Kuvittele, että 50/60 Hz: n muuntaja on vaihtovirtaan kytketty induktori - jätä toissijaiset kelat huomiotta ja keskity ensiökäämiin. Ensiökäämi on kytketty AC: n poikki ja sitä voidaan pitää yksinkertaisena induktorina. Kuinka paljon virtaa tämä induktori ottaa (esimerkiksi) 220 V: n vaihtovirtalähteestä?

Terve järki sanoo, että emme halua sen ottavan paljon, koska virta tuhlataan tekemättä muuta kuin ytimen magnetointi. Joten keskikokoisessa (yleishälytys!) AC-muuntajassa saattaa olla haava, että induktanssi on (sanotaan) 10 henriitä. Tämän impedanssi 50 Hz: ssä on: -

\ $ X_L = 2 \ pi \ cdot f \ cdot L \ $ = 3142 ohmia.

Tämä vie virran 220 V / 3142 ohmia = 70 mA ja se on ok kirjassa. Kun lataamaton toissijainen käämi lisätään, se vie silti 70 mA ja kun se ladataan, se vie "primääriksi viitatun" kuormitusvirran + 70 mA. on lähellä induktanssia - tämä johtuu siitä, että se toimii 100 kHz: n (tai 1 MHz: n tai minkä tahansa mielivaltaisesti korkean taajuuden) taajuudella. Siinä voi olla induktanssi, joka on suhteellisesti pienempi taajuuksien suhteella, ts. 50 jaettuna 100 000: lla - tämä tarkoittaa, että sen induktanssi voi olla 5 miljoonaa henriötä ja silti suoriutua (mutta suuremmalla nopeudella).

Kysy itseltäsi, mikä muuntaja on isompi - sellaisen, jonka ensisijainen induktanssi on 10 henryä, tai sellaisen, jonka ensisijainen induktanssi on 5 mH?

EDIT - osa paluumuuntajista vahva>

Se on parempi uutinen paluukytkintilamalleille (kuten käytetään useimmissa pienen ja keskisuuren tehon vaihtovirta-muuntimissa) - ensisijaisesta induktanssista tulee suunnittelun "ominaisuus" - sitä käytetään energian varastointiin puolikkaan aikana PWM-syklistä ja sitten kyseinen energia vapautuu toissijaiseen toisen puoliskosyklin aikana. Jos ensisijainen induktanssi on (sanotaan) 1000 uH ja sanotaan, että se on "ladattu" viidessä meissä ja "vapautettu" seuraavien viiden meijerin aikana, energia siirtoa kohti voidaan laskea arvioimalla ensin huippuvirta: -

\ $ \ dfrac {220V \ cdot \ sqrt2 \ kertaa 5 kertaa 10 ^ {- 6}} {1000 \ kertaa 10 ^ {- 6}} \ $ = 1,556 A

• Yllä oleva kaava on vain V = \ $ L \ dfrac {di} {dt} \ $ uudelleenhajautettu
• 220V x sqrt (2) on tasasuuntaaja ja tasoitettu tasajännite, joka saadaan vaihtovirrasta

Sitten tämä virta muuntuu energiaksi = \ $ \ dfrac {L \ cdot I ^ 2} {2} \ $ = 2,42 mJ

Tämän voi muuttaa virraksi kertomalla 100 000 (kytkentätaajuus) eli 242 wattia. Palautustopologian avulla voit hyödyntää ensisijaista induktanssia ja laskea sen pitemmälle kuin mitä kohtuudella voisit tehdä lineaarisessa virtalähteessä. Toivottavasti tällä on järkeä.

Jos haluat ymmärtää kokokysymyksen intuitiivisesti, kuvittele, että muuntaja on ämpäri. Kuvittele, että annetulla taajuudella otat vettä kaivosta ja laitat sen altaaseen.

Sano, että sinun on syötettävä 60 litraa minuutissa. Jos saat 1 ämpäri vettä 10 sekunnin aikana, tarvitset 10 litran ämpäriä. Jos kuitenkin otat 1 ämpäri vettä joka toinen sekunti, tarvitset vain 2 litran ämpäri.

Lisäämällä nopeutta pienennät kokovaatimuksia, ja koska nykyään on melko helppoa valmistaa erittäin nopea elektroniikka, muuntajien koko on laskenut dramaattisesti.

Huomaa, että SMPS ei toimi näin, Andy aka: n kuvaama paluumatka on lähinnä tätä, mutta tämän pitäisi antaa sinulle käsityksen taajuuden vaikutuksesta.

Ota ensimmäinen vastaus.Vastus on 2, pi, taajuuden ja induktanssin tulo.Saadaksesi saman tuloksen, voit vähentää induktanssia (kokoa) taajuutta kasvattaessa.

Yksinkertainen yhtälöanalyysi johtaisi seuraavasti:

XL = 2 * pi f L

Tämä tarkoittaa, että inductance: llä ja frequency: llä on inverse-osuus.

Toisin sanoen, korkeammilla taajuuksilla induktanssia voidaan vähentää samalla impedanssiarvolla.

Joten haluan muuntajani kuluttavan pienimmän virran, sitten valitsisin suurimman mahdollisen impedanssin.

Otetaan sama esimerkki kuin Andy alias .

Muuntajan ensisijaisen virran tulisi olla alle 70 mA

Oletetaan, että jännite on 220 V @ 50 Hz taajuus (vain esimerkki)

Nyt V = 220V ja I = 70mA antaa arvon R ~ 3142E.

Meidän tapauksessamme R = XL = 3142E.

Kun f = 50Hz, L ~ 10H

Kun f = 500Hz, L ~ 1H

.

.

.

Kun f = 100kHz, L ~ 5mH

Katsotaan erilaisia ​​parametreja, jotka vaikuttavat kelan kokoon.

1. Käännösten lukumäärä (Lisää käännöksiä lisää induktanssia)

2. Käämi-alue (Lisää induktanssin pinta-alaa)

3. Käämin pituus (induktanssi kasvaa pituuden kasvaessa)

4. Kelamateriaali (Lisää induktorin magneettista läpäisevyyttä, sitä enemmän induktanssi on)

Yllä olevat parametrit viittaavat siihen, että samalle käytetylle materiaalille induktorin koko kasvaa induktanssin lisääntyessä.

Kaikesta yllä olevasta analyysistä voidaan siis sanoa, että

Muuntajan koon pienentämiseksi meidän on lisättävä taajuutta.

Note: Valvonta vaaditaan. Tämä on minun analyysini, ja siksi sitä tulisi harkita vain, jos tarpeeksi asiantuntijoita tukee sanani.

Voit kuvitella muuntajaytimen olevan 'täysin' magnetoitu tulojännitteellä. Tämä edustaa tietyn määrän energiaa. Seuraavaksi tämä energia syötetään lähtöön. Tätä sykliä toistetaan yhä uudelleen.

Jokainen sykli muuntaa enimmäismäärän energiaa, jota rajoittaa magneetin määrä, jota ydin voi "pitää". Siksi korkeampi taajuus siirtää enemmän virtaa.

Jos syötät muuntajaa pienemmällä taajuudella, emf yhdessä kierrossa ensiö on matalampi kuin korkeampi, se seuraa, kun muuntajaa syötetään pienemmällä taajuudella, tulovirta kasvaa, joten ensiökäämityksen poikkileikkaus kasvaa samalla tavalla vertailu voidaan tehdä toissijaisen puolen kierrosten lukumäärästä, mikä johtaa siihen, että kierrosluku kasvaa matalammalla muuntajalla