Проектни съображения за индуктивност на общ режим на превключващ силов трансформатор
В процеса на проектиране на силови трансформатори инженерите трябва стриктно да изчислят и завършат дизайна на индуктивността на общия режим и числения избор, което пряко влияе върху оперативната точност на импулсните силови трансформатори. В днешната статия ще направим кратък анализ на дизайна на индуктивността на общия режим на превключващи силови трансформатори и ще видим на какви проблеми трябва да се обърне внимание в процеса на проектиране и изчисление на индуктивността на общия режим на силови трансформатори. В процеса на проектиране и производство на силови трансформатори инженерите трябва да проектират индуктори с общ режим, които изискват главно три основни параметъра: входен ток, импеданс и честота и избор на магнитна сърцевина. Нека първо да разгледаме входния ток. Тази стойност на параметъра директно определя необходимия диаметър на проводника за намотката. Когато се изчислява и избира диаметърът на проводника, плътността на тока обикновено се приема като 400A/cm³, но тази стойност трябва да варира в зависимост от повишаването на температурата на индуктивността.
Обикновено намотката се управлява с един проводник, което може да намали високочестотния шум и загубите от скин-ефект. В процеса на изчисление импедансът на индуктивността на общия режим на превключващия захранващ трансформатор обикновено се определя като малка стойност при дадените честотни условия. Линейният импеданс в серия може да осигури обикновено необходимото затихване на шума. В действителност обаче проблемът с линейния импеданс често се пренебрегва, така че дизайнерите често използват 50 W стабилен мрежов инструмент с линеен импеданс за тестване на индуктори в общ режим и постепенно се превръща в стандартен метод за тестване на производителността на индуктори в общ режим. Но получените резултати обикновено се различават значително от реалната ситуация. Всъщност индуктивността на общия режим първо ще произведе честота от -6dB затихване на октава увеличение на ъгловата честота по време на нормална работа (ъгловата честота е -3dB, произведена от индуктивността на общия режим). Тази ъглова честота обикновено е много ниска, така че индуктивността може да осигури импеданс.
Следователно индуктивността може да се изрази с тази формула, т.е. Ls=Xx/2 π f. Има още един проблем, на който инженерите трябва да обърнат внимание тук, а именно да обърнат внимание на материала на магнитната сърцевина и необходимия брой навивки, когато проектират индуктор с общ режим. Първо, нека да разгледаме избора на модели с магнитна сърцевина. Ако в този момент има определено пространство за индуктивност, ние ще изберем подходящия модел на магнитната сърцевина въз основа на това пространство. Ако няма разпоредби, изборът на модели с магнитни сърцевини обикновено е произволен.
След определяне на модела на магнитната сърцевина на силовия трансформатор, следващата задача е да се изчисли броят на големите навивки, които магнитната сърцевина може да навие. Най-общо казано, индукторът с общ режим има две намотки, обикновено един слой, и всяка намотка е разпределена от всяка страна на магнитната сърцевина, с определено разстояние между двете намотки. Двуслойни и подредени намотки също понякога се използват, но този подход може да подобри разпределения капацитет на намотката и да намали високочестотните характеристики на индуктивността. Поради факта, че диаметърът на медния проводник се определя от големината на линейния ток, вътрешната обиколка може да се изчисли чрез изваждане на радиуса на медния проводник от вътрешния радиус на магнитното ядро. Следователно за по-големи намотки може да се изчисли диаметърът на медния проводник с изолация и обиколката, заета от всяка намотка.
