Análise do transformador de fonte de alimentação chaveada de alta frequência
Nos produtos eletrônicos com os quais temos contato diariamente, podemos encontrar um grande número denúcleo magnéticocomponentes, entre os quais está o coração docomutação de fonte de alimentaçãomódulo - otransformador de comutação. Hoje em dia, os produtos eletrônicos da vida têm requisitos cada vez mais rigorosos para o aparecimento de produtos ultrapequenos e ultrafinos. Como coração da fonte de energia desses produtos eletrônicos, a fonte de alimentação comutada de alta frequência tem as vantagens de alta eficiência, boa temperatura e tamanho pequeno. Portanto, muitos produtos eletrônicos são fontes de alimentação comutadas de alta frequência. Como profissionais da indústria eletrônica, vocês precisam saber algo sobre o transformador da fonte de alimentação chaveada.
O transformador é um dispositivo que utiliza o princípio da indução eletromagnética para trocar corrente. Seus principais componentes incluembobina primária, bobina secundáriaenúcleo de ferro.
Na profissão de eletrônica, muitas vezes podem ser vistos transformadores. O uso mais comum é no módulo de alimentação como conversão de tensão e isolamento:
①: A transformação pode ser dividida em dois tipos: step-up e step-down. A maioria das fontes de alimentação chaveadas são redutoras. Esses produtos eletrônicos são geralmente usados em fontes de alimentação de desktop, adaptadores de laptop, carregadores de telefones celulares, fontes de alimentação de TV, panelas elétricas de arroz, geladeiras, fogões de indução, fontes de alimentação, etc. Estas são entradas CA que passam por uma ponte retificadora e filtragem de retificador de grande capacitor para obter uma corrente contínua de alta tensão.
②: Boosting é geralmente usado em fontes de alimentação de inversores ou linhas DC-DC, com fontes de alimentação de emergência, e a bateria de 12V é convertida em saída de 220V para equipamentos de fonte de alimentação.
③: O isolamento detransformadores de comutação de alta frequênciaé um requisito de segurança para garantir a segurança do equipamento elétrico. Quando a entrada CA, o transformador de comutação deve ter uma distância segura para obter isolamento entre a entrada CA primária e a fonte de alimentação secundária. O enrolamento primário do transformador é isolado com fita isolante e os lados primário e secundário do esqueleto são isolados. A CA passa pelo corpo humano e forma um laço com a terra, causando perigo de condução humana. Existem testes de alta tensão em transformadores, geralmente exigindo 3KV.
A relação atual entre a bobina primária e a bobina secundária:
Quando o transformador está funcionando com carga, a mudança na corrente da bobina secundária causará uma mudança correspondente na corrente da bobina primária. De acordo com o princípio do equilíbrio de potencial magnético, deduz-se que a corrente das bobinas primária e secundária é inversamente proporcional ao número de voltas da bobina. A corrente do lado com mais voltas é menor e a corrente do lado com menos voltas é maior.
Pode ser expresso pela seguinte fórmula: corrente da bobina primária/corrente da bobina secundária = voltas da bobina secundária/espiras da bobina primária.
Os materiais da bobina do transformador incluemfio esmaltado, fio isolado de três camadas, folha de cobre, efolha de cobre. O fio esmaltado geralmente usa fio trançado com vários fios. A vantagem do fio trançado multifilar é evitar o efeito pelicular do fio de cobre, mas o fio trançado multifilar pode causar ruído. O fio isolado de três camadas é usado em transformadores com distância de segurança insuficiente ouesqueleto pequenoárea, e folhas de cobre e folhas de cobre são usadas em transformadores de alta potência.
O método de enrolamento da bobina pode melhorar o EMI do transformador, especialmente em fontes de alimentação flyback de baixa potência. O enrolamento e a blindagem da bobina são muito importantes para EMI. O enrolamento da bobina afeta a indutância de fuga e a capacitância parasita do transformador e tem impacto nas perdas do transformador.
A diferença entretransformadores de baixa frequênciaetransformadores de alta frequência:
① Frequência de operação do transformador
De acordo com odiferentes frequências de operação do transformador, geralmente pode ser dividido em transformadores de baixa frequência e transformadores de alta frequência. Por exemplo, na vida diária, a frequência da frequência industrial AC é 50 Hz, e chamamos o transformador que trabalha nesta frequência de transformador de baixa frequência; enquanto a frequência operacional do transformador de alta frequência pode atingir dezenas de KHz a centenas de KHz. Para transformadores de baixa frequência e transformadores de alta frequência com a mesma potência de saída, o volume do transformador de alta frequência é muito menor que o do transformador de baixa frequência. O transformador é um componente relativamente grande no circuito de alimentação. Para garantir a potência de saída e ao mesmo tempo reduzir o volume, deve ser utilizado um transformador de alta frequência, portanto, um transformador de alta frequência é utilizado na fonte de alimentação chaveada.
② Princípio de funcionamento do transformador
O princípio de funcionamento do transformador de alta frequência e do transformador de baixa frequência é o mesmo. Ambos funcionam segundo o princípio da indução eletromagnética, mas em termos de materiais de fabricação, os materiais utilizados em seus núcleos são diferentes. O núcleo de ferro do transformador de baixa frequência é geralmente feito de muitas chapas de aço silício empilhadas juntas, enquanto o núcleo de ferro do transformador de alta frequência é feito de materiais magnéticos de alta frequência.
③ Sinal de transmissão do transformador
No circuito de fonte de alimentação estabilizada por tensão CC, o transformador de baixa frequência transmite um sinal de onda senoidal. No circuito de alimentação de comutação, o transformador de alta frequência transmite um sinal de onda quadrada de pulso de alta frequência.
As principais funções do transformador são: conversão de tensão; conversão de impedância; isolamento; estabilização de tensão (transformador de saturação magnética), etc. Os transformadores são usados em quase todos os produtos eletrônicos e são uma parte indispensável. O princípio do transformador é simples. De acordo com as diferentes ocasiões de uso e usos, o processo de enrolamento do transformador também terá requisitos diferentes.
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Horário da postagem: 17 de outubro de 2024