Komutācijas jaudas transformatora kopējā režīma induktivitātes projektēšanas apsvērumi
Jaudas transformatoru projektēšanas procesā inženieriem ir stingri jāaprēķina un jāpabeidz kopējā režīma induktivitātes projektēšana un skaitliskā izvēle, kas tieši ietekmē pārslēgšanas jaudas transformatoru darbības precizitāti. Šodienas rakstā mēs veiksim īsu komutācijas jaudas transformatoru kopējā režīma induktivitātes konstrukcijas analīzi un redzēsim, kādiem jautājumiem jāpievērš uzmanība jaudas transformatoru kopējā režīma induktivitātes projektēšanas un aprēķināšanas procesā. Strāvas transformatoru projektēšanas un ražošanas procesā inženieriem jāprojektē kopējā režīma induktori, kuriem galvenokārt nepieciešami trīs pamatparametri: ieejas strāva, pretestība un frekvence, kā arī magnētiskā serdeņa izvēle. Vispirms apskatīsim ieejas strāvu. Šī parametra vērtība tieši nosaka nepieciešamo stieples diametru tinumam. Aprēķinot un izvēloties stieples diametru, strāvas blīvums parasti tiek pieņemts kā 400A/cm³, bet šai vērtībai ir jāmainās atkarībā no induktivitātes temperatūras pieauguma.
Parasti tinumu darbina ar vienu vadu, kas var samazināt augstfrekvences troksni un ādas efekta zudumus. Aprēķinu procesā komutācijas barošanas avota transformatora kopējā režīma induktivitātes pretestība parasti tiek norādīta kā neliela vērtība dotajos frekvences apstākļos. Lineārā pretestība sērijveidā var nodrošināt vispārīgi nepieciešamo trokšņa slāpēšanu. Tomēr patiesībā lineārās pretestības problēma bieži tiek ignorēta, tāpēc dizaineri bieži izmanto 50 W lineārās pretestības stabilu tīkla instrumentu, lai pārbaudītu parastā režīma indukcijas, un pakāpeniski kļūst par standarta metodi kopējā režīma induktoru veiktspējas pārbaudei. Taču iegūtie rezultāti parasti būtiski atšķiras no faktiskās situācijas. Faktiski kopējā režīma induktivitāte vispirms radīs -6 dB vājinājuma frekvenci uz leņķiskās frekvences pieaugumu oktāvā normālas darbības laikā (leņķiskā frekvence ir -3 dB, ko rada kopējā režīma induktivitāte). Šī leņķiskā frekvence parasti ir ļoti zema, lai induktivitāte varētu nodrošināt pretestību.
Tāpēc induktivitāti var izteikt, izmantojot šo formulu, ti, Ls=Xx/2 π f. Šeit ir vēl viena problēma, kas inženieriem jāpievērš uzmanība, proti, ir jāpievērš uzmanība magnētiskā serdeņa materiālam un nepieciešamajam apgriezienu skaitam, izstrādājot kopēja režīma induktors. Pirmkārt, apskatīsim magnētisko kodolu modeļu izvēli. Ja šobrīd ir noteikta induktivitātes telpa, mēs izvēlēsimies atbilstošo magnētiskā serdeņa modeli, pamatojoties uz šo telpu. Ja noteikumu nav, magnētisko serdeņu modeļu izvēle parasti ir patvaļīga.
Pēc jaudas transformatora magnētiskā serdeņa modeļa noteikšanas nākamais uzdevums ir aprēķināt lielo apgriezienu skaitu, ko magnētiskais serdenis var uztīt. Vispārīgi runājot, kopējā režīma induktoram ir divi tinumi, parasti viens slānis, un katrs tinums ir sadalīts katrā magnētiskā serdeņa pusē ar noteiktu attālumu starp diviem tinumiem. Reizēm tiek izmantoti arī dubultā slāņa un salikti tinumi, taču šī pieeja var uzlabot tinuma sadalīto kapacitāti un samazināt induktivitātes augstfrekvences veiktspēju. Sakarā ar to, ka vara stieples diametru nosaka lineārās strāvas lielums, iekšējo apkārtmēru var aprēķināt, atņemot vara stieples rādiusu no magnētiskā serdeņa iekšējā rādiusa. Tāpēc lielākām spolēm var aprēķināt vara stieples diametru ar izolāciju un katra tinuma aizņemto apkārtmēru.
