За Импулсни трансформатори каже и дума

Въпреки че не е, че не толкова отдавна подхлъзнах доста добре написан статия за изчисляване на трансформатор импулсно захранване, предлагам на вашето внимание техниката, а не само голи техника, както и възможно най-прозрачни описание на принципите, които се използват в нея.

Снимки няма да бъде около 18 прости формули и много текст. Всички тези, които желаят да join'm на борда!

Искам да ви кажа как да се изчисли такъв хитър звяр като импулсни трансформатора Flyback захранване. Obratnohodovik или Flyback - това е може би най-популярната импулсен преобразувател топологията. По мое мнение, в ДЗПО, има две много важни и деликатен момент - трансформатор и обратна връзка. В тази статия искам да покажа една от възможните набори от прости математически уравнения, решаване на което можем да получим данни много реален трансформатор flaybeka.

На следващо място, аз се опитвам да пиша кратко и ясно, така че бихте могли да седнем и да брои веднага след прочитането на статията. в Flyback власт не ще изготви схеми на напрежения и токове, аз вярвам, че вие ​​сте достатъчно подготвени за това, че на такива термини като "индуктивността на разсейване", "отразява властта", "пиковия ток през ключа на захранването", "размагнитване магнитен" ви ясен.

Така че, ние ще разгледа Flyback трансформатор захранване, без коефициент коректор на властта, тъй като най-често, и "raschotka" Само докато моята земя под него.

Отделно от това, да отбележите, че се отнася до така наречените квази-резонансната режим конвертор, когато изпомпва енергия в трансформатора започва веднага след пълно размагнитване на магнитната верига. Т.е. така наречените "Tripless текущото съотношение" = 1, т.е. веднага след като цялата енергия прониква през вторичната (и разсейва в демпферната верига), просто завъртете ключа и помпата отново. Този режим е много популярен напоследък в Flyback захранвания, тъй като Тя позволява на малко да се повиши ефективността.

Предварителна резервация - Следващата процедура е много трудно, но това "Стоманобетон" работи, многократно тествани върху реалните трансформатори в реални източници на храна.

За да започнете, изтеглете raschetku, отворени, пробег очи. Той вече е "изкован" стойности за изчисляване на силов трансформатор с мощност от 100W.

Така че ето го. За да започнете изчисляване, ние трябва да си зададем някои първоначални параметри (всички от тях са подчертани в зелено в raschetke), а именно:

1. Изходната мощност за захранване, които направят трансформатор (POUTmax).
2. изход Захранващото напрежение (Uout) (1).
3. Изходно напрежение над намотка (Ubias) (2).
4. Осигуряване на минимално напрежение на мрежата (UACmin) (3).
5. Максималното напрежение на мрежата (UACmax) (3).
6. Ниво пулсации филтър токоизправител кондензатор мрежа (Urpl) (4).
7. Очаквани трансформатор ефективност (0.85 вземе и да не губят) (N).
8. конвертор операционна честота (5).
9. пиковата стойност на тока, протичащ през първата намотка на ключа за превключване (ILPRpeak) на (6).

(1) Ако изходното напрежение nizkie- достатъчно разгледа напред капка напрежение в диод.
(2) В по-голямата част от дизайна на захранвания, изискват трета намотка, която се подава от контролния чип.
(3) Винаги вземе граница, т.е. ако посочите диапазон от 180-264, да вземе 160-280.
(4) Този параметър често е възможно да се отгатне само, да вземе 10% от компонента, окръг Колумбия, и той няма да бъде погрешно, всъщност резултатната работа "podrihtuete" Изчисляване на прототип.
(5) преобразуватели Честотните до serdechnika- на очакване размагнитване плаващи, да вземе "тавана", така че искате да получите пълния товар.
(6) Надявам се, че сте наясно, че настоящата форма на триъгълник, който пътува ключ, който е ключов и т.н.

Така че, първо формулата:

За да се опрости, ще хвърлят ефективност и коефициент 1,000, които само трябва да се въвеждат в резултат на ъ-ъ от Хенри, е получил следното уравнение:

На пръв поглед не е ясно как се оказва. Нека се опитаме да го превърне. Прехвърляне на фактори от дясно на ляво, ние получаваме.

Превръщаме дясната ръка, получаваме:

Така че, от лявата страна имаме енергията, съдържаща се в индуктивността (учебник по физика, ако не е ясно). От дясната страна имаме силата, която се консумира по време на периода на преобразувателя. Т.е. енергия се съхранява в основната индуктивност (на помпата, от началото до ключ отваряне) се предава мощността на натоварване за целия период T (от началото на изпомпване до пълното изчерпване на енергията в трансформатора и началото на нов импулс).

В стабилно състояние, което се изпомпва в трансформатора от мрежата, той трябва да бъде равна на тази обединени в товара. Т.е. всички аргументи показват, че нашият източник вече е стартиран, но не може да стартира.

Оставете един и същ до тази формула (1), а след това ние ще го използваме в raschotke, аз просто исках да покажа как това е така.
Сега, за наличните опции. Нека разгледаме формулата. Фиксирането (изберете по свое усмотрение), три от четирите неизвестни, можем да получим стойността на четвъртия.

Мощност (POUTmax), които вече сме задали.

Честота, можете просто да изберете на воля. Без повече приказки да речем tyknite 50kHz и да не губят. Качи се над 150kHz не е необходимо, тъй като загубите на комутационни ще бъдат ненужно високи, а дори и skineffekt не се нуждаят от това да ни във flaybeke.

Peak ток през първичната намотка, и в същото време ключ ILPRPeak, този вариант е върху нервите, които играем. Изборът ILPRPeak на стойност, ние променяме LPR, а заедно с него и много други неща. По мое raschetke ще се промени ILPRpeak и да гледам другите клетки от таблицата, която ще бъде на резултатите от други формули. Отново, колкото по-близо до реалността, за 100W мощност може да бъде настроен да започне ILPRpeak = 3 ... 4А.

Просто се опитай да замени в различни клетъчни номера, и ще видите как се променят параметрите на други производни. По-специално, избор на върховия ток на "първичен", ние с нетърпение в "отразява" напрежение, и от съображения за които са налични в нашите ключове. Точно този параметър се отразява на максималната стойност на "вторично на" ток, което също е важно, защото в flaybekah течения имат правоъгълна форма на триъгълник, а максималните стойности в пъти по-голям от ефекта, т.е. ако натоварване ток 5А, на връх 50 може да е, има ли ръководи от диоди и ликвидацията загуба мед.

Няма какво да се опрости, мисля, че е ясно, че ние имаме най-лошият стойността на постоянното напрежение, като се отчита спад на буфер кондензатор, който е зад токоизправител мрежа или СМС.

Във формулата (3), ние се изчисли колко време трябва да се отключи, така че токът в индуктор, когато са подложени на най-лошите ни UDCmin увеличава от нула до желаната ILPRpeak.

Честота тръгнахме по-рано през разглеждания период (4). 1000 се размножават, защото ние желаната честота в кХц се записва, а не на 1000 Херц.

Останалата част от периода, който ще бъде посветен на енергия прехвърляне на товара, изчислен съгласно формула (5).

максимален коефициент на запълване на най-лошия мрежовото напрежение и максимално усвояване на кондензатор филтър изчисли в (6).

"Reflection" напрежение. Нашата трансформатор, Flyback, все пак, но все пак трансформатор превръща съотношение и по този начин да го така че същото се отнася. Ако ни вторичната намотка при протичане на ток през диод токоизправител apryazhenie (напр) 12.7V, тогава съотношението на броя на завъртанията това напрежение се трансформира в първичната намотка (в действителност магнитния поток "промивки" едновременно всички намотки).

Формула (7), малко по-трудно, да не го "пълзи". получаваме:

(7.1) показва един много важен момент, посочени в "волт равенство * секундни интервали" хора. Може твърдението (7.1), не е очевидно, или не веднага очевидно до използването получен от (7), цифровата стойност е в легитимността не колебае.

Надявам се, че разбирате добре, че завръщането план, първичната намотка на постоянно напрежение, което е филтъра kondensatore- просто парче тел, т.е. ако нашият филтър кондензатор таксува до 310В, когато клавиша за захранване отворени, текущи потоци чрез вторична намотка postoyanke на просто "минава" през първичната и приложени към ключа, но с него се добавя към клавиша отразено напрежение. А най-тъжното е, че тя се добавя към postoyanke. И това изключва емисии от индуктивността на течове, имайте това предвид, в това обстоятелство raschetke специално подчертани в червено шрифт.

След това (8) показва напрежение се прилага към клавиша за захранване на връщане пистата. Може да се добавя директно към максималното напрежение, което е насочено към ключа, дори и от по-горе 200 волта по този начин, а не да се обърка. Разпределение ще покаже реалната амплитудата на пренапрежение, генерирани от индуктивността на изтичане.

Сега може да се изчисли коефициента на трансформация на трансформатора, например, както следва:

I наричаме това съотношението на преобразуване на "обратното", защото Тя го счита назад. съотношение Сега класически трансформация, която може да бъде получена:

На следващо място, изчисляване на максималното напрежение да се прилага за диод токоизправител в предния път с песен. Мисля, че разбирам добре, че той ще излезе от напрежението на кондензатор натоварването на филтър, който е в експлоатация, тя може да се счита за постоянно и да се трансформира чрез съотношението на трансформация, силата на тока в първичната намотка.

Да не забравяме, че емисиите от паразитни индуктивности на промяна в намотките на Закона за диод включително Когато става дума за източници с висока изходни напрежения, направи равносметка на минималното напрежение на 200V. За ниско напрежение, поне 1,5, и внимателно да разгледаме изправител осцилоскоп.

От (12) получаваме индуктивност на трансформатора вторичната намотка. Правило се използва във формулата заявява, че "индуктивност на трансформаторни намотки са корелирани като квадрати техните намотки", защото експресия могат да бъдат представени като:

Следваща изчисли върховия ток на вторичната намотка. Пригответе се да отида там доста големи количества, тъй като тя "obratnohod" и поговори с него "вторичен" - триъгълна, а пиковата стойност може да бъде значително по-повече от товарния ток.

Тази формула се превръща точно като първата формула за ILPRpeak.

В (14) се изчислява RMS ток през вторичната намотка на трансформатора. Обяснено защо корен (1-Q) / 3 не мога, може би това може да се обясни чрез конструиране диаграми и прибягва до геометрия. След това се брои и текущата стойност на първичния ток.

По този начин, течения на индуктор, считани честоти. Как да изберете магнитни, те питам, как да се изчисли не-магнитен разликата? За да започнете, "брои" ние, въз основа на своите житейски опит, и "кара" си възможности в raschetku, гледайки Изчисли индукция, можете да изберете различен иго. Тук аз исках да 100W мощност, с изходно напрежение от 12V. Взимам "от тавана на" размер магнитна PQ2620.

От своя лист абонират Ae, изчислената разлика и коефициента на индуктивност за разликата (в лист Epcos, често маса за стандартната разликата на магнитната верига, и еквивалентни стойности Al и пропускливост). Ако същия коефициент на данни Al за желания разликата не го (GAP) за получаване, тест макара 100 завои и с проста формула за изчисляване имат Al = √ (L / N ^ 2), където L-стойност индуктивност измерена върху сърцевина пропилен ви клирънс, N - брой на завъртанията, че сте изложени (аз препоръчвам да се тества на вятъра 100 завои).

Обяснете какво е Ae, G, и Ал няма да, ако приемем, вие сами знаете защо имате нужда от пропуск на магнитната сърцевина, и това е, Ал. Също raschetku може да влезе в еквивалент пропускливостта на ядрото с разлика, но тя не се използва само за красота). Във формула (16) поема необходимия брой навивки.

Един от най-важните параметри за transformatora- пикова стойност на магнитната индукция.

Ако предизвикване на повече от 0,3Tl, или да изберете по-голям магнитен, или да се увеличи пропастта. Увеличаването на разликата ние ще се свържем с различна стойност и Ал съответно. стойност на индукционния ток.

Като цяло, опитът показва, че е по-добре да не се изкачи в проломите на повече от 1,5 мм. защото те се характеризират с паразитни ефекти като изкълчване на линиите на магнитното поле, нагревателните намотки близо до междината, до температури, при които те могат да влязат "кан", по-кратък от 0,2 мм до 1,5 мм. По-0.2- термично разширение материал може значително да променят параметрите на трансформатора. Още 1,5 мм - написано по-горе.

Изборът иго, а именно чрез сравняване на различните модели, само на напречното сечение на сърцевината (Ae), можете да забравяме факта, че дължината на магнитната линия също се отразява на Ал Кайда, макар че една и съща секция, а пропастта.

Например магнитен PQ2620 има площ на напречното сечение на основната 122mm.kv и ETD34 само 97mm.kv. но дължината на тези линии на магнитни ядра са различни, и в така ETD34 може също успешно обезкървени 100W като чрез PQ2620. Искам да кажа, че се вземат и заместник във всички raschetku ferrrity, които са в близост до размер, който си мислиш, че може да изпомпва желания изход.
След изчисляването на магнитната индукция в изчисление raschetke е броят на завъртанията на вторичната намотка и спомагателен глагол ликвидация, особено аз няма да се спирам на тях, методиката е същата, както преди.

Надявам се, че ще бъде полезно написано по-горе. Развитие на ДЗПО е огромен резервоар на приложната наука, и това "raschetka" само един малък лист от Талмуда, който съдържа цялата човешка опит, но тя е изключително полезна от гледна точка на прилагането, за да се развие непретенциозен "flaybekov".

Моето "raschetka" (и не е наистина моя, и наследена от идеологическия ръководител), а примитивни инструменти, така че мога да препоръчам е да се използва за събиране на програми Владимир Denisenko, които лесно се намират чрез търсачката. Тези, които "отрязва" в "мощност" тема, и това е да say- Добре дошли в моя блог komenty. Всяка критика е добре дошъл!

Какво не е ясно - питам, аз трябва да добавите Член на по-подробни обяснения.