Analisi del trasformatore di alimentazione switching ad alta frequenza
Nei prodotti elettronici con cui entriamo in contatto quotidianamente possiamo trovarne un gran numeronucleo magneticocomponenti, tra i quali c'è il cuore delalimentazione elettrica commutabilemodulo - iltrasformatore di commutazione. Al giorno d'oggi, i prodotti elettronici nella vita hanno requisiti sempre più rigorosi per l'aspetto di prodotti ultrapiccoli e ultrasottili. Essendo il cuore della fonte di energia di questi prodotti elettronici, l'alimentatore switching ad alta frequenza presenta i vantaggi di alta efficienza, buona temperatura e dimensioni ridotte. Pertanto, molti prodotti elettronici sono alimentatori switching ad alta frequenza. Come professionisti del settore elettronico, dovete sapere qualcosa sul trasformatore dell'alimentatore a commutazione.
Il trasformatore è un dispositivo che sfrutta il principio dell'induzione elettromagnetica per scambiare corrente. I suoi componenti principali includonobobina primaria, bobina secondariaEnucleo di ferro.
Nella professione elettronica si possono spesso vedere trasformatori. L'uso più comune è nel modulo di alimentazione come conversione e isolamento della tensione:
①: La trasformazione può essere divisa in due tipi: step-up e step-down. La maggior parte degli alimentatori switching sono step-down. Tali prodotti elettronici vengono solitamente utilizzati in alimentatori da tavolo, adattatori per laptop, caricabatterie per telefoni cellulari, alimentatori TV, cuociriso, frigoriferi, piani cottura a induzione, alimentatori, ecc. Si tratta di ingressi CA che passano attraverso un ponte raddrizzatore e un filtro raddrizzatore a condensatore di grandi dimensioni per ottenere una corrente continua ad alta tensione.
②: Il potenziamento viene generalmente utilizzato negli alimentatori inverter o nelle linee CC-CC, con alimentatori di emergenza e la batteria da 12 V viene convertita in uscita da 220 V per le apparecchiature di alimentazione.
③: L'isolamento ditrasformatori di commutazione ad alta frequenzaè un requisito di sicurezza per garantire la sicurezza delle apparecchiature elettriche. Quando si immette CA, il trasformatore di commutazione deve avere una distanza di sicurezza per ottenere l'isolamento tra l'ingresso CA primario e l'alimentazione secondaria. L'avvolgimento primario del trasformatore è isolato con nastro isolante e i lati primario e secondario dello scheletro sono isolati. L'AC attraversa il corpo umano e forma un anello con la terra, causando un pericolo di conduzione umana. Esistono test ad alta tensione sui trasformatori, che generalmente richiedono 3KV.
La relazione attuale tra la bobina primaria e la bobina secondaria:
Quando il trasformatore funziona con un carico, la variazione della corrente della bobina secondaria causerà una variazione corrispondente nella corrente della bobina primaria. Secondo il principio dell'equilibrio del potenziale magnetico, si deduce che la corrente delle bobine primarie e secondarie è inversamente proporzionale al numero di spire della bobina. La corrente sul lato con più spire è minore, mentre la corrente sul lato con meno spire è maggiore.
Può essere espressa con la seguente formula: corrente della bobina primaria/corrente della bobina secondaria = spire della bobina secondaria/giri della bobina primaria.
I materiali della bobina del trasformatore includonofilo smaltato, filo isolato a tre strati, lamina di rame, Elastra di rame. Il filo smaltato utilizza generalmente filo ritorto multifilo. Il vantaggio del filo intrecciato multifilare è quello di evitare l'effetto pelle del filo di rame, ma il filo intrecciato multifilare può causare rumore. Il filo isolato a tre strati viene utilizzato nei trasformatori con distanza di sicurezza insufficiente opiccolo scheletroarea, e fogli di rame e fogli di rame vengono utilizzati nei trasformatori ad alta potenza.
Il metodo di avvolgimento della bobina può migliorare le EMI del trasformatore, soprattutto negli alimentatori flyback a bassa potenza. L'avvolgimento e la schermatura della bobina sono molto importanti per le EMI. L'avvolgimento della bobina influisce sull'induttanza di dispersione e sulla capacità parassita del trasformatore e ha un impatto sulla perdita del trasformatore.
La differenza tratrasformatori a bassa frequenzaEtrasformatori ad alta frequenza:
① Frequenza operativa del trasformatore
Secondo ildiverse frequenze operative del trasformatore, può generalmente essere suddiviso in trasformatori a bassa frequenza e trasformatori ad alta frequenza. Ad esempio, nella vita quotidiana, la frequenza della frequenza industriale CA è 50 Hz e chiamiamo trasformatore a bassa frequenza il trasformatore che funziona a questa frequenza; mentre la frequenza operativa del trasformatore ad alta frequenza può raggiungere da decine di KHz a centinaia di KHz. Nei trasformatori a bassa frequenza e nei trasformatori ad alta frequenza con la stessa potenza di uscita, il volume del trasformatore ad alta frequenza è molto inferiore a quello del trasformatore a bassa frequenza. Il trasformatore è un componente relativamente grande nel circuito di alimentazione. Per garantire la potenza in uscita riducendo al contempo il volume, è necessario utilizzare un trasformatore ad alta frequenza, quindi nell'alimentatore a commutazione viene utilizzato un trasformatore ad alta frequenza.
② Principio di funzionamento del trasformatore
Il principio di funzionamento del trasformatore ad alta frequenza e del trasformatore a bassa frequenza è lo stesso. Entrambi funzionano secondo il principio dell'induzione elettromagnetica, ma in termini di materiali di fabbricazione, i materiali utilizzati per i loro nuclei sono diversi. Il nucleo di ferro del trasformatore a bassa frequenza è generalmente costituito da numerosi fogli di acciaio al silicio impilati insieme, mentre il nucleo di ferro del trasformatore ad alta frequenza è costituito da materiali magnetici ad alta frequenza.
③ Segnale di trasmissione del trasformatore
Nel circuito di alimentazione DC stabilizzato a tensione, il trasformatore a bassa frequenza trasmette un segnale sinusoidale. Nel circuito di alimentazione a commutazione, il trasformatore ad alta frequenza trasmette un segnale a onda quadra a impulsi ad alta frequenza.
Le principali funzioni del trasformatore sono: conversione della tensione; conversione di impedenza; isolamento; stabilizzazione della tensione (trasformatore di saturazione magnetica), ecc. I trasformatori sono utilizzati in quasi tutti i prodotti elettronici e sono una parte indispensabile. Il principio del trasformatore è semplice. A seconda delle diverse occasioni di utilizzo e dei diversi usi, anche il processo di avvolgimento del trasformatore avrà requisiti diversi.
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Orario di pubblicazione: 17 ottobre 2024