu sú izolované. AC prechádza ľudským telom a vytvára slučku so zemou, čo spôsobuje nebezpečenstvo ľudského vedenia. Existujú vysokonapäťové testy na transformátoroch, ktoré vo všeobecnosti vyžadujú 3KV.
Súčasný vzťah medzi primárnou cievkou a sekundárnou cievkou:
Keď transformátor beží so záťažou, zmena prúdu sekundárnej cievky spôsobí zodpovedajúcu zmenu prúdu primárnej cievky. Podľa princípu rovnováhy magnetického potenciálu sa odvodzuje, že prúd primárnej a sekundárnej cievky je nepriamo úmerný počtu závitov cievky. Prúd na strane s väčším počtom závitov je menší a prúd na strane s menším počtom závitov je väčší.
Dá sa vyjadriť nasledujúcim vzorcom: prúd primárnej cievky/prúd sekundárnej cievky = otáčky sekundárnej cievky/závity primárnej cievky.
Materiály cievky transformátora zahŕňajúsmaltovaný drôt, trojvrstvový izolovaný drôt, medená fólia, amedený plech. Smaltovaný drôt vo všeobecnosti používa viacvláknový krútený drôt. Výhodou viacvláknového skrúteného drôtu je vyhnúť sa kožnému efektu medeného drôtu, ale viacvláknový skrútený drôt môže spôsobiť šum. Trojvrstvový izolovaný drôt sa používa v transformátoroch s nedostatočnou bezpečnostnou vzdialenosťou respmalá kostraoblasť a medená fólia a medený plech sa používajú vo vysokovýkonných transformátoroch.
Metóda vinutia cievky môže zlepšiť EMI transformátora, najmä pri nízkovýkonových flyback napájacích zdrojoch. Vinutie a tienenie cievky sú pre EMI veľmi dôležité. Vinutie cievky ovplyvňuje zvodovú indukčnosť a parazitnú kapacitu transformátora a má vplyv na stratu transformátora.
Rozdiel medzinízkofrekvenčné transformátoryavysokofrekvenčné transformátory:
① Prevádzková frekvencia transformátora
Podľarôzne pracovné frekvencie transformátora, možno ho vo všeobecnosti rozdeliť na nízkofrekvenčné transformátory a vysokofrekvenčné transformátory. Napríklad v každodennom živote je frekvencia priemyselnej frekvencie AC 50 Hz a transformátor pracujúci na tejto frekvencii nazývame nízkofrekvenčný transformátor; pričom pracovná frekvencia vysokofrekvenčného transformátora môže dosahovať desiatky kHz až stovky kHz. Pre nízkofrekvenčné transformátory a vysokofrekvenčné transformátory s rovnakým výstupným výkonom je objem vysokofrekvenčného transformátora oveľa menší ako objem nízkofrekvenčného transformátora. Transformátor je pomerne veľký komponent v napájacom obvode. Na zabezpečenie výstupného výkonu pri znížení hlasitosti je potrebné použiť vysokofrekvenčný transformátor, preto je v spínanom zdroji použitý vysokofrekvenčný transformátor.
② Princíp činnosti transformátora
Princíp činnosti vysokofrekvenčného transformátora a nízkofrekvenčného transformátora je rovnaký. Oba fungujú na princípe elektromagnetickej indukcie, no z hľadiska výrobných materiálov sú materiály použité na ich jadrá odlišné. Železné jadro nízkofrekvenčného transformátora je vo všeobecnosti vyrobené z mnohých plechov z kremíkovej ocele naskladaných dohromady, zatiaľ čo železné jadro vysokofrekvenčného transformátora je vyrobené z vysokofrekvenčných magnetických materiálov.
③ Transformátorový prenosový signál
V napájacom obvode stabilizovanom jednosmerným napätím prenáša nízkofrekvenčný transformátor sínusový signál. V obvode spínaného napájacieho zdroja prenáša vysokofrekvenčný transformátor vysokofrekvenčný impulzný signál štvorcovej vlny.
Hlavné funkcie transformátora sú: konverzia napätia; impedančná konverzia; izolácia; stabilizácia napätia (magnetický saturačný transformátor) atď. Transformátory sa používajú takmer vo všetkých elektronických výrobkoch a sú nepostrádateľnou súčasťou. Princíp transformátora je jednoduchý. Podľa rôznych príležitostí použitia a rôznych použití bude mať proces navíjania transformátora tiež rôzne požiadavky.
15 rokov profesionálneho výrobcu elektronických komponentov
Čas odoslania: 17. októbra 2024