Srce modula prekidačkog napajanja – rasklopni transformator

Analiza visokofrekventnog prekidačkog transformatora napajanja

U elektronskim proizvodima sa kojima svakodnevno dolazimo u kontakt nalazi se veliki brojmagnetno jezgrokomponente, među kojima je i srceprekidačko napajanjemodul - thepreklopni transformator. Danas elektronski proizvodi u životu imaju sve strožije zahtjeve za izgled ultra malih i ultra tankih proizvoda. Kao srce izvora energije ovih elektronskih proizvoda, visokofrekventno prekidačko napajanje ima prednosti visoke efikasnosti, dobre temperature i male veličine. Stoga su mnogi elektronički proizvodi visokofrekventna prekidačka napajanja. Kao praktičari u elektronskoj industriji, morate znati nešto o transformatoru prekidačkog napajanja.

Transformator je uređaj koji koristi princip elektromagnetne indukcije za razmjenu struje. Njegove glavne komponente uključujuprimarni kalem, sekundarni namotajigvozdeno jezgro.

U struci elektronike često se mogu vidjeti transformatori. Najčešća upotreba je u modulu napajanja kao konverzija napona i izolacija:

①: Transformacija se može podijeliti u dvije vrste: step-up i step-down. Većina prekidačkih izvora napajanja je stepenasto. Ovakvi elektronski proizvodi se obično koriste u desktop izvorima napajanja, adapterima za laptop, punjačima za mobilne telefone, TV izvorima napajanja, kuhalima za rižu, frižiderima, indukcijskim kuhalima, izvorima napajanja itd. To su AC ulazi koji prolaze kroz ispravljački most i veliki kondenzatorski ispravljač koji filtrira za dobijanje visokonaponske jednosmerne struje.

②: Pojačavanje se generalno koristi u inverterskim izvorima napajanja ili DC-DC linijama, sa izvorima napajanja u nuždi, a baterija od 12V se pretvara u izlaz od 220V za opremu za napajanje.

③: Izolacijavisokofrekventni preklopni transformatorije sigurnosni zahtjev za osiguranje sigurnosti električne opreme. Kod AC ulaza, sklopni transformator mora imati sigurnu udaljenost kako bi se postigla izolacija između primarnog AC ulaza i sekundarnog napajanja. Primarni namotaj transformatora izolovan je izolacionom trakom, a izolovane su primarna i sekundarna strana skeleta. AC prolazi kroz ljudsko tijelo i formira petlju sa zemljom, uzrokujući opasnost od ljudske provodljivosti. Postoje visokonaponski testovi na transformatorima, koji uglavnom zahtijevaju 3KV.

Trenutni odnos između primarne i sekundarne zavojnice:

Kada transformator radi s opterećenjem, promjena struje sekundarne zavojnice će uzrokovati odgovarajuću promjenu struje primarnog namotaja. Prema principu ravnoteže magnetnog potencijala, zaključuje se da je struja primarnog i sekundarnog namotaja obrnuto proporcionalna broju zavoja zavojnice. Struja na strani sa više zavoja je manja, a struja na strani sa manje zavoja je veća.

Može se izraziti sljedećom formulom: struja primarne zavojnice/struja sekundarne zavojnice = zavoji sekundarnog namotaja/navoja primarne zavojnice.

Materijali zavojnica transformatora uključujuemajlirana žica, troslojna izolovana žica, bakarna folija, ibakarni lim. Emajlirana žica uglavnom koristi višestruku upredenu žicu. Prednost višestruke upredene žice je izbjegavanje efekta kože bakrene žice, ali višestruka upredena žica može uzrokovati šum. Troslojna izolirana žica se koristi u transformatorima sa nedovoljnim sigurnosnim razmakom odnmali skeletpovršine, a bakarna folija i bakarni lim se koriste u transformatorima velike snage.

Metoda namotaja zavojnice može poboljšati EMI transformatora, posebno kod povratnih napajanja male snage. Namotavanje zavojnice i zaštita su veoma važni za EMI. Namotaj zavojnice utiče na induktivnost curenja i parazitni kapacitet transformatora, a utiče i na gubitke transformatora.

 

Razlika izmeđuniskofrekventni transformatoriivisokofrekventnih transformatora:

① Radna frekvencija transformatora
Premarazličite radne frekvencije transformatora, generalno se može podijeliti na niskofrekventne transformatore i transformatore visoke frekvencije. Na primjer, u svakodnevnom životu, frekvencija industrijske frekvencije AC je 50Hz, a transformator koji radi na ovoj frekvenciji nazivamo niskofrekventnim transformatorom; dok radna frekvencija visokofrekventnog transformatora može doseći desetine KHz do stotine KHz. Za niskofrekventne transformatore i visokofrekventne transformatore sa istom izlaznom snagom, zapremina visokofrekventnog transformatora je mnogo manja od one niskofrekventnog transformatora. Transformator je relativno velika komponenta u strujnom krugu. Da bi se osigurala izlazna snaga uz smanjenje jačine zvuka, potrebno je koristiti visokofrekventni transformator, tako da se u prekidačkom napajanju koristi visokofrekventni transformator.

② Princip rada transformatora
Princip rada visokofrekventnog transformatora i niskofrekventnog transformatora je isti. Oba rade na principu elektromagnetne indukcije, ali u pogledu materijala za proizvodnju, materijali koji se koriste za njihova jezgra su različiti. Gvozdeno jezgro niskofrekventnog transformatora je uglavnom napravljeno od mnogih silikonskih čeličnih limova naslaganih zajedno, dok je gvozdeno jezgro visokofrekventnog transformatora napravljeno od visokofrekventnih magnetnih materijala.

③ Signal za prijenos transformatora
U strujnom kolu stabiliziranog DC naponom, niskofrekventni transformator prenosi signal sinusnog vala. U krugu prekidačkog napajanja, visokofrekventni transformator prenosi visokofrekventni impulsni signal pravokutnog talasa.

Glavne funkcije transformatora su: konverzija napona; konverzija impedanse; izolacija; stabilizacija napona (transformator magnetnog zasićenja) itd. Transformatori se koriste u gotovo svim elektronskim proizvodima i neizostavni su dio. Princip transformatora je jednostavan. Prema različitim prilikama upotrebe i različitim namjenama, proces namotaja transformatora također će imati različite zahtjeve.

 

XuanGe Electronics

15 godina profesionalnog proizvođača elektronskih komponenti