Analýza vysokofrekvenčního spínaného napájecího transformátoru
V elektronických produktech, se kterými přicházíme denně do styku, jich najdeme velké množstvímagnetické jádrokomponenty, mezi nimiž je srdcespínaný zdrojmodul - thespínací transformátor. V dnešní době mají elektronické výrobky v životě stále přísnější požadavky na vzhled ultra malých a ultra tenkých výrobků. Jako srdce zdroje energie těchto elektronických produktů má vysokofrekvenční spínaný napájecí zdroj výhody vysoké účinnosti, dobré teploty a malých rozměrů. Proto je mnoho elektronických produktů vysokofrekvenční spínané napájecí zdroje. Jako praktici v elektronickém průmyslu musíte něco vědět o transformátoru spínaného zdroje.
Transformátor je zařízení, které využívá principu elektromagnetické indukce k výměně proudu. Mezi jeho hlavní součásti patříprimární cívka, sekundární cívkaaželezné jádro.
V profesi elektroniky lze často vidět transformátory. Nejběžnější použití je v napájecím modulu jako převod napětí a izolace:
①: Transformace může být rozdělena do dvou typů: step-up a step-down. Většina spínaných zdrojů je sestupných. Takové elektronické produkty se obvykle používají v napájecích zdrojích pro stolní počítače, adaptéry pro notebooky, nabíječky mobilních telefonů, zdroje pro TV, rýžovary, chladničky, indukční vařiče, napájecí zdroje atd. Jedná se o AC vstupy, které procházejí přes usměrňovací můstek a filtrování usměrňovače velkého kondenzátoru k získání vysokonapěťového stejnosměrného proudu.
②: Zesílení se obecně používá v invertorových napájecích zdrojích nebo DC-DC vedeních s nouzovými napájecími zdroji a baterie 12V je převedena na výstup 220V pro napájecí zařízení.
③: Izolacevysokofrekvenční spínací transformátoryje bezpečnostní požadavek k zajištění bezpečnosti elektrického zařízení. Při vstupu střídavého proudu musí mít spínací transformátor bezpečnou vzdálenost, aby bylo dosaženo izolace mezi primárním střídavým vstupem a sekundárním zdrojem napájení. Primární vinutí transformátoru je izolováno izolační páskou a primární a sekundární strana skeletu jsou izolovány. AC prochází lidským tělem a tvoří smyčku se zemí, což způsobuje nebezpečí lidského vedení. Existují vysokonapěťové testy na transformátorech, obecně vyžadující 3KV.
Současný vztah mezi primární cívkou a sekundární cívkou:
Když transformátor běží se zátěží, změna proudu sekundární cívkou způsobí odpovídající změnu proudu primární cívky. Podle principu magnetické rovnováhy potenciálu se usuzuje, že proud primární a sekundární cívky je nepřímo úměrný počtu závitů cívky. Proud na straně s více otáčkami je menší a proud na straně s méně otáčkami je větší.
Lze jej vyjádřit následujícím vzorcem: proud primární cívky/proud sekundární cívky = otáčky sekundární cívky/závity primární cívky.
Materiály cívky transformátoru zahrnujísmaltovaný drát, třívrstvý izolovaný drát, měděná fólieaměděný plech. Smaltovaný drát obecně používá vícepramenný kroucený drát. Výhodou vícepramenného krouceného drátu je vyhnout se kožnímu efektu měděného drátu, ale vícepramenný kroucený drát může způsobovat šum. Třívrstvý izolovaný drát se používá v transformátorech s nedostatečnou bezpečnostní vzdáleností popřmalá kostraoblast a měděná fólie a měděný plech se používají ve vysoce výkonných transformátorech.
Metoda vinutí cívky může zlepšit EMI transformátoru, zejména u nízkovýkonových flyback napájecích zdrojů. Vinutí a stínění cívky jsou pro EMI velmi důležité. Vinutí cívky ovlivňuje svodovou indukčnost a parazitní kapacitu transformátoru a má vliv na ztrátu transformátoru.
Rozdíl mezinízkofrekvenční transformátoryavysokofrekvenční transformátory:
① Pracovní frekvence transformátoru
Podlerůzné pracovní frekvence transformátorulze obecně rozdělit na nízkofrekvenční transformátory a vysokofrekvenční transformátory. Například v každodenním životě je frekvence průmyslové frekvence AC 50 Hz a transformátor pracující na této frekvenci nazýváme nízkofrekvenční transformátor; přičemž pracovní frekvence vysokofrekvenčního transformátoru může dosahovat desítek kHz až stovek kHz. U nízkofrekvenčních transformátorů a vysokofrekvenčních transformátorů se stejným výstupním výkonem je objem vysokofrekvenčního transformátoru mnohem menší než u nízkofrekvenčního transformátoru. Transformátor je poměrně velká součást v napájecím obvodu. Pro zajištění výstupního výkonu při snížení hlasitosti je nutné použít vysokofrekvenční transformátor, proto je ve spínaném zdroji použit vysokofrekvenční transformátor.
② Princip činnosti transformátoru
Princip činnosti vysokofrekvenčního transformátoru a nízkofrekvenčního transformátoru je stejný. Oba pracují na principu elektromagnetické indukce, ale z hlediska výrobních materiálů jsou materiály použité na jejich jádra odlišné. Železné jádro nízkofrekvenčního transformátoru je obecně vyrobeno z mnoha plechů z křemíkové oceli naskládaných dohromady, zatímco železné jádro vysokofrekvenčního transformátoru je vyrobeno z vysokofrekvenčních magnetických materiálů.
③ Přenosový signál transformátoru
V napájecím obvodu stabilizovaném stejnosměrným napětím vysílá nízkofrekvenční transformátor sinusový signál. Ve spínaném napájecím obvodu vysílá vysokofrekvenční transformátor vysokofrekvenční impulsní obdélníkový signál.
Hlavní funkce transformátoru jsou: konverze napětí; impedanční převod; izolace; stabilizace napětí (magnetický saturační transformátor) atd. Transformátory se používají téměř ve všech elektronických výrobcích a jsou nepostradatelnou součástí. Princip transformátoru je jednoduchý. Podle různých příležitostí použití a různých použití bude mít proces navíjení transformátoru také různé požadavky.
15 let profesionálního výrobce elektronických součástek
Čas odeslání: 17. října 2024