Водич за избор материјала за феритно језгро за СМПС

У овом посту ћемо научити како одабрати феритни материјал језгра са тачним спецификацијама како би се осигурала одговарајућа компатибилност са датим дизајном СМПС кола

Зашто Феритно језгро

Ферит је дивна језгра језгра за трансформаторе , претварачи и индуктори у фреквенцијском спектру од 20 кХз до 3 МХз, захваљујући предностима смањеног трошка језгра и минималних губитака језгра.

Ферит је ефикасна ствар за високофреквентна напајања претварача (20 кХз до 3 МХз).

Ферите треба користити у приступу засићења за функционисање мале снаге и ниске фреквенције (<50 watts and 10 kHz). For high power functionality a 2 transformer layout, employing a tape wrapped core as the saturating core and a ferrite core as the output transformer, delivers optimum execution.

Модел 2 трансформатора пружа изванредну ефикасност, фантастичну издржљивост фреквенције и минимално повлачење.

Феритне језгре се обично користе у верзијама повратних трансформатора , који пружају минималне трошкове језгра, смањене трошкове круга и максималну ефикасност напона. Језгра праха (МПП, Хигх Флук, Коол Мμ®) производи мекшу засићеност, већи Бмак и повољнију константност температуре и често је преферирана опција у бројним повратним употребама или индукторима.

Напајања високе фреквенције, било претварачи и претварачи, предлажу јефтинију цену и смањену тежину и структуру у поређењу са традиционалним опцијама напајања од 60 херца и 400 херца.

Неколико језгара у овом специфичном сегменту су типични дизајни који се често користе у професији.

ОСНОВНИ МАТЕРИЈАЛИ

Ф, П и Р материјали, који олакшавају минималне недостатке језгра и максималну густину флукса засићења, препоручују се за функционалност велике снаге / високе температуре. Дефицит језгра П материјала опада са температуром до 70 ° Ц Губици Р материјала опадају до чак 100 ° Ц.

Ј и В материјали пружају вам врхунску импедансу за широке трансформаторе, што их чини препоручљивима и за трансформаторе ниског нивоа.

ОСНОВНЕ ГЕОМЕТРИЈЕ

1) МОЖЕ БОЈЕ

Језгре лонаца произведене су да у великој мери заокруже бобину ране. Ово олакшава заштиту завојнице од избијања ЕМИ од спољних алтернатива.

Пропорције језгра пота углавном се придржавају ИЕЦ спецификација како би се осигурало да постоји међусобна заменљивост између компанија. И обичне калемови и калеми са штампаним кругом су
на тржишту, као и хардвер за монтажу и монтажу.

Због свог изгледа, језгро лонца је обично језгро скупље цене у поређењу са различитим форматима аналогне величине. Језгра лонаца за велике потребе за напајањем нису лако доступна.

2) ДУПЛИ КОРЕКТИ ПЛОЧЕ И РМ

Чврста средишња језгра постоља обложена плочом слична су језгри лонаца, али ипак поседују сегмент умањен на оба дела сукње. Значајни улази омогућавају постављање већих жица и доприноси уклањању топлоте из постројења.

РМ боје су слични језгри лонаца, али су обликовани да скрате површину плочица, пружајући најмање 40% смањења простора за инсталацију.

Могу се добити штампани кругови или обичне калемове. Директне стезаљке од 1 јединице омогућавају једноставну изградњу. Оствариви су нижи обриси.

Чврсти средњи комад доноси мање губитака језгра што заузврат елиминише акумулацију топлоте.

3) ЕП ЦОРЕС

ЕП језгра су кружни кубни дизајни са средишњим постољем који темељно окружују завојницу, осим терминала са штампаном плочом. Специфичан изглед елиминише утицај пукотина протока ваздуха на зидовима који се спајају у магнетној стази и даје вам значајнији однос запремине према апсолутној површини која се користи. Заштита од РФ је прилично велика.

4) ПК БОЈЕ

ПК језгра су намењена посебно за напајање са преклопним режимом. Распоред омогућава максималан однос расутог према намотаном подручју и површини.

Стога су и оптимална индуктивност и површина намотаја могући уз апсолутну минималну димензију језгра.

Резултат тога је да језгра дају оптималну излазну снагу са најмање састављене масе и димензије трансформатора, уз заузимање најмањег нивоа простора на штампаној плочи.

Једноставно је постављање калема са штампаним кругом и једноструких стезаљки. Овај економични модел осигурава много хомогенији пресек, због чега језгре често раде са мањом количином врућих положаја у поређењу са различитим распоредима.

5) И БОЈЕ

Е језгра су јефтинија од језгри са језгром, док имају аспекте директног намотавања шпулице и некомпликованог склопа. Навијање банде је могуће постићи за калемове који се користе помоћу ових језгара.

Е језгра никада, свеједно, нису самозаштитна. Распоред слојева Е за ламинирање дизајниран је за смештај комерцијално доступних шпулица у прошлим временима намењених усклађивању штанцања трака са уобичајеним мерењима ламинирања.

Метричка и ДИН величине такође се могу наћи. Е језгра су обично уграђена у различиту конзистенцију, пружајући мноштво површина попречног пресека. Бобине за ове различите површине попречног пресека имају тенденцију комерцијалног приступа.

Е језгре се обично инсталирају у јединственим оријентацијама, у случају да је пожељно, дају ловпрофиле.
Могу се наћи калеми са штампаним кругом за фиксирање ниског профила.

Е језгре су добро познати дизајн због њихове приступачније стопе, погодности склапања и намотавања и организоване распрострањености асортимана хардвера.

6) ПЛАНАР И БОЈЕ

Планарна Е језгра могу се наћи у практично свим конвенционалним мерењима ИЕЦ-а, заједно са неколико додатних капацитета.

Магнетицс Р материјал се беспрекорно подудара са равнинским облицима захваљујући смањеним губицима језгра наизменичне струје и минималним губицима на 100 ° Ц.

Равни распореди у већини случајева имају мали број окретаја и пријатну топлотну дисипацију за разлику од стандардних феритних трансформатора, па из тог разлога идеални дизајн простора и ефикасности доводи до повећане густине флукса. У тим варијацијама, укупна предност перформанси Р материјала је углавном прилично приметна.

Распон ногу и кота прозора (пропорције Б и Д) флексибилни су за појединачне сврхе без новог алата. То омогућава програмеру да фино подеси финализоване спецификације језгра како би се тачно уклопиле у равни надморске висине проводника, без икаквог утрошеног простора.

Исјечци и слотови за исјечке нуде се у бројним случајевима, што би могло бити посебно ефикасно за израду прототипова. Штавише, И-језгре су предложени стандард, који омогућава још већу прилагодљивост у распореду.

Е-И равнински обрасци добро дођу како би се омогућило ефикасно мешање лица у великој масовној производњи, као и за стварање празних језгара индуктора, при чему је потребно детаљно размотрити опадање извлачења због равне структуре.

7) ЕЦ, ЕТД, ЕЕР и ЕР ЦОРЕС

Ове врсте узорака су комбинација Е језгара и језгара лонаца. Попут Е језгара, они пружају огроман јаз на обе стране. Ово омогућава задовољавајући простор за жице веће величине потребне за напајање са смањеним излазним напоном.

Осим тога, гарантује циркулацију ваздуха која одржава конструкцију хладнијом.

Средњи комад је кружног облика, врло сличан оном језгра посуде. Један од позитивних аспеката кружног централног стуба је тај што намотај има мањи курс око њега (11% бржи) у поређењу са жицом око централног стуба четвртастог типа са врло истом површином пресека.

Ово смањује губитке намотаја за 11%, а такође омогућава језгру да се носи са побољшаном излазном способношћу. Кружни централни стуб додатно минимализује шиљасти набор у бакару који се са намотајем извлачи на централни стуб четвртастог типа.

8) ТОРОИДИ

Тороиди су економични за производњу, што је најјефтиније од најрелевантнијих дизајна језгара. Будући да никаква шпулица не постаје потребна, додатни прибор и трошкови за подешавање су занемарљиви.

Навијање је завршено на тороидалној опреми за намотавање. Заштитни атрибут је прилично звучан.

Преглед

Феритне геометрије пружају вам огроман избор величина и стилова. Приликом одабира језгра за коришћење напајања, треба проценити спецификације приказане у Табели 1.

ИЗБОР ОСНОВНЕ ВЕЛИЧИНЕ ТРАНСФОРМАТОРА

Способност обраде снаге на језгру трансформатора обично зависи од његовог производа ВаАц, у коме је Ва понуђени простор прозора језгра, а Ац корисни простор пресека језгра.

Иако горња једначина омогућава ВаАц да се модификује у зависности од одређене геометрије језгра, Прессман техника користи топологију као основни фактор и омогућава произвођачу да одреди густину струје.

ОПШТЕ ИНФОРМАЦИЈЕ

Савршени трансформатор је само онај који обећава минималан пад језгра, а захтева и најмању запремину просторије.

На губитак језгра у одређеном језгру посебно утиче густина флукса заједно са фреквенцијом. Фреквенција је пресудни фактор у погледу трансформатора. Фарадаи-ов закон указује да се са убрзањем фреквенције густина флукса смањује на одговарајући начин.

Основни губитак посла се смањује много више у случају да густина флукса падне у поређењу са повећањем фреквенције. Као илустрација, када трансформатор ради на 250 кХз и 2 кГ на Р материјалу на 100 ° Ц, кварови у језгру би вероватно били око 400 мВ / цм3.

Ако је фреквенција направљена два пута, а већина других ограничења неоштећена, као резултат Фарадаи-овог закона, вероватно би се испоставило да је густина флукса 1кГ, а резултујуће смањење језгра би било приближно 300мВ / цм3.

Стандардни феритни енергетски трансформатори ограничавају губитак језгра у распону од 50 до 200мВ / цм3. Равним моделима могло би се управљати много асертивније, до 600 мВ / цм3, због повољнијег расипања снаге и знатно мање бакра у намотајима.

КОЛО Категорије

Бројне основне повратне информације о неколико кругова су: Пусх-пулл круг је ефикасан јер уређај узрокује двосмерну употребу језгра трансформатора, представљајући излаз са смањеним валовитошћу. Упркос томе, кола су изузетно софистицирана, а засићење језгра трансформатора може резултирати пробојем транзистора када транзистори снаге имају неједнака преклопна својства.

Кола за унапредно напајање су јефтинија, применом само једног транзистора. Таласање је минимално због чињенице да у трансформатору струје привидно стабилне струје, без обзира да ли је транзистор УКЉУЧЕН или ИСКЉУЧЕН. Повратни круг је једноставан и приступачан. Поред тога, ЕМИ питања су знатно мања. Упркос томе, трансформатор је већи, а валовитост је значајнија.

ТЛАЧНО-ПОВЛАЧЕНИ КОЛО

Конвенционални пусх-пулл круг представљен је на слици 2А. Напонски напон је излаз ИЦ мреже, или сата, који осцилира транзисторе наизменично УКЉУЧЕНО и ИСКЉУЧЕНО. Квадратни таласи високе фреквенције на излазу транзистора на крају се оплемењују, стварајући једносмерну струју.

Језгро у потисном кругу

За феритне трансформаторе, на 20 кХз, обично је добро познати поступак када се користи једначина (4) са нивоом густине флукса (Б) од ± 2 кГ.

Ово се може извући из обојеног дела петље хистерезе на слици 2Б. Овај Б степен је одабран углавном зато што је ограничавајући аспект избора језгра са овом фреквенцијом губитак језгра.

На 20 кХз, ако је трансформатор идеалан за густину флукса око засићења (као што се изводи за мање распореде фреквенција), језгро ће добити неконтролисани скок температуре.

Из тог разлога, мања густина радног флукса од 2 кГ у већини случајева ће ограничити губитке у језгру, што ће довести до повећања приступачне температуре у језгру.

Изнад 20 кХз, губици у језгру се максимизирају. Да би се СПС извршио на повишеним фреквенцијама, важно је извршити стопе флукса језгра мање од ± 2 кг. На слици 3 приказан је пад нивоа флукса за МАГНЕТИЦС “П” феритни материјал витални за допринос константним губицима језгра од 100мВ / цм3 на бројним фреквенцијама, уз оптимални скок температуре од 25 ° Ц.

У кругу за прослеђивање напона приказаном на слици 4А, трансформатор се извршава у 1. квадранту петље хистерезе. (Слика 4Б).

Униполарни импулси примењени на полупроводнички уређај доводе до тога да се језгро трансформатора напаја из његове БР вредности близу засићења. Како се импулси смањују на нулу, језгро се враћа на БР брзину.

Да би се одржала супериорна ефикасност, примарна индуктивност се одржава високом како би се смањила струја магнетизирања и смањило повлачење жице. То подразумева да језгро мора имати нулу или најмањи минимум отварања протока ваздуха.