Σχεδιαστικά ζητήματα για την μεταγωγή των πηνίων κοινής λειτουργίας μετασχηματιστών τροφοδοσίας
Κατά τη διαδικασία σχεδιασμού του μετασχηματιστή ισχύος, οι μηχανικοί πρέπει να υπολογίσουν και να ολοκληρώσουν αυστηρά τον σχεδιασμό επαγωγής και την επιλογή τιμής κοινού τρόπου λειτουργίας, η οποία σχετίζεται άμεσα με την ακρίβεια λειτουργίας του μετασχηματιστή ισχύος μεταγωγής. Στο σημερινό άρθρο, θα αναλύσουμε εν συντομία τη σχεδίαση της αυτεπαγωγής κοινού τρόπου λειτουργίας του μετασχηματιστή τροφοδοσίας ισχύος και θα δούμε ποια προβλήματα πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη σχεδίαση και τον υπολογισμό της αυτεπαγωγής κοινής λειτουργίας του μετασχηματιστή ισχύος. Στη διαδικασία σχεδιασμού και παραγωγής μετασχηματιστών ισχύος, οι μηχανικοί πρέπει να σχεδιάσουν επαγωγείς κοινού τρόπου λειτουργίας. Απαιτούνται τρεις βασικές παράμετροι, δηλαδή ρεύμα εισόδου, σύνθετη αντίσταση και συχνότητα και επιλογή μαγνητικού πυρήνα. Ας δούμε πρώτα το ρεύμα εισόδου. Αυτή η τιμή παραμέτρου καθορίζει άμεσα τη διάμετρο του σύρματος που απαιτείται για την περιέλιξη. Κατά τον υπολογισμό και την επιλογή της διαμέτρου του σύρματος, η πυκνότητα ρεύματος είναι συνήθως 400A/cm³, αλλά αυτή η τιμή πρέπει να αλλάζει με την αύξηση της θερμοκρασίας του επαγωγέα. Συνήθως, οι περιελίξεις λειτουργούν με ένα μόνο καλώδιο, το οποίο μειώνει το θόρυβο υψηλής συχνότητας και τις απώλειες δερματικού εφέ. Στη διαδικασία υπολογισμού, η σύνθετη αντίσταση της αυτεπαγωγής κοινού τρόπου λειτουργίας του μετασχηματιστή τροφοδοσίας ισχύος μεταγωγής καθορίζεται γενικά ως η ελάχιστη τιμή υπό τις δεδομένες συνθήκες συχνότητας. Μια σειρά γραμμική αντίσταση παρέχει την τυπικά απαιτούμενη εξασθένηση του θορύβου. Αλλά στην πραγματικότητα, το πρόβλημα της γραμμικής σύνθετης αντίστασης είναι συχνά το πιο εύκολο να παραβλεφθεί, έτσι οι σχεδιαστές χρησιμοποιούν συχνά ένα όργανο δικτύου σταθεροποίησης γραμμικής σύνθετης αντίστασης 50W για να δοκιμάσουν επαγωγείς κοινού τρόπου λειτουργίας και σταδιακά έχει γίνει μια τυπική μέθοδος για τη δοκιμή της απόδοσης των επαγωγέων κοινής λειτουργίας . Ωστόσο, τα αποτελέσματα που λαμβάνονται είναι συνήθως αρκετά διαφορετικά από την πραγματικότητα. Στην πραγματικότητα, ο επαγωγέας κοινού τρόπου λειτουργίας θα παράγει πρώτα μια -6dB εξασθένηση ανά οκτάβα στην κανονική γωνιακή συχνότητα (η γωνιακή συχνότητα είναι -3dB που παράγεται από τον επαγωγέα κοινού τρόπου λειτουργίας). Αυτή η γωνιακή συχνότητα είναι συνήθως πολύ χαμηλή, έτσι ώστε η επαγωγική αντίδραση να μπορεί να παρέχει σύνθετη αντίσταση. Επομένως, η επαγωγή μπορεί να εκφραστεί με αυτόν τον τύπο, δηλαδή: Ls=Xx/2πf. Υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα που πρέπει να προσέξουν οι μηχανικοί, δηλαδή όταν σχεδιάζουν επαγωγείς κοινού τρόπου λειτουργίας, πρέπει να προσέχουν το υλικό του πυρήνα και τον αριθμό των στροφών που απαιτούνται. Ας δούμε πρώτα την επιλογή του τύπου πυρήνα. Εάν υπάρχει καθορισμένος χώρος επαγωγής, θα επιλέξουμε τον κατάλληλο τύπο πυρήνα σύμφωνα με αυτό το διάστημα. Εάν δεν υπάρχει ρύθμιση, ο τύπος πυρήνα επιλέγεται συνήθως κατά βούληση. Μετά τον προσδιορισμό του μοντέλου πυρήνα του μετασχηματιστή ισχύος, η επόμενη εργασία είναι να υπολογιστεί ο μέγιστος αριθμός στροφών που μπορεί να τυλίγει ο πυρήνας. Σε γενικές γραμμές, ένας επαγωγέας κοινού τρόπου λειτουργίας έχει δύο περιελίξεις, συνήθως ένα μόνο στρώμα, και κάθε τύλιγμα κατανέμεται σε κάθε πλευρά του μαγνητικού πυρήνα και οι δύο περιελίξεις πρέπει να χωρίζονται κατά μια ορισμένη απόσταση. Περιστασιακά χρησιμοποιούνται επίσης περιελίξεις διπλής στρώσης και στοιβαγμένες, αλλά αυτή η πρακτική θα αυξήσει την κατανεμημένη χωρητικότητα της περιέλιξης και θα μειώσει την απόδοση της επαγωγής υψηλής συχνότητας. Εφόσον η διάμετρος του χάλκινου σύρματος έχει προσδιοριστεί από το μέγεθος του γραμμικού ρεύματος, η εσωτερική περιφέρεια μπορεί να υπολογιστεί αφαιρώντας την ακτίνα του χάλκινου σύρματος από την ακτίνα του εσωτερικού κύκλου του μαγνητικού πυρήνα. Επομένως, ο μέγιστος αριθμός στροφών μπορεί να υπολογιστεί από τη διάμετρο του χάλκινου σύρματος συν τη μόνωση και την περιφέρεια που καταλαμβάνει κάθε περιέλιξη.
