Программа для расчета импульсного трансформатора: Программы-калькуляторы и расчеты для радиолюбителя

Содержание

Программа расчета импульсного трансформатора - RadioRadar

Из всех современных программ для расчета импульсных трансформаторов нашла действительную популярность лишь одна, под названием ExcellentIT. 

 

Данная программа расчета импульсного трансформатора отличается не только простотой в освоении, но и своей функциональностью. Рабочее окно разделено на три зоны, в каждой из которых содержится соответственная информация. В самом первом участке слева необходимо внести начальные данные, которые понадобятся для расчета. 

Программа постоянно выдает подсказки в виде всплывающих окон, что очень удобно при начале работы и ознакомлении с данным софтом. Разработчик ПО настоятельно рекомендует ознакомиться с файловым документом, который вложен в основной папке. Там описаны принципы работы программы для расчета импульсного трансформатора, которые помогут быстрее освоиться пользователю и сэкономить массу времени.

Особенности ПО

Помимо представленного ряда магнитопроводов имеется возможность создавать свои собственные, указав габариты и характеристики, чем не отличается практически ни одна русскоязычная программа.

Также при помощи программы можно вычислить потребляемую мощность трансформатора, который рассчитывается, а также потери мощности в магнитопроводе, с учетом его перегрева. Отдельно показывается КПД преобразования, индуктивность обмотки, ток потребления и другие стандартные характеристики.

Магнитопровод можно выбирать не только по типу изготовления, но и по его форме, а также материалу, из которого он изготовлен. Собственно, по таким же параметрам создать можно и своё изделие, с последующим его использованием при расчетах. 

Отдельной особенностью программы ExcellentIT будет выбор стандарта проводов, с заданием их размера. 

При вводе начальных данных могут возникнуть незначительные трудности, что предусмотрено разработчиком, и поэтому пользователя постоянно сопровождают подсказки. 

Программа не требует установки на компьютер и является бесплатной в распространении. Потребуется лишь скачать файл. Разрабатывалась под Windows, но можно использовать и на Linux, при использовании дополнительного ПО.

Стоит обратить внимание, что была выпущена и более упрощенная версия программы под названием Lite-CalcIT, которая не обладает такой функциональностью и точностью расчетов, но упрощает процесс ввода информации и экономит время, при работе с несложными проектами, которые не требуют большой точности расчета и подбора трансформатора. 

При возникновении вопросов, всегда можно заглянуть на форумы, где активно обсуждается пользование этой программой, с 2010 года и по сей день. На многие вопросы уже есть ответы, а разработчик программы постоянно помогает всем желающим освоиться в пользовании его продуктом.

Design tools pulse transformers - программа для расчёта импульсных трансформаторов двухтактных импульсных источников питания с задающим генератором.

Программа «Design tools pulse transformers» предназначена для расчёта импульсных трансформаторов двухтактных импульсных источников питания с задающим генератором.

Программа для расчёта импульсных трансформаторов двухтактных мостовых, полумостовых и push-pull преобразователей источников питания. Изготовив трансформатор точно по результатам расчёта, при верных исходных данных, можно не опасаться, что трансформатор импульсного источника питания будет не оптимален. Расчёт импульсных трансформаторов достаточно точен, и его результат можно принять за эталон, например, при сравнении с данными других аналогичных программ..

Автором была создана новая методика вычислений, изложенная в статье Москатов Е. «Методика и программа расчёта импульсного трансформатора двухтактного преобразователя», «Радио», № 6, 2006, с. 35 – 37. В статье приведены расчётные формулы и пояснения по работе с программой. В справке программы даны пояснения по типовым вопросам, приведены справочные данные ферритов. Статус лицензии – donationware (класс freeware), то есть программа распространяется свободно и оплата не обязательна.

Язык интерфейса – русский, размер – 427 Кб или 660 Кб.

 

 

 

 

Сайт разработчика: Сайт

 

Ссылки для скачивания:

  1. Основная программа: Здесь
  2. Дополнение: Определение параметров магнитопроводов
  3. Старая версия: Transformer


Документация:
PDF-файл

 

 

Источники:

  1. WEB-страница

 

Оставьте свой комментарий!

Добавить комментарий

< Предыдущая   Следующая >

РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ПРОГРАММЫ

   Всем привет! Много лазил по сайту, а особенно по своей ветке и нашёл много чего интересного. В общем в этой статье хочу собрать всевозможные радиолюбительские калькуляторы, чтобы народ сильно не искал, когда возникнет необходимость в расчётах и проектировании схем.

1. Калькулятор расчета индуктивности - скачать. За представленную программу говорим спасибо краб

2. Универсальный калькулятор радиолюбителя - скачать. Опять спасибо краб

3. Программа расчёта катушек Тесла - скачать. Снова спасибо краб

4. Калькулятор расчета GDT в SSTC - скачать. Предоставлено

[)еНиС

5. Программа для расчета контура лампового УМ - скачать. Благодарности за информацию краб

6. Программа опознавания транзисторов по цвету - скачать. Благодарности краб

7. Калькулятор для расчета источников питания с гасящим конденсатором - скачать. Спасибо посетителям форума

8. Программы расчета импульсного трансформатора - скачать. Спасибо ГУБЕРНАТОР. Примечание - автором ExcellentIT v.3.5.0.0 и Lite-CalcIT v.1.7.0.0 является Владимир Денисенко из г. Пскова, автором Transformer v.3.0.0.3 и Transformer v.4.0.0.0 – Евгений Москатов из г. Таганрога.

9. Программа для расчета однофазных, трехфазных и автотрансформаторов - скачать. Спасибо reanimaster

10. Расчет индуктивности, частоты, сопротивления, силового трансформатора, цветовая маркировка - скачать. Спасибо bars59

11. Программы для разных радиолюбительских расчетов и не только - скачать и скачать. Спасибо

reanimaster

12. Помощник Радиолюбителя - радиолюбительский калькулятор - скачать. Тема на конференции. Спасибо Antracen, т.е. мне 🙂

13. Программа по расчёту DC-DC преобразователя - скачать. Благодарности краб

14. Программа по расчёту катушки контура индуктивности - скачать. Благодарности краб

   Кроме всего этого существуют ещё и онлайн калькуляторы:

   Если вы найдёте у себя в закромах другие полезные похожие программы, пишите на форум. С вами был Antracen. Удачи!

   Форум по обсуждению материала РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ПРОГРАММЫ

Расчет импульсного блока питания программа. Программы расчета импульсных трансформаторов

Маленькая программа для расчёта трансформатора по данным напряжения первичной и вторичной обмоток и по величине тока вторичной обмотки. Программа бесплатная. Работает в DOS (в том числе в DOS-live CD) и в 32-х битных системах Windows 97/XP/7 - в сеансе командной строки. Для выполнения вычислений распакуйте архив и кликните на файле программы мышкой. Далее следуйте интерактивной инструкции на русском языке. Программа не инсталлируется и работает с любого носителя.

Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора(для dos/windows(32-bit)) архив.zip 23,5кб
Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора (для windows 7 - 64bit) архив zip 134 kb

Программа для упрощенного расчёта силового трансформатора по данным напряжения первичной и вторичной обмоток и по величине тока вторичной обмотки для Debian 6.0 GNU/Linux - i386 (686) - в других дистрах не проверял:-)


Скачать бесплатно программу расчёта трансформатора (для Linux) архив.zip 0,5mb

для запуска распакуйте файл transf в каталог /bin или в /usr/local/bin , присвойте ему права 777 командой
#chmod 777 /bin/transf или
#chmod 777 /usr/local/bin/transf

$transf в первом варианте или
$/usr/local/bin/transf во втором варианте
Более никакой справки не потребуется - вводите желаемые величины напряжений и получаете параметры трансформатора. Всё на русском языке.
Скачать программу расчёта трансформатора по данным магнитопровода - для DOS/windows 32bit архив zip 14 kb
Скачать программу расчёта трансформатора по данным магнитопровода - для windows 7/64bit архив zip 134 kb

Скачать программу расчёта трансформатора по данным магнитопровода - для Debian 6.0 GNU/Linux - i386(686) архив zip 490 kb

Справка по программе для Linux:
для запуска распакуйте файл deftransf в каталог /bin или в /usr/local/bin , присвойте ему права 777 командой
#chmod 777 /bin/deftransf или
#chmod 777 /usr/local/bin/deftransf
после чего можете запустить программу командой:
$deftransf в первом варианте или
$/usr/local/bin/deftransf во втором варианте
Более никакой справки не потребуется - вводите желаемые величины напряжений и получаете параметры трансформатора. Всё на русском языке.

сопротивления цепи параллельно соединённых резисторов:

Программа для расчёта сопротивления цепи, набранной параллельно соединёнными резисторами. Особенностью программы является возможность интерактивно добавляя сопротивления в параллельное соединение моментально получать значение общего сопротивления цепи. Ограничений или предустановок по количеству включаемых параллельно элементов нет. Работает в DOS и Windows 97/XP/7 (32-х битных) - в сеансе командной строки. Программа бесплатна. Для вычисления распакуйте архив, кликните на файле программы мышкой и следуйте инструкции на русском языке. Программа не инсталлируется и работает с любого носителя.

Скачать бесплатно программу для DOS/Windows 32-bit архив.zip 22,3 кб

Для Windows 7 - 64 bit(132 kb)
Для Linux - zip 488 kb Примечание о запуске программы для Linux:
для запуска распакуйте файл paralsop в каталог /bin или в /usr/local/bin , присвойте ему права 777 командой
#chmod 777 /bin/paralsop или
#chmod 777 /usr/local/bin/paralsop
после чего можете запустить программу командой:
$paralsop в первом варианте или
$/usr/local/bin/paralsop во втором варианте

для вычисления длины стороны квадрата равного площадью данному кругу и наоборот:

Программа для вычисления периметра и длины стороны квадрата по данным круга. Иногда приходится соединять геометрически разные изделия (например: воздуховоды круглого и квадратного сечесения), при этом требуется сохранить площадь неизменяемой. Вот эта программа и вычисляет через площадь фигуры значения сторон квадрата или длину окружности - в зависимости от того, что Вам требуется узнать. Как и предыдущие программы, она работает в DOS и Windows 97/XP/7 - 32 бит. Халява. Для вычислений распакуйте архив, ну и далее мышкой на exe... Инсталляция не требуется, работает с любого носителя.

Скачать бесплат но программу для расчёта квадрата равного по площади данному кругу архив.zip 24 кб




для вычисления площади сечения по данному диаметра и наоборот:

Программа для вычисления площади поперечного сечения по данному диаметру и для определения диаметра по данному площади поперечного сечения.
Не секрет, что принятое обозначение номинала провода имеет два типа: первый - по диаметру, второй - по площади поперечного сечения. Торгующие организации не заморачиваются переводом одного в другое и предлагают выбрать провод по площади поперечного сечения. Но часто Вам известен диаметр требуемого провода, но неизвестна его площадь поперечного сечения, а между тем и этим есть однако разница. В конечном счёте эта разница выражается в рублях и в том случае если Вы возьмёте бОльшее и переплатите, и в том - когда купленный провод не будет соответствовать реальному току и провод этот придётся покупать заново (или обменивать на большего сечения). Собсно для этого и написал я такую программку - простенько, но деньги экономит.

Программа работает в DOS & Windows 97/XP/7 - 32 bit , халява.
Для работы - распакуйте и кликните на.exe - файл.

Скачать бесплатно программу для определения площади поперечного сечения провода zip-архив 23,4 кб


для расчёта размера регулярных выплат и общей суммы выплат по кредиту:

Программа для вычисления выплат по кредиту. Иногда требуется при планировании финансовых затрат и для представления того, в какую примерно сумму уложится переплата банку.

Скачать бесплатно для Windows 7/XP программу для вычисления выплат по кредитам zip-архив 3 кб


Скачать бесплатно для Linux x86 программу вычисления выплат по кредитам (архив regpay.zip)
Инструкция для Linux

Программа для вычисления простых чисел:

Вычисление простых чисел - приятное занятие для математика. Но с технической точки зрения оказывается не всё так возможно, как представляется. Размер регистров процессора ограничен, да и частота ставит предел скорости вычисления.


Всем привет! Много лазил по сайту, а особенно по своей ветке и нашёл много чего интересного. В общем в этой статье хочу собрать всевозможные радиолюбительские калькуляторы, чтобы народ сильно не искал, когда возникнет необходимость в расчётах и проектировании схем.

1. Калькулятор расчета индуктивности - . За представленную программу говорим спасибо краб

2. Универсальный калькулятор радиолюбителя - . Опять спасибо краб

3. Программа расчёта катушек Тесла - . Снова спасибо краб

4. Калькулятор расчета GDT в SSTC - . Предоставлено [)еНиС

5. Программа для расчета контура лампового УМ - . Благодарности за информацию краб

6. Программа опознавания транзисторов по цвету - . Благодарности краб

7. Калькулятор для расчета источников питания с гасящим конденсатором - . Спасибо посетителям форума

8. Программы расчета импульсного трансформатора - . Спасибо ГУБЕРНАТОР . Примечание - автором ExcellentIT v.3.5.0.0 и Lite-CalcIT v.1.7.0.0 является Владимир Денисенко из г. Пскова, автором Transformer v.3.0.0.3 и Transformer v.4.0.0.0 - Евгений Москатов из г. Таганрога.

9. Программа для расчета однофазных, трехфазных и автотрансформаторов - . Спасибо reanimaster

10. Расчет индуктивности, частоты, сопротивления, силового трансформатора , цветовая маркировка - . Спасибо bars59

11. Программы для разных радиолюбительских расчетов и не только - и . Спасибо reanimaster

12. Помощник Радиолюбителя - радиолюбительский калькулятор - . Тема на . Спасибо Antracen , т.е. мне:)

13. Программа по расчёту DC-DC преобразователя - . Благодарности краб

Приведены образцы схем преобразования и выпрямления. На некоторых полях ввода программы и на некоторых результатах расчета, которые нуждаются в комментариях, размещены всплывающие подсказки.

Подробнее о программе

1. Основная работа в программе происходит в группе «Оптимизация».
Автоматический расчет применяется при выборе другого сердечника или при изменении любых исходных данных (за пределами группы «Оптимизация») для получения отправной точки при оптимизации намоточных данных трансформатора.

2. В группе «Оптимизация» при изменении значений с помощью стрелок старт оптимизации запускается автоматически.
Но если новое значение введено «вручную», то следует запускать оптимизацию этой кнопкой.

3. Для ШИМ-контроллеров задается частота, равная половине частоты задающего генератора микросхемы. Импульсы задающего генератора подаются на выходы по очереди, поэтому частота на каждом выходе (и на трансформаторе) в 2 раза ниже частоты задающего генератора.
Микросхемы IR2153, и подобные ей этого семейства микросхем, не являются ШИМ-контроллерами, и частота на их выходах равна частоте задающего генератора.
Не стоит гнаться за большой частотой. При высокой частоте увеличиваются коммутационные потери в транзисторах и диодах. Также при большой частоте из-за малого числа витков ток намагничивания получается слишком велик, что приводит к большому току холостого хода и, соответственно, низкому КПД.

4. Коэффициент заполнения окна характеризует, какую часть окна сердечника займет медь всех обмоток.

5. Плотность тока зависит от условий охлаждения и от размеров сердечника.
При естественном охлаждении следует выбирать 4 — 6 А/мм2.
При вентиляции плотность тока можно выбрать больше, до 8 — 10 А/мм2.
Большие значения плотности тока соответствуют маленьким сердечникам.
При принудительном охлаждении допустимая плотность тока зависит от интенсивности охлаждения.

6. Если выбрана стабилизация выходных напряжений, то первый выход является ведущим. И на него надо назначать выход с наибольшим потреблением.
Остальные выходы считаются по первому.
Для реальной стабилизации всех выходов следует применять дроссель групповой стабилизации.

7. При однополярном выпрямлении, несмотря на больший расход меди, имеет преимущество схема выпрямления со средней точкой, так как потери на двух диодах будут в 2 раза меньше, чем на четырех диодах в мостовой схеме.

8. Для правильной работы дросселя в выпрямителе после диодов перед дросселем не должно быть никаких конденсаторов! Даже маленького номинала.

В сети можно найти множество программ для расчета импульсных трансформаторов, и каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, но, как говорится, на вкус и цвет....... Поэтому в этой статье мы остановимся на нескольких бесплатных программах, предназначенных для этих целей, которыми пользуются многие радиолюбители.

"Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6".

Одной из них является программа Владимира Денисенко "Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6". Как уже говорилось выше, она бесплатна и имеет статус свободного распространения, не требует установки.
Просто извлеките файл запуска программы из архива (Расчет ИТ(2.6.0).exe) , запустите его, и пользуйтесь на здоровье.

Вот так выглядит интерфейс программы "Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6":

Во вкладке "Показать схемы выпрямления" вы можете посмотреть возможные варианты выпрямителей, стоящих на выходе импульсного источника питания. Вкладка выглядит вот так:

Если возникают какие то вопросы, загляните во вкладку "Помощь".

Программа “Transformer”.

Эта программа также позволяет рассчитывать трансформаторы для импульсных источников питания. Как утверждает автор, она не содержит шпионских модулей, отсутствует реклама и всплывающие окна, бесплатна.

При запуске файла "Transformer_1.0.0.1.exe" из архива, запускается мастер установки программы:

Жмем "Next", открывается окно, где можно прописать путь, куда будет установлена программа. По умолчанию она установится в: c:\Program Files (x86)\Transformer\*.*

В этой же папке вы сможете найти документацию на программу (файл в формате *.chm), прочитать раздел "Работа с программой", и архив с исходниками. Окно документации выглядит так:

Интерфейс программы TRANSFORMER выглядит следующим образом:

Программа "Lite - CalcIT v. 1.5".

Следующая программа для расчета импульсных трансформаторов двухтактных преобразователей, на которую мы хотели обратить ваше внимание, называется "Lite - CalcIT". Установки программа не требует, поэтому распакуйте папку "Lite-CalcIT(1500)" куда хотите, запускайте файл "Lite-CalcIT(1500).exe", и пользуйтесь.

Внешний вид окна программы следующий:

Выбирайте тип сердечника, вводите исходные данные, и жмите "Рассчитать!"
К сожалению программа не содержит вкладки "Помощь" или справочной информации. Наверно автор предполагал, что программой будут пользоваться более-менее опытные радиолюбители.

Программа "ExcellentIT v.3.2".

Бесплатная, установки не требует. Интерфейс чем то напоминает Lite-CalcIT, только здесь уже можно сохранить полученный расчет в файл формата *.sav , а в последствии открыть уже ранее сохраненные расчеты. Также полученный расчет можно сохранить в обычный текстовый файл с расширением *.txt

Программа позволяет добавлять в базу и удалять не нужные типоразмеры магнитопроводов.

Рекомендуем также

Бесплатная программа для расчета трансформаторов

Добавил: Chip,Дата: 16 Окт 2015

Бесплатная простая программа для расчета намотки трансформаторов EvTrans V 2.1 alpha

Трансформатор — это масса разных нюансов. В погоне за идеальными параметрами и улучшением одного из параметров ведёт к ухудшению нескольких других. Излишнее количество секций, например, увеличивает межобмоточную ёмкость; излишнее число витков — индуктивность рассеяния и активное сопротивление и т.п. При расчете трансформаторов более удобно воспользоваться специальной простой программкой — EvTrans. Это более модернизированная версия программы для расчета трансформаторов питания — Transfor.

В ней устранены замеченные неточности предыдущей версии, добавлено много
новых возможностей.

Изменения и дополнительные возможности программы EvTrans V 2.1 alpha по сравнению с предыдущей версией (Transfor V 1.07 alpha)
  • добавлена возможность задания и изменения пользователем плотности тока;
  • исправлена таблица параметров сердечников;
  • в таблицу параметров добавлено Sst*Soк, при выборе сердечника выводится
    требуемое Sst*Soк;
  • добавлена поддержка английского и украинского языков;
  • добавлена возможность настройки пользователем конфигурации цвета интерфейса
    программы;
  • исправлены неточности при расчете на кольцевом сердечнике;
  • добавлен расчет импульсных трансформаторов на ферритовых магнитопроводах.
Скриншоты программы

Информация о программе

Программа написана на Turbo-Pascal 7.0. Позволяет рассчитывать трансформаторы питания, выполненных на магнитопроводах различной формы из электротехнической стали ( Г -, Ш -, О — образные и броневые).

Позволяет рассчитать до 99 обмоток и сохраняет результаты расчета в файле.

СКАЧАТЬ ПРОГРАММУ — EvTrans — БЕСПЛАТНО (107 kB)

Разработчики:

(с) Ревко Анатолий Сергеевич, asr55.chat.ru,
E-mail: [email protected], ICQ#35257860, evtrans.chat.ru, E-mail: [email protected]



ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:
  • Программа управления компьютером мышью gMote.

  • Описание: Программа, позволяющая управлять компьютером с помощью жестов мыши. Просто рисуете мышкой символы на экране, и компьютер сам запускает нужные Вам программы, выполняет системные команды и т.д. Подробнее…

  • Автоматический переключатель клавиатуры Punto Switcher
  • Бесплатная программа для переключения раскладки клавиатуры русский на английский и обратно — Punto Switcher 

    При работе на компьютере часто приходится менять раскладку с русской на английскую и обратно. В этом вам поможет небольшая, но очень хорошая бесплатная программа Punto Switcher. Переключать автоматически раскладку клавиатуры и это ещё далеко не единственное, что она умеет.

    Подробнее…

  • Ёлочка на рабочий стол
  • Ёлочка на рабочий стол компьютера или ноутбука!

    Скоро Новый год! Украшаем всё: комнату, окна, наряжаем ёлку…

    Хочется украсить и свой компьютер.

    Давайте с помощью небольшого бесплатного приложения украсим рабочий стол своего компьютера красивой анимированной ёлочкой.
    Подробнее…


Популярность: 7 298 просм.

Программа расчета импульсных трансформаторов телевизоров. Программы для расчёта

Всем привет! Много лазил по сайту, а особенно по своей ветке и нашёл много чего интересного. В общем в этой статье хочу собрать всевозможные радиолюбительские калькуляторы, чтобы народ сильно не искал, когда возникнет необходимость в расчётах и проектировании схем.

1. Калькулятор расчета индуктивности - . За представленную программу говорим спасибо краб

2. Универсальный калькулятор радиолюбителя - . Опять спасибо краб

3. Программа расчёта катушек Тесла - . Снова спасибо краб

4. Калькулятор расчета GDT в SSTC - . Предоставлено [)еНиС

5. Программа для расчета контура лампового УМ - . Благодарности за информацию краб

6. Программа опознавания транзисторов по цвету - . Благодарности краб

7. Калькулятор для расчета источников питания с гасящим конденсатором - . Спасибо посетителям форума

8. Программы расчета импульсного трансформатора - . Спасибо ГУБЕРНАТОР . Примечание - автором ExcellentIT v.3.5.0.0 и Lite-CalcIT v.1.7.0.0 является Владимир Денисенко из г. Пскова, автором Transformer v.3.0.0.3 и Transformer v.4.0.0.0 - Евгений Москатов из г. Таганрога.

9. Программа для расчета однофазных, трехфазных и автотрансформаторов - . Спасибо reanimaster

10. Расчет индуктивности, частоты, сопротивления, силового трансформатора , цветовая маркировка - . Спасибо bars59

11. Программы для разных радиолюбительских расчетов и не только - и . Спасибо reanimaster

12. Помощник Радиолюбителя - радиолюбительский калькулятор - . Тема на . Спасибо Antracen , т.е. мне:)

13. Программа по расчёту DC-DC преобразователя - . Благодарности краб

ExcellentIT – узкоспециализированная программа для расчета импульсного трансформатора двухтактного преобразователя.

Главное окно состоит из трех основных блоков. В первом необходимо ввести начальные данные: амплитуда индукции, частота преобразования, рабочее время, сопротивление канала и др. Здесь же необходимо ввести выходные данные – напряжение, ток, диаметр и стандарт провода и т. д.

Во втором блоке выбирается тип преобразователя – Пуш-пул, полумостовая или мостовая. Здесь же выводятся все результаты расчетов – габаритная мощность трансформатора, число витков, минимальное напряжение и т. д.

В третьем блоке можно выбрать тип сердечника, материал форму и т.д. В базе данных ExcellentIT содержится большое количество готовых сердечников, но при необходимости вы можете вручную ввести данные (размеры, эффективная проницаемость, площадь сечения и др.). Заданные вами параметры сохраняются в программе, и при повторном расчете вам не придется вводить их снова. После указания всех данных кликните на «Рассчитать», и ExcellentIT сразу же выдаст вам результаты.

Особенности программы

Быстрый расчет различных физических показателей.
Всплывающие подсказки по каждому параметру.
Справочная информация в виде схем преобразования и выпрямления.
Выбор размера окна – большой или маленький.
Интерфейс на русском языке.
Поддержка Windows XP и выше.

Программу ExcellentIT можно скачать совершенно бесплатно.

Трансформаторы постоянно используются в различных схемах, при устройстве освещения, питании цепей управления и прочем электронном оборудовании. Поэтому довольно часто требуется вычислить параметры прибора, в соответствии с конкретными условиями эксплуатации. Для этих целей вы можете воспользоваться специально разработанным онлайн калькулятором расчета трансформатора. Простая таблица требует заполнения исходными данными в виде значения входного напряжения, габаритных размеров, а также выходного напряжения.

Преимущества онлайн калькулятора

В результате расчета трансформатора онлайн, на выходе получаются параметры в виде мощности, силы тока в амперах, количества витков и диаметра провода в первичной и вторичной обмотке.

Существуют , позволяющие быстро выполнить расчеты трансформатора. Однако они не дают полной гарантии от ошибок при проведении вычислений. Чтобы избежать подобных неприятностей, применяется программа онлайн калькулятора. Полученные результаты позволяют выполнять конструирование трансформаторов для различных мощностей и напряжений. С помощью калькулятора осуществляются не только расчеты трансформатора. Появляется возможность для изучения его устройства и основных функций. Запрошенные данные вставляются в таблицу и остается только нажать нужную кнопку.

Благодаря онлайн калькулятору не требуется проводить каких-либо самостоятельных подсчетов. Полученные результаты позволяют выполнять перемотку трансформатора своими руками. Большинство необходимых расчетов осуществляется в соответствии с размерами сердечника. Калькулятор максимально упрощает и ускоряет все вычисления. Необходимые пояснения можно получить из инструкции и в дальнейшем четко следовать их указаниям.

Конструкция трансформаторных магнитопроводов представлена тремя основными вариантами - броневым, стержневым и . Прочие модификации встречаются значительно реже. Для расчета каждого вида требуются исходные данные в виде частоты, входного и выходного напряжения, выходного тока и размеров каждого магнитопровода.

В сети можно найти множество программ для расчета импульсных трансформаторов, и каждая из них имеет свои достоинства и недостатки, но, как говорится, на вкус и цвет....... Поэтому в этой статье мы остановимся на нескольких бесплатных программах, предназначенных для этих целей, которыми пользуются многие радиолюбители.

"Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6".

Одной из них является программа Владимира Денисенко "Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6". Как уже говорилось выше, она бесплатна и имеет статус свободного распространения, не требует установки.
Просто извлеките файл запуска программы из архива (Расчет ИТ(2.6.0).exe) , запустите его, и пользуйтесь на здоровье.

Вот так выглядит интерфейс программы "Расчет импульсных трансформаторов. Версия 2.6":

Во вкладке "Показать схемы выпрямления" вы можете посмотреть возможные варианты выпрямителей, стоящих на выходе импульсного источника питания. Вкладка выглядит вот так:

Если возникают какие то вопросы, загляните во вкладку "Помощь".

Программа “Transformer”.

Эта программа также позволяет рассчитывать трансформаторы для импульсных источников питания. Как утверждает автор, она не содержит шпионских модулей, отсутствует реклама и всплывающие окна, бесплатна.

При запуске файла "Transformer_1.0.0.1.exe" из архива, запускается мастер установки программы:

Жмем "Next", открывается окно, где можно прописать путь, куда будет установлена программа. По умолчанию она установится в: c:\Program Files (x86)\Transformer\*.*

В этой же папке вы сможете найти документацию на программу (файл в формате *.chm), прочитать раздел "Работа с программой", и архив с исходниками. Окно документации выглядит так:

Интерфейс программы TRANSFORMER выглядит следующим образом:

Программа "Lite - CalcIT v. 1.5".

Следующая программа для расчета импульсных трансформаторов двухтактных преобразователей, на которую мы хотели обратить ваше внимание, называется "Lite - CalcIT". Установки программа не требует, поэтому распакуйте папку "Lite-CalcIT(1500)" куда хотите, запускайте файл "Lite-CalcIT(1500).exe", и пользуйтесь.

Внешний вид окна программы следующий:

Выбирайте тип сердечника, вводите исходные данные, и жмите "Рассчитать!"
К сожалению программа не содержит вкладки "Помощь" или справочной информации. Наверно автор предполагал, что программой будут пользоваться более-менее опытные радиолюбители.

Программа "ExcellentIT v.3.2".

Бесплатная, установки не требует. Интерфейс чем то напоминает Lite-CalcIT, только здесь уже можно сохранить полученный расчет в файл формата *.sav , а в последствии открыть уже ранее сохраненные расчеты. Также полученный расчет можно сохранить в обычный текстовый файл с расширением *.txt

Программа позволяет добавлять в базу и удалять не нужные типоразмеры магнитопроводов.

Приведены образцы схем преобразования и выпрямления. На некоторых полях ввода программы и на некоторых результатах расчета, которые нуждаются в комментариях, размещены всплывающие подсказки.

Подробнее о программе

1. Основная работа в программе происходит в группе «Оптимизация».
Автоматический расчет применяется при выборе другого сердечника или при изменении любых исходных данных (за пределами группы «Оптимизация») для получения отправной точки при оптимизации намоточных данных трансформатора.

2. В группе «Оптимизация» при изменении значений с помощью стрелок старт оптимизации запускается автоматически.
Но если новое значение введено «вручную», то следует запускать оптимизацию этой кнопкой.

3. Для ШИМ-контроллеров задается частота, равная половине частоты задающего генератора микросхемы. Импульсы задающего генератора подаются на выходы по очереди, поэтому частота на каждом выходе (и на трансформаторе) в 2 раза ниже частоты задающего генератора.
Микросхемы IR2153, и подобные ей этого семейства микросхем, не являются ШИМ-контроллерами, и частота на их выходах равна частоте задающего генератора.
Не стоит гнаться за большой частотой. При высокой частоте увеличиваются коммутационные потери в транзисторах и диодах. Также при большой частоте из-за малого числа витков ток намагничивания получается слишком велик, что приводит к большому току холостого хода и, соответственно, низкому КПД.

4. Коэффициент заполнения окна характеризует, какую часть окна сердечника займет медь всех обмоток.

5. Плотность тока зависит от условий охлаждения и от размеров сердечника.
При естественном охлаждении следует выбирать 4 — 6 А/мм2.
При вентиляции плотность тока можно выбрать больше, до 8 — 10 А/мм2.
Большие значения плотности тока соответствуют маленьким сердечникам.
При принудительном охлаждении допустимая плотность тока зависит от интенсивности охлаждения.

6. Если выбрана стабилизация выходных напряжений, то первый выход является ведущим. И на него надо назначать выход с наибольшим потреблением.
Остальные выходы считаются по первому.
Для реальной стабилизации всех выходов следует применять дроссель групповой стабилизации.

7. При однополярном выпрямлении, несмотря на больший расход меди, имеет преимущество схема выпрямления со средней точкой, так как потери на двух диодах будут в 2 раза меньше, чем на четырех диодах в мостовой схеме.

8. Для правильной работы дросселя в выпрямителе после диодов перед дросселем не должно быть никаких конденсаторов! Даже маленького номинала.

Дизайн - центр | ПАО «МСТАТОР»

ПРОГРАММЫ ДЛЯ РАСЧЁТА КОМПОНЕНТОВ

 

Библиотеки компонентов для САПР

Скачать библиотеки

 

Библиотека электронных компонентов производства МСТАТОР для САПР: Altium Designer. 3D-модели компонентов также добавлены.

  • Микродроссели
  • Трансформаторы импульсные
  • Трансформаторы импульсные (открытого исполнения)
  • Блоки трансформаторов импульсных
  • Модуль трансформаторный для Ethernet MTC1

Программы-калькуляторы трансформаторов и дросселей

Скачать калькуляторы магнитопроводов

 

Комплект программ для автоматизированного проектирования трансформаторов и дросселей на основе магнитопроводов из аморфных и нанокристаллических сплавов компании МСТАТОР.

 

(сохранено в архив ".7z" – если не открылось, то установите архиватор с офиц. сайта).

 

 

Интерфейс программы для расчёта


электромагнитных компонентов на основе магнитопроводов

 

Программы имеют встроенную справку.

 

 

Программы позволяют сократить время, упростить и уточнить проектирование. Пользователь выбирает серию магнитопроводов, задаёт исходные данные и нажимает кнопку автовыбора. Программа выбирает подходящий магнитопровод (с точки зрения минимального размера и цены) и выполняет проектирование компонента. Программа просчитывает большое количество вариантов и останавливается на лучшем. Однако на практике критерии оптимизации для каждого конкретного пользователя могут быть различны. Для одного это цена, для другого габарит, для третьего минимальные потери, для четвертого широкий температурный диапазон, для пятого конструктивное удобство намотки, применение имеющегося магнитопровода и проводов и т.п.

Для решения этих проблем в большинстве программ есть группа «Оптимизация». Здесь, изменяя в небольших пределах данные, полученные в результате автоматического проектирования, пользователь может оптимизировать и уточнить проект применительно к индивидуальным конкретным требованиям.

В базе данных всех программ использованы данные отечественного провода марки ПЭТ-155. Для других марок могут быть незначительные отличия. Расчёт сопротивления обмотки выполняется для отечественных проводов. Для импортных проводов (AWG) фактические значения сопротивления обмотки могут быть существенно выше. При оценке габаритов моточных изделий и длины проводов обмоток использован приближённый алгоритм, разработанный на основе экспериментальных данных. Реальные значения зависят от навыка конкретного работника, которому поручено изготовление компонента и могут существенно отличаться от расчётных.

 

Этапы развития программ

10.11.13 г.  Выполнено обновление  программ-калькуляторов. Уточнена база данных программ, добавлена новая серия MST для форвард конвертера и двухтактного конвертера, добавлена серия MSB в базу для многовитковых помехоподавляющих дросселей, исправлены замеченные ошибки. 

26.12.16 г.  Выполнено обновление базы данных программ форвард-конвертера и двухтактного конвертера с расширением диапазона частот (от 5 кГц до 1 МГц).

31.10.19 г.  Обновлена программа для расчёта выходных дросселей. Поддерживаются 4 серии магнитопроводов: MSC, MSC-G (из АМАГ 200С), APH, MSCN-TH. Пользователь может сравнить варианты реализации проекта на разных сериях и выбрать оптимальный вариант. Расширен диапазон частот: от 10 кГц до 1 МГц.

12.05.20 г.  Комплексное обновление программ:

  1. Добавлены программы для расчета дросселя корректора коэффициента мощности и трансформатора обратноходового конвертера. Всего 8 программ.
  2. Расширено количество используемых серий магнитопроводов. Добавлены новые серии ленточных магнитопроводов: MSCN, MSC-NGA, MSC-NGN и порошковых магнитопроводов АРМ, АРН с различной проницаемостью. Всего 22 серии магнитопроводов.
  3. Откорректирована база данных в соответствии с измененными ТУ.
  4. Создана общая программа - оболочка Дизайн центра.
  5. Исправлены замеченные ошибки программ.
  6. Расширен частотный диапазон.
  7. Создана англоязычная версия Дизайн-Центра, в которой предусмотрено применение проводов AWG.

28.07.21 г.  Добавлены для разработчиков библиотеки электронных компонентов производства МСТАТОР для САПР - ALtium Designer. Там же расположены 3D-модели.

 

Мы будем благодарны за Ваши отзывы и критические замечания, которые помогут нам улучшить эти программы. Просим также сообщать нам, какая дополнительная техническая информация (графики зависимостей, табличные данные и т.п.) требуется Вам для расчётов. Ваши пожелания мы учтём при дополнении сайта.

 

 

Контакты по e-mail: [email protected]

 

Программа калькулятора трансформатора

- Electronics Projects Circuits

Transformer Calculation v0.1 - это программа для расчета количества катушек и толщины проволоки. Если у вас есть опыт сборки трансформаторов, то эта программа идеально вам подойдет. Если вы ничего не знаете о сборке трансформаторов, пожалуйста, не используйте ... Electronics Projects, Transformer Calculator Program "программные инструменты для электроники", Дата 2019/08/02

Transformer Calculation v0.1 - программа для расчета количества витков и толщины проволоки. Если у вас есть опыт сборки трансформаторов, то эта программа идеально вам подойдет. Если вы ничего не знаете о сборке трансформаторов, пожалуйста, не используйте расчеты из этой программы для сборки собственного трансформатора! Неправильный расчет может повредить ваше электрическое устройство, подключенное к электросети, а ОН МОЖЕТ УБИТЬ ВАС !!! Вы по-прежнему можете использовать эту программу для определения размера сердечника EI трансформатора, если вы планируете покупать трансформатор.Обратите внимание, что существует множество гибридных трансформаторов, поэтому, если вам нужен трансформатор для усилителя, купите трансформатор подходящего размера. Гибридные трансформаторы обычно имеют небольшие размеры и при высокой нагрузке могут перегреться.

Текущая версия может рассчитывать значения только для стандартного сердечника трансформатора, то есть профиля сердечника «W» и «U». Тороидальные трансформаторы (кольцевой профиль сердечника) и другие не поддерживаются. Как я решил написать эту программу? Ну все просто, я делаю расчет для нового трансформатора, и у меня не было того тонкого провода для катушки.Поэтому я теряю несколько часов на пересчет нового напряжения и силы тока для провода, который у меня есть. Я начал собирать проволоку на катушке и понял, что проволока недостаточно длинная. Затем я пишу эту программу и теряю 3 минуты, чтобы сделать новый расчет для этого трансформатора с новым проводом. Трансформатор закончен и отлично работает в моем усилителе 2 × 7 Вт. 🙂

Думаю, что вам пригодится эта программа. Вы можете писать мне предложения, исправления и другие вещи по электронной почте: [email protected]

Вот список того, что еще я могу добавить в программу:

Добавить возможность редактирования для входного напряжения.
Исправьте ошибку, если она обнаружена.
Программа для пересчета, если рассчитанные провода не подходят к катушке.
Программа для расчета по площади жилы, толщине проволоки и сопротивлению проволоки характеристика трансформатора (входное / выходное напряжение и сила тока).

Авторские права Авторские права © Silvio Klaic 1999.

При повторном распространении в двоичной форме должно воспроизводиться указанное выше уведомление об авторских правах, этот список условий и / или другие материалы, предоставляемые вместе с распространением. Имена участников не могут использоваться для поддержки или продвижения продуктов, созданных на основе этого программного обеспечения, без специального предварительного письменного разрешения.

Примеры расчетов трансформаторов

Вот некоторые расчеты, которые я сделал и из чего построил трансформаторы.

Трансформатор: 220В - 2x27В 8А
Входное напряжение 220 Вольт.
Выходное напряжение два раза по 27 В 8 ампер, симметричное для усилителя. Площадь пересечения жил
EI составляет 50 на 48 миллиметров.
Расчетные значения:
Вход 220 Вольт 2,258 Ампера
443 катушки 1,05 мм толщиной провода
Здесь я использую провод толщиной 1 мм, потому что сердечник достаточно большой и нагрев при такой толщине невелик.Истинная причина в том, что у меня не было провода 1,05 миллиметра. 🙂
Выход 2 x 27 Вольт 8 ампер
2 x 54 катушки от 1,98 мм до 2 мм.

При сборке использую для вывода два провода по 2 миллиметра на одной игле. Начальная точка двух проводов соединена и это выходная земля, конечная точка - два выхода по 27 Вольт. Я построил этот трансформатор, и он отлично работает.

Калькулятор трансформатора Скачать программу:

СПИСОК ССЫЛКИ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-4605.zip

Правильная намотка импульсного трансформатора

Добро пожаловать, Самоделкинс!
Как известно, трансформатор - это основной элемент любого источника питания. Начинающие радиолюбители довольно часто задаются вопросом: как правильно изготовить обмотку трансформатора самостоятельно? Поэтому данная инструкция (автор: Роман, YouTube-канал "Open Frime TV") целиком посвящена расчету и намотке импульсного трансформатора.


Итак, начнем, но не с самого трансформатора, а со схемы управления.Часто бывает, что люди берут какой-нибудь трансформатор, попавший под руку, и начинают трясти на нем свои обмотки, не задумываясь об одной маленькой, но очень важной детали, которая называется зазором.


Существует два основных типа схемы управления трансформатором: однотактная и двухтактная.


Из рисунка выше видно, что двухтактный включает в себя: мост, полумост и толкающий бассейн. В этих схемах не должно быть зазора в сердечнике, причем это касается не только силового трансформатора, но и ТГР.

Что касается однотактных схем, то они бывают прямолинейные и обратные - и в них зазор в сердечнике должен быть обязательным, поэтому в первую очередь всегда нужно более подробно узнать, что вы делаете.

В качестве более наглядного примера в этой статье мы рассмотрим обмотку двух разных трансформаторов, один для двухтактной схемы, другой - для однотактной.


Автор решил создать трансформер по готовым проектам. Первый - это блок на SG3525.Схема ниже.


Как видно из схемы - полумост. Таким образом, данный тип относится к разряду двухтактных схем, поэтому, как уже говорилось в начале статьи - зазор в сердечнике не нужен.

Мы накрасили лицо, но это еще не все. Перед намоткой требуются специальные расчеты (расчет трансформатора). Благо в Интернете без особого труда можно найти и скачать специальные программы Владимира Денисенко для расчета трансформатора.


Спасибо автору этих программ, а у него их нет, количество самоходных источников питания постоянно растет. Вы можете прочитать все программы этого автора, но в примере мы разберем только две из них. Первый - это «Расчет с помощью Lite-CalcIT импульсного трансформатора с двухтактным трансформатором» (версия 4.1).


Не будем вдаваться в подробности, коснемся только важных моментов. Первое - это выбор схемы преобразователя: толкающий, полумост или мостовая.Далее у нас есть строка выбора напряжения питания, а также нужно указать, можно ли указать либо уже выпрямленное напряжение (постоянное), либо только сеть (переменное). Ниже находится поле частоты преобразования. Обычно в своих проектах при расчете блоков питания автор задает частоту в районе 40-50 Гц, выше поднимать не нужно. Далее следует указать характеристики преобразователя. В соответствующих столбцах указываем напряжение, мощность и провод, по которому будет производиться обмотка.Не забудьте указать схему выпрямления и поставить галочку «Использовать нужные параметры».


Кроме того, есть еще два важных поля для заполнения в программе. Первый - наличие или отсутствие стабилизации.


При включении галочки программа автоматически подбрасывает пару поворотов на вторичку для очистки работы ШИМа.
Второе поле - охлаждение. Если он присутствует, можно выжать из трансформатора больше мощности.

И последнее, но самое главное, необходимо указать, какой сердечник будет использоваться при намотке этого трансформатора.


Большинство стандартных номиналов уже включены в программу, осталось только выбрать необходимый.
Итак, когда все поля заполнятся, можно нажать кнопку «Рассчитать».


В результате мы получаем данные для намотки нашего трансформатора, а именно количество витков первичной и вторичной обмоток вместе с количеством жил.


Необходимые расчеты произведены, можно приступать к намотке.
Это важный момент! Все обмотки намотаны в одну сторону, но начало и конец намотки строго по схеме. Пример: допустим, мы здесь установили начало намотки (подробнее на изображении ниже), намотали необходимое количество витков и сделали вывод.



Давайте визуализируем, как течет ток. Скажем так:


Тогда он перейдет через провод в том же направлении.А теперь просто поменяем начало и конец намотки местами.


Хотя обмотка была сделана справа, ток будет течь в противоположном направлении, и это будет равносильно намотке влево. Таким образом, точки на схеме можно легко сместить по фазе, главное при этом все обмотки должны быть направлены в одну сторону.


С примером разобрались, приступаем к реальной обмотке. Начало намотки в этой точке (см. Изображение ниже), поэтому мы будем наматывать отсюда.



Стараемся ровно укладывать обороты, также необходимо избегать перекрещивания проволоки и различных узлов, петель и подобных явлений. От того, как вы намотаете трансформатор, зависит дальнейшая работа всего блока питания.

Шлепаем ровно половину первички и делаем диверсию, но не прямо на штыревой трансформатор, а вверх. Затем встряхнем вторичный, а поверх него оставшийся первичный.


Это увеличивает магнитную связь обмотки и снижает индуктивность рассеяния.


Между обмотками нужно использовать Изоляцию. Здорово быть таким. термочехол.


И для самого последнего слоя изоляции можно использовать ленту Mailar Для красоты.


Вторичная обмотка наматывается так же, как и первичная.


Приближаемся к началу намотки и равномерно закручиваем до оборотов стираем. При этом желательно, чтобы второстепенная укладывалась в один слой.Но если вы рассчитывали на большее напряжение, то второй слой нужно равномерно растянуть по всему кадру.

Когда пласт наматывается, то опять делаем отвод вверх и начинаем трясти вторую часть второстепенного. Прямо как первый.


Вот это уже как-то обозначить, где у вас первая половина второстепенной, а где вторая.

Следующий шаг Здесь находится первичная обмотка. В этом случае автор обычно оставляет на плате пустой контакт, чтобы можно было подключить среднюю точку первичной обмотки.


Вот от этого пина и начинаем трясти оставшийся первичный, все равно равномерно.


Вот уже за конец провода зацепляться не надо, можно сразу заводить его в нужном месте.
Затем проводим такую ​​же операцию для остальных выводов.


Когда основные обмотки закончены, можно приступать к намотке дополнительной, в данном случае это самозагревающая обмотка. С ним все точно так же, начало и конец размечены на плате, изолируют и болтают.


Верхний слой, как уже говорилось ранее, прикрывает малярную ленту. Теперь трансформатор выглядит как промышленный образец.


На заметку новичкам! Как правило, начинающие радиолюбители делают свои первые блоки питания нестабилизированными на микросхемах типа IR2153 и постоянно сталкиваются со следующей проблемой: родинка намоталась на одно напряжение, а на выходе получилось другое. Перемотка не дает результатов. В чем дело? А дело в том, что делать замеры нужно при нагрузке не менее 15% от номинала.А потом выясняется, что выходной конденсатор заряжен до амплитудного значения, собственно вы его измеряете и не можете понять, что не так.

Обмотка трансформатора обратного питания ничем не отличается от предыдущей, но для расчета воспользуемся другой программой из того же пакета программ - «Flyback - Reverse Transformer Calculation Program» (версия 8.1).


Указываем необходимые параметры: частоту, выходное напряжение и так далее, это не так важно.Единственное, что заслуживает особого внимания, - это зазор сердечника и индуктивность первичной обмотки. Эти параметры нужно будет соблюдать как можно точнее.



Вот и все. Спасибо за Ваше внимание. Чтобы встретиться снова!

Видео автора:

Расчет и применение трансформаторов

- Европейский институт пассивных компонентов

Как показано на эквивалентной схеме трансформатора, трансформаторы обладают множеством паразитных свойств, которые могут отрицательно влиять на сигнал.Поэтому в этой главе объясняется, почему и где применяются трансформаторы. В дополнительном разделе рассматриваются требования к трансформаторам сигналов. В заключение главы описаны некоторые стандартные трансформаторы, имеющиеся в продаже.

3.1 Функции и области применения трансформаторов

Благодаря своей функциональности трансформаторы могут использоваться для различных задач:

  • Изоляция: трансформаторы состоят из нескольких обмоток.В зависимости от дополнительной изоляции различные потенциалы могут быть разделены или изолированы друг от друга
  • Преобразование напряжения: напряжение преобразовывается пропорционально соотношению витков
  • Преобразование тока: токи преобразуются обратно пропорционально отношению витков (см. Главу I / 1.9)
  • Согласование импеданса: импедансы преобразуются как квадрат отношения витков

Это дает основания для различных применений трансформаторов:

  • Источники напряжения (питания): здесь основными функциями трансформатора являются преобразование напряжения и изоляция
  • Преобразователи тока: здесь основная функция заключается в преобразовании больших токов в небольшие измеримые токи
  • Импульсные трансформаторы, эл.г. приводные трансформаторы для транзисторов: основная функция - изоляция; иногда для управления транзистором
  • также требуются более высокие напряжения.
  • Преобразователи данных: Здесь также основная функция - изоляция. Кроме того, иногда приходится согласовывать разные импедансы или увеличивать напряжения.

3.2 Требования к трансформаторам данных и сигналов Трансформаторы

используются на линиях передачи данных в основном для развязки и согласования импеданса. В этом случае это не должно повлиять на сигнал.Из главы I / 1.9 мы знаем, что ток намагничивания не передается на вторичную обмотку. По этой причине трансформатор должен иметь максимально возможную главную индуктивность.

Профили сигналов обычно представляют собой прямоугольные импульсы, т.е. они содержат большое количество гармоник. Для трансформатора это означает, что его трансформационные свойства должны быть как можно более постоянными вплоть до высоких частот. Взглянув на эквивалентную схему трансформатора (глава I / 2.3, стр. 81 и далее), становится очевидным, что индуктивности рассеяния вносят вклад в дополнительное частотно-зависимое затухание сигнала.Следовательно, индуктивность рассеяния должна быть как можно ниже. Поэтому в сигнальных трансформаторах обычно используются кольцевые сердечники с высокой проницаемостью. Обмотки как минимум бифилярные; намотать скрученными проводами еще лучше. Поскольку передаваемая мощность довольно мала, DCR имеет второстепенное значение.

Прямые параметры, такие как индуктивность рассеяния, межобмоточная емкость и т. Д., Обычно не указываются в технических характеристиках сигнальных трансформаторов, а скорее указываются соответствующие параметры, такие как вносимые потери, возвратные потери и т. Д.

Наиболее важные параметры определены следующим образом:

• Вносимые потери IL: Измерение потерь, вызванных трансформатором

U o = выходное напряжение; U i = входное напряжение

• Обратные потери RL: Измерение энергии, отраженной обратно от трансформатора из-за несовершенного согласования импеданса

Z S = полное сопротивление источника; Z L = сопротивление нагрузки

• Подавление синфазного сигнала: мера подавления помех постоянного тока

• Общее гармоническое искажение: соотношение между полной энергией гармоник и энергией основной гармоники

• Полоса пропускания: диапазон частот, в котором вносимые потери менее 3 дБ

3.3 Влияние трансформатора на возвратные потери Обратные потери

Обратные потери - это выражение в децибелах (дБ) мощности, отраженной в линии передачи от несовпадающей нагрузки, в зависимости от мощности передаваемого падающего сигнала. Отраженный сигнал нарушает полезный сигнал и, если он достаточно серьезный, вызовет ошибки передачи данных в линиях передачи данных или ухудшение качества звука в речевых цепях.

Уравнение для расчета возвратных потерь на основе характеристического комплексного полного сопротивления линии, Z O , и действительной комплексной нагрузки, Z L , показано ниже:

Разложив уравнение обратных потерь на сопротивление и реактивное сопротивление, мы получим следующую формулу:

Поскольку обратные потери являются функцией полного сопротивления линии и нагрузки, характеристическое сопротивление трансформатора, катушки индуктивности или дросселя будет влиять на обратные потери.Простая развертка импеданса магнитного компонента показывает, что импеданс изменяется по частоте, следовательно, обратные потери меняются по частоте. Мы обсудим влияние трансформатора на возвратные потери позже. Теперь давайте исследуем связь возвратных потерь с другими распространенными терминами отражения.

Коэффициент отражения

Хотя возвратные потери обычно используются для обозначения отражений линий в магнитной промышленности; В электронной промышленности более распространенным термином для обозначения отражений является комплексный коэффициент отражения, гамма, который обозначается либо латинским символом G, либо, чаще, эквивалентным греческим символом Γ (гамма).Комплексный коэффициент отражения Γ имеет часть величины, называемую ρ (rho), и часть угла фазы Φ (Phi). Те из вас, кто знаком с диаграммой Смита, знают, что радиус круга, охватывающего диаграмму Смита, равен единице.

Коэффициент отражения, гамма, определяется как отношение сигнала отраженного напряжения к сигналу падающего напряжения. Уравнение для гаммы:

Имейте в виду, что так же, как импеданс является комплексным числом, гамма может быть выражена либо в полярном формате с помощью rho и Phi, либо в прямоугольном формате:

Обратные потери, выраженные через гамму, показаны в уравнении ниже:

Коэффициент стоячей волны

Отражения на линии передачи, вызванные рассогласованием импеданса, проявляются в огибающей комбинированных форм падающей и отраженной волн.Коэффициент стоячей волны, КСВ, представляет собой отношение максимального значения результирующей огибающей РЧ E MAX к минимальному значению E MIN .

Рис. 2.63: Коэффициент стоячей волны

Коэффициент стоячей волны, выраженный через коэффициент отражения, показан ниже:

Потеря передачи

Последнее выражение отражения сигнала, которое мы обсудим, - это потери передачи. Потери при передаче - это просто отношение мощности, передаваемой нагрузке, к мощности падающего сигнала.Потери при передаче в сети без потерь, выраженные через коэффициент отражения, показаны ниже:

Не забывайте, что величина гаммы (| Γ |) равна rho (ρ), и любую форму можно найти в публикациях и документах, касающихся отражений.

Связанные термины

Просматривая формулу комплексного коэффициента отражения, мы видим, что чем ближе импеданс нагрузки Z L к характеристическому сопротивлению линии ZO, тем ближе к нулю коэффициент отражения.По мере увеличения несоответствия между двумя импедансами коэффициент отражения увеличивается до максимальной величины, равной единице.

В таблице ниже показано, как изменяющийся комплексный коэффициент отражения соотносится с КСВ, обратными потерями и потерями при передаче. Как можно видеть, идеальное совпадение приводит к КСВ, равному 1, и бесконечным обратным потерям. Точно так же обрыв или короткое замыкание в нагрузке приведет к бесконечному КСВ и возвратным потерям 0 дБ.

Табл. 2.32: Связь между коэффициентом отражения и коэффициентом стоячей волны

При отображении на диаграмме Смита взаимосвязь становится еще более очевидной, поскольку постоянные значения всех четырех параметров изображены на диаграмме в виде кружков.

Рис. 2.64: Диаграмма Смита

Максимальная мощность передачи

Максимальная передача мощности достигается от источника к нагрузке, когда полное сопротивление источника равно комплексно сопряженному сопротивлению нагрузки. Это не только максимизирует мощность, но и минимизирует энергию отражения назад к источнику.

Рис. 2.65: Комплексный источник и загрузка

Обратные потери при согласованной нагрузке

Давайте возьмем пример согласованной строки и загрузки.Предположим, что Z O = 100 Ом в приложении ADSL, и что оно ограничено чисто резистивной нагрузкой 100 Ом.

Рис. 2.66: Обратный убыток

где:

Z O = 100 + 0j Ом; Z L = 100 + 0j Ом

Поскольку нагрузка и источник являются чисто резистивными, обратные потери будут одинаковыми на любой частоте. Подстановка и вычисление показывают, что RL = ∞.

Обратные потери при несоответствующей нагрузке

Давайте возьмем тот же самый пример идеального трансформатора, но с немного несоответствующей нагрузкой.Предположим, что Z O = 100 + 0j Ом, как и раньше, но теперь мы рассчитаем возвратные потери для ряда чисто резистивных сопротивлений нагрузки, чтобы показать, как на возвратные потери влияет рассогласование. Снова используется резистивная нагрузка, так что обратные потери не зависят от частоты.

Табл. 2.33: Возвратные потери при несовпадении

Результаты показывают, что обратные потери являются функцией несоответствия и независимо от того, в каком направлении находится несоответствие. Если мы посмотрим на случай слегка несовпадающей линии по сравнению с нагрузкой, мы увидим, что она не зависит от частоты, если линия и нагрузка чисто резистивный.Также обратите внимание, что если бы совпадение было идеальным, возвратные потери были бы бесконечными.

Рис. 2.67: Обратный убыток

Обратные потери с почти идеальным трансформатором

Теперь давайте возьмем тот же пример согласованной линии и нагрузки, но добавим трансформатор 1: 1, который идеально подходит, за исключением того, что индуктивность первичной обмотки составляет L P = 600 мкГн. Мы снова предполагаем, что полное сопротивление линии равно 100 Ом, как и полное сопротивление нагрузки.

Когда у нас был идеальный трансформатор с полностью резистивным импедансом как линии, так и нагрузки, наши возвратные потери не изменялись по частоте и были одинаковыми на любой частоте.Однако теперь индуктивность будет изменяться по частоте, в результате чего эффективная нагрузка будет изменяться по частоте. Расчет обратных потерь также становится более сложным из-за сложного сопротивления нагрузки.

Вместо того, чтобы выполнять все сложные вычисления импеданса, я покажу шаги, необходимые для расчета обратных потерь.

Шаг 1 : Используя вычисления преобразования импеданса, преобразуйте импеданс на той же стороне идеального трансформатора, что и индуктивность первичной обмотки.В этом случае идеальным трансформатором является трансформатор 1: 1, и нагрузка не изменяется.

Рис. 2.68: Обратные потери трансформатора

Шаг 2 : Объедините X L текущий Z L = R L + 0j с результирующим Z L ’, который является комплексным.

Рис. 2.69: Обратные потери с импедансом ZL ‘

Шаг 3 : Рассчитайте обратные потери, используя результирующую нагрузку и исходное сопротивление резистивной линии.

Результаты : Глядя на результаты по частоте, мы видим, что индуктивность на нижнем конце несоответствует из-за индуктивности, замыкающей нагрузку. Чем ниже индуктивность первичной обмотки, тем больше будет шунтироваться нагрузка. Глядя на графики, мы видим, что возвратные потери из-за первичной индуктивности будут вести себя так же, как фильтр, поскольку у него есть изгиб, который будет изменяться в зависимости от индуктивности, а наклон после изгиба составляет 20 дБ за декаду.

Табл.2.34: Обратные потери при 600 мкГн L pri на идеальном трансформаторе

Рис. 2.70: Обратные потери при 600 мкГн L pri

Обратные потери с добавленной индуктивностью рассеяния

Рис. 2.71: Обратные потери с индуктивностью рассеяния

Теперь добавим индуктивность рассеяния в 1 мкГн к тому же трансформатору при тех же условиях нагрузки. Эффективная нагрузка рассчитывается таким же образом, как ZL ’- реактивное сопротивление первичной обмотки параллельно импедансу нагрузки после преобразования.ZL ’’ - это ZL ’с добавленным к нему последовательным реактивным сопротивлением индуктивности рассеяния.

Рис. 2.72: Обратные потери с индуктивностью рассеяния и Z L

Используя ту же формулу возвратных потерь, мы можем затем рассчитать наши возвратные потери на различных частотах. Из представленных на графике результатов видно, что на возвратные потери на высоких частотах влияет индуктивность рассеяния

.

Табл. 2.35: Обратные потери с 600 мкГн L pri при индуктивности рассеяния 1 мкГн

Фиг.2.73: Обратные потери с 600 мкГн L pri и индуктивностью рассеяния 1 мкГн

Для большинства трансформаторов индуктивность первичной обмотки и индуктивность рассеяния будут иметь наибольшее влияние на возвратные потери, при условии, что выбранное соотношение витков эффективно согласовывает сопротивление нагрузки с полным сопротивлением линии.

Обратные потери с неидеальным трансформатором

С помощью модели линейного трансформатора, которая обычно используется при проектировании низкочастотных трансформаторов, мы можем рассчитать теоретические возвратные потери на основе анализа сосредоточенных параметров.За исключением межобмоточной емкости, мы можем уменьшить модель линейного трансформатора до импеданса нагрузки, комбинируя элементы параллельно или последовательно. Имейте в виду, что вторичное сопротивление постоянному току и Z L должны быть преобразованы путем деления на n2, когда они подведены к линейной стороне модели.

Рис. 2.74: Обратные потери реальных трансформаторов

Емкость между обмотками не может быть смоделирована так просто, потому что она не находится ни на стороне линии, ни на стороне нагрузки модели и не может быть преобразована в эквивалентную нагрузку.На низких частотах межобмоточная емкость действует как разрыв трансформатора, и обычно ею можно пренебречь. Фактически, большинство программ моделирования трансформаторов игнорируют межобмоточную емкость, поскольку индуктивность рассеяния и индуктивность первичной обмотки являются доминирующими элементами. Однако в некоторых конструкциях, где межобмоточная емкость достаточно велика, а рабочие частоты высоки, она может стать очень важным фактором. Достаточно сказать, что если в модель необходимо включить межобмоточную емкость, было бы разумно использовать более сложную программу анализа, такую ​​как LTspice.

Давайте теперь взглянем на модель линейного трансформатора для теоретического трансформатора ADSL, показанного ниже, с нагрузкой, которая немного отличается от идеальных 25 Ом для идеального согласования. Мы возьмем это и смоделируем влияние различных элементов, смотря на это параметр за параметром.

Рис. 2.75: Обратные потери трансформатора ADSL

Эффект обратных потерь DCR

Эффект обратных потерь сопротивления постоянному току в приведенном ниже примере выделяет два наблюдения.Во-первых, даже несмотря на то, что сопротивление вторичной обмотки ниже 1,5 Ом по сравнению с сопротивлением первичной обмотки 3,0 Ом, влияние на возвратные потери намного больше. Причина этого в том, что вторичная обмотка 1,5 Ом при отражении от первичной обмотки трансформатора воспринимается как 6,0 Ом.

Также обратите внимание, что на меньшее число возвратных потерь лишь незначительно влияют другие элементы, которые имеют значительно лучшие возвратные потери в одиночку. Обратные потери, связанные только с сопротивлением вторичной обмотки, составляют примерно 30 дБ, в то время как обратные потери из-за сопротивления первичной обмотки составляют примерно 37 дБ.В совокупности чистый эффект - это возвратные потери 27 дБ.

Рис. 2.76: Обратный убыток

Эффект обратных потерь индуктивности рассеяния и распределенной емкости

Также интересно сравнить влияние на возвратные потери индуктивности рассеяния и параметров распределительной емкости трансформатора. Из приведенного ниже примера видно, что эффекты, обусловленные исключительно индуктивностью рассеяния, показывают уменьшающиеся возвратные потери со скоростью 20 дБ за декаду.Теперь, глядя на распределенную емкость, мы видим, что она вызывает затухание высоких частот с той же скоростью, что и колено, на более высокой частоте.

Сравнение становится интересным, когда мы рассматриваем комбинированный аффект. В совокупности чистый результат - улучшение возвратных убытков. Почему это? Если вы помните в нашем предыдущем обсуждении, обратные потери являются функцией рассогласования независимо от того, в каком направлении находится рассогласование. В этом примере рассогласование происходит в противоположных направлениях, поэтому добавление эффекта распределенной емкости фактически улучшает общие возвратные потери.

Если подумать об этом с аналитической точки зрения, что происходит в эквивалентной схеме? Отраженная нагрузка увеличивается на реактивное сопротивление из-за индуктивности рассеяния, вызывая рассогласование. Однако реактивное сопротивление распределенной емкости параллельно за счет уменьшения рассогласования до оптимальной отраженной нагрузки 100 Ом.

Рис. 2.77: Обратные потери с индуктивностью рассеяния

Эффект обратных потерь межобмоточной емкости

Как упоминалось ранее, влияние межобмоточной емкости очень сложно рассчитать с помощью простых преобразований эквивалентного импеданса.Проблема в том, что межобмоточная емкость разделяется обеими обмотками и не явно находится на одной стороне идеального трансформатора или другой. Таким образом, влияние на модель схемы не так однозначно и требует более сложных методов моделирования. Пример ниже был смоделирован с помощью PSPICE, а не с помощью простых вычислений.

Обычно, однако, межобмоточная емкость очень мало влияет на возвратные потери по сравнению с индуктивностью рассеяния, и ею можно пренебречь.Однако следует сделать предупреждение, поскольку в случаях, когда индуктивность рассеяния очень мала, а межобмоточная емкость очень высока, межобмоточная емкость может стать фактором, с которым нужно считаться.

Рис. 2.78: Обратные потери и межобмоточная емкость

Эффект обратных потерь из-за резистивных потерь в сердечнике и индуктивности

В этом примере мы сравниваем возвратные потери из-за индуктивности первичной обмотки, а также с резистивными потерями в сердечнике, предполагая, что коэффициент потерь в сердечнике R cAlpha равен 0.44. Как видно из обратных потерь из-за комбинированного эффекта, резистивные потери в сердечнике имеют очень минимальное влияние. В приложениях с очень низкими частотами, таких как аудио, резистивные потери в сердечнике могут иметь значение.

Рис. 2.79: Обратные потери и потери в сердечнике / L-значение

Влияние возвратных потерь всех параметров

Наконец, глядя на влияние всех параметров вместе, мы можем определить, какие факторы являются существенными в типичном применении трансформатора.Как видно из результатов ниже, индуктивность рассеяния и индуктивность первичной обмотки являются движущими факторами. В то время как другие паразитные параметры действительно играют роль в формировании реакции на возвратные потери, они играют относительно незначительную роль в типичной конструкции трансформатора.

Рис. 2.80: Обратные потери со всеми параметрами

Более пристальный взгляд на доминирующие параметры

В заключение мы более подробно рассмотрим основные параметры трансформатора.На верхнем графике показаны возвратные потери различных моделей в сравнении с идеальным трансформатором с немного несовпадающей нагрузкой. Затем нижний график просто увеличивает масштаб неидеальных трансформаторов.

Практический совет:

Эти графики подчеркивают тот факт, что первичная индуктивность и индуктивность рассеяния являются параметрами, которые обычно определяют возвратные потери, и что в большинстве приложений есть основания игнорировать межобмоточную емкость.

Фиг.2.81: Обратные потери и влияние доминирующих параметров L первичный / L утечка


ABC CLR: Глава L Индукторы

Применения для трансформаторов

Лицензионный контент EPCI: Würth Elektronik eiSos, Trilogy of Magnetics, распечатки справочника можно заказать здесь.


Содержание этой страницы находится под международной лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0.

Анализ влияния вспомогательной обмотки на уменьшение индуктивности утечки в импульсном трансформаторе с использованием ANSYS

Журнал электромагнитного анализа и приложений
Vol.2 № 9 (2010), ID статьи: 2764, 6 страниц DOI: 10.4236 / jemaa.2010.29067

Анализ влияния вспомогательной обмотки на снижение индуктивности утечки в импульсном трансформаторе с использованием ANSYS

Алиреза Ходакарами 1 , Сейед Мохаммад Педрамрази 2 , Хасан Фешки Фарахани 3

1 Исламский университет Азад, филиал Шахре Годс, Тегеран, Иран; 2 Исламский университет Азад, Северный филиал Тегерана, Тегеран, Иран; 3 Исламский университет Азад, филиал Аштиан, Аштиан, Иран.

Эл. Почта: {aqukh, m_pedram_razi, hfeshki}@yahoo.com

Поступила 20 июля , 2010 г .; доработана 18 августа , 2010 г .; принято 18 августа , 2010

Ключевые слова: Вспомогательные обмотки, индуктивности утечки, метод конечных элементов и ANSYS

РЕЗЮМЕ

Некоторым приложениям требуются импульсы высокого напряжения и с малым временем нарастания, которые можно увеличить с помощью с помощью трансформатора.Время нарастания увеличивается из-за индуктивности рассеяния трансформатора. Одним из способов уменьшения времени нарастания является использование вспомогательных обмоток между первичной и вторичной обмотками. В этой статье один тип импульсного трансформатора, включающий вспомогательные обмотки, моделируется и моделируется в программном обеспечении ANSYS. В этом исследовании сначала был смоделирован трансформатор без вспомогательных обмоток и были получены значения утечки и собственной индуктивности, затем вспомогательные обмотки учитывались в модели для расчета утечки и собственной индуктивности трансформатора.Результаты моделирования могут быть использованы для исследования влияния вспомогательной обмотки на индуктивность рассеяния.

1. Введение

Импульсы высокого напряжения часто получаются из схемы генерации импульсов, управляющей высоковольтным импульсным трансформатором. Большое количество витков во вторичных обмотках, а также изоляционный зазор между слоями обмотки и обмоток увеличивают индуктивность рассеяния импульсных трансформаторов. Время нарастания импульса высокого напряжения зависит от индуктивности рассеяния.Многие приложения, такие как медицина, техника и военная промышленность, нуждаются в высоковольтных быстрорастущих импульсах. Для этого требуются эффективные и гибкие импульсные силовые цепи с оптимизацией всех компонентов [1-5]

Однако, если необходимо уменьшить индуктивность рассеяния в высоковольтном импульсном трансформаторе, к трансформатору можно добавить две вычитающие соединенные обмотки. Если эти обмотки имеют одинаковое количество витков, электродвижущая сила, генерируемая во вспомогательных обмотках, возникает только за счет первичного и вторичного потоков утечки.Ток через них создает магнитное поле, уменьшающее только поток рассеяния и, следовательно, индуктивность рассеяния в трансформаторе [6-8]. Наиболее привлекательная конфигурация обмотки для высокого напряжения, трансформатор с сердечником и первичной и вторичной обмотками на разных ветвях сердечника, редко используется в импульсном режиме из-за слабой магнитной связи между обмотками, которая может привести к медленному нарастанию импульса выходного напряжения. . Исключительное улучшение формы выходного импульса высоковольтного трансформатора с сердечником, с разделенными первичной и вторичной обмотками, снабженное двумя вспомогательными обмотками, для приложений плазменной иммерсионной ионной имплантации, где для смещения смещения используются почти прямоугольные отрицательные импульсы высокого напряжения. плазменная мишень для достижения конформной ионной имплантации [9].

Для лучшего понимания работы трансформатора со вспомогательными обмотками разработана математическая модель, основанная на теории электромагнитных цепей [10]. Наряду с новыми методами проектирования [11], [12], используемыми сегодня для изготовления высоковольтных импульсных трансформаторов с использованием новейших материалов, распространенным способом преодоления проблем, вызванных паразитными элементами, является использование резонансных топологий [12-14]. Моделирование методом конечных элементов - это надежный метод расчета рассеяния магнитного потока и индуктивности.Таким образом, в этой статье с помощью программного обеспечения ANSYS был смоделирован высоковольтный импульсный трансформатор. Сначала моделируется импульсный трансформатор без вспомогательных обмоток, а затем со вспомогательными обмотками. Индуктивность рассчитывается энергетическим методом. Результаты моделирования показывают уменьшение индуктивности рассеяния при использовании вспомогательных обмоток.

2. Математические уравнения трансформатора со вспомогательными обмотками [9]

Конструкция четырехобмоточного трансформатора показана на рисунке 1.

Используя закон индукции Фарадея в каждой обмотке, пренебрегая распределенными емкостями обмоток, получаем

(1)

, где нижний индекс:

i: относится к индексу обмотки v: мгновенное напряжение на клеммах i: Мгновенный ток

Ψ: мгновенная магнитная связь e: индуцированное мгновенное напряжение R: эффективное сопротивление Средняя магнитная связь записывается как:

(2)

Это разделено на три основных компонента.

Φ: результирующий поток, связывающий все обмотки

Φ ii : собственный поток обмотки

Φ ij : взаимный поток между парами обмоток Поток связи для первичной обмотки определяется как :

(3)

Уравнение (3) можно переписать как:

(4)

, где нижний индекс l ii - собственная индуктивность, а l ij - взаимная индуктивность.Согласно (1) и (3) мгновенное напряжение на клеммах первичной обмотки является суммой падения напряжения на сопротивлении обмотки, индуцированной электродвижущей силы из-за изменяющегося во времени результирующего потока и индуцированных электродвижущих сил, связанных с потоками собственной и взаимной утечки. .

(5)

Рисунок 1. Схема математической модели трансформатора с четырьмя обмотками [9].

Как показано на рисунке 2, вспомогательные обмотки трансформатора подключены в субтрактивном режиме (клеммы 5 и 6 подключены к клеммам 7 и 8 соответственно).Принимая во внимание это и на Рисунке 2, применительно к (5) и принимая во внимание, что дает,

(6)

Также уравнения (7) - (9) для других трех обмоток выводятся аналогично уравнению (6) соответственно.

(7)

(8)

(9)

В связи с этим, что дает

(10)

Ток во вспомогательных обмотках регулируется (10).Интересно отметить, что не зависит от производной по времени результирующего потока Ф. Если вспомогательные обмотки имеют одинаковое количество витков, существует только следствие связи утечки между первичным и вторичным потоками утечки, связывающими вспомогательные обмотки.

Вспомогательный ток, функция связи потока рассеяния между первичной и вторичной обмотками с третьей и четвертой обмотками, создает магнитный поток, который уменьшает

Рисунок 2.Схематическое изображение трансформатора с нагруженной вторичной обмоткой и двумя вспомогательными обмотками, соединенными в субтрактивном режиме и [9].

поток утечки первичной и вторичной обмоток. Следовательно, индуктивность рассеяния в трансформаторе уменьшается. На результирующий поток Ф не влияют вспомогательные обмотки.

3. Анализ трансформатора методом конечных элементов

Для оценки влияния вспомогательных обмоток на уменьшение индуктивностей рассеяния в программе ANSYS моделируется импульсный трансформатор со вспомогательными обмотками.ANSYS - это программа анализа методом конечных элементов (FEA), широко используемая в области автоматизированного проектирования (CAE). Это мощное программное обеспечение для анализа магнитной энергии методом конечных элементов. Рассеивание и магнитная индуктивность зависят от запасенной энергии в окне импульсного трансформатора и в сердечнике импульсного трансформатора соответственно. Плотность тока необходима для моделирования магнитного потока и потока рассеяния импульсного трансформатора (как нагрузки). Таким образом, плотность тока применяется к области обмоток.Потенциал на границе равен нулю и считается граничным условием. Сначала моделируется импульсный трансформатор без использования вспомогательных обмоток, а затем вспомогательные обмотки рассматриваются при моделировании для достижения желаемых результатов.

Импульсный трансформатор, смоделированный в ANSYS, показан на рисунке 3. Первичная обмотка включает два 25-витковых слоя в окне импульсного трансформатора. Размер каждого слоя первичной обмотки составляет 34 мм × 1,5 мм. Межстрочный интервал между двумя слоями равен 0.1 мм, что электрическая изоляция находится в этом пространстве. Межстрочный интервал между первичной и третьей обмотками составляет 0,1 мм, а между третьей обмоткой и основной ветвью импульсного трансформатора - 0,1 мм. .

Вторичная обмотка на 500 витков в восемь слоев. Межстрочный интервал между вторичной и вспомогательной (четвертой) обмотками

составляет 0,1 мм. Ширина каждого вторичного слоя

Рисунок 3.Модель импульсного трансформатора со вспомогательными обмотками.

Обмотка

составляет 0,5 мм, а из-за того, что длина слоев неодинакова, средняя длина слоев составляет 25 мм.

Две вспомогательные обмотки по 25 витков в одном слое показаны на рисунке 3. Длина третьей вспомогательной обмотки составляет 34 мм, а ширина - 0,5 мм. Размер четвертой обмотки такой же, как и третьей обмотки. Тип сердечника импульсного трансформатора - ферритовый (высокочастотный) с номинальной частотой 10 кГц.Кривая B-H ферритового сердечника показана на рисунке 4.

4. Моделирование импульсного трансформатора без вспомогательных обмоток

Индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток рассчитываются без влияния вспомогательных обмоток. Энергетический метод используется для расчета индуктивности рассеяния, что объясняется ниже.

4.1. Расчет магнитной индуктивности и индуктивности утечки первичной обмотки

В этом случае плотность тока просто прикладывается к первичной обмотке, а затем получается магнитная энергия, накопленная в импульсном трансформаторе.

Накопленная в трансформаторе магнитная энергия показана на рисунке 5. Согласно этому рисунку общая накопленная энергия в трансформаторе равна 104,348 Дж на один метр глубины. Но глубина смоделированного трансформатора составляет 0,007 м, поэтому общая накопленная энергия в трансформаторе составляет 0,730436 Дж (104,348 × 0,007). Распределение магнитной энергии в каждом элементе сердечника показано на рисунке 6. Также обратите внимание на этот рисунок, общая запасенная энергия в сердечнике составляет 104,319 Дж для 1 метра глубины и, следовательно, для 0.007 м, запасенная энергия составит 0,730233Дж. Собственная индуктивность первичной обмотки может быть получена из уравнения (11).

Рис. 4. Кривая B-H для ферритового сердечника импульсного трансформатора.

Рисунок 5. Распределение энергии по всем элементам модели и общая величина сэкономленной энергии.

Рисунок 6. Распределение энергии в элементах активной зоны и величина сэкономленной энергии (только в сердечнике).

(11)

Индуктивность утечки можно рассчитать, используя разницу между запасенной энергией в трансформаторе и сердечнике.

(12)

Энергия утечки составляет 0,203 мДж для глубины 7 мм. Согласно уравнению (11), утечка и собственная индуктивность равны 1,8 мкГн и 6,5 мГн соответственно.

4.2. Расчет магнитной индуктивности и индуктивности утечки вторичной обмотки

Подобно первичной обмотке, энергия, запасенная в трансформаторе и сердечнике, определяется путем моделирования, а собственная вторичная индуктивность и индуктивность рассеяния вычисляются, что составляет 645 мГн и 273 мкГн соответственно.Собственные индуктивности и индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток без вспомогательных обмоток перечислены в таблице 1.

5. Моделирование первичной обмотки с третьей вспомогательной обмоткой

В этом случае вспомогательные обмотки подключаются в дифференциальном режиме и получаются индуктивности. .

5.1. Моделирование первичной обмотки импульсного трансформатора с третьей вспомогательной обмоткой

Для моделирования рассеяния магнитного потока импульсного трансформатора со вспомогательными обмотками к первичной и третьей вспомогательной обмотке прикладываются две плотности тока, затем получается накопленная энергия в трансформаторе и сердечнике, которая показано на Рисунке 7 и Рисунке 8 соответственно.

Рисунок 7. Распределение и полная величина магнитной энергии в единицах глубины модели.

Рис. 8. Распределение и величина сэкономленной энергии в керне на единице глубины.

Таблица 1. Магнитные индуктивности и индуктивности рассеяния первично-вторичных обмоток без вспомогательных обмоток.

Энергия, запасенная в трансформаторе и сердечнике на глубине 1 м, составляет 103.217 Дж и 103,195 Дж соответственно, что для глубины керна 0,007 м составляет 0,722519 Дж и 0,722365 Дж соответственно. Используя значение накопленной энергии и уравнение (11), собственная индуктивность первичной обмотки составляет 6,42 мГн, а индуктивность рассеяния составляет 1,37 мкГн.

5.2. Моделирование вторичной обмотки импульсного трансформатора с четвертой вспомогательной обмоткой

Направление тока вспомогательных обмоток противоположно основным обмоткам (первичной и вторичной обмотке), поэтому направление плотности тока во вторичной обмотке противоположно направлению плотности тока четвертой вспомогательной обмотки .В результате противоположная магнитная индукция четвертой вспомогательной обмотки является основной причиной уменьшения магнитной индукции вторичной обмотки, что приводит к уменьшению индуктивности рассеяния.

Рассчитанная собственная индуктивность вторичной обмотки равна 640 мГн, а также общая энергия утечки в этом случае составляет 0,000217 Дж. Следовательно, индуктивность рассеяния получается равной 193 мкГн. Собственные индуктивности и индуктивности рассеяния импульсного трансформатора со вспомогательной обмоткой показаны в таблице 2.

6.Выводы

В данной статье исследуется влияние вспомогательных обмоток, используемых в импульсном трансформаторе. Вспомогательные обмотки располагались рядом с первичной и вторичной обмотками. Было показано, что вспомогательный ток, i aux , функция потока рассеяния между первичной и вторичной обмотками с третьей и четвертой обмотками создает магнитный поток, который уменьшает поток утечки первичной и вторичной обмоток. Следовательно, индуктивность рассеяния в трансформаторе уменьшается.На результирующий поток Ф не влияют вспомогательные обмотки. Для этого в программе ANSYS был смоделирован импульсный трансформатор со вспомогательными обмотками. Сначала моделирование проводилось без использования вспомогательных обмоток, а затем вспомогательные обмотки были добавлены в модель трансформатора. Используя полученный результат из

Таблица 2. Магнитные индуктивности и индуктивности рассеяния первично-вторичных обмоток со вспомогательными обмотками.

в первом корпусе (без вспомогательных обмоток) индуктивности рассеяния первичной и вторичной обмоток рассчитываются равными 1.8 мкГн, 273 мкГн соответственно. Во втором случае (со вспомогательными обмотками) первичная и вторичная индуктивности уменьшаются до 1,36 мкГн, 193 мкГн соответственно. Результат показывает, что самоиндуктивности существенно не меняются в двух случаях моделирования.

7. Выражение признательности

Этот документ взят из исследовательского проекта под названием «Проектирование, моделирование и конструирование высоковольтных импульсных трансформаторов с малым временем нарастания и использованием вспомогательных обмоток» в Исламском университете Азад, филиал Шахре Годс.

СПРАВОЧНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

  1. Y.-H. Чанг и К.-С. Ян, «Полностью твердотельный импульсный импульсный генератор для NO управления», 36 th Конференция по промышленным приложениям IEEE, 30 сентября - 4 октября 2001 г., Vol. 4, 2001, стр. 2533-2540.
  2. Н. Грасс, У. Хартманн и М. Ромхельд, «Микросекундный импульсный источник питания для электростатических осадителей», 36 th Конференция по промышленным приложениям IEEE, 30 сентября - 4 октября 2001 г., Vol.4, 2001, стр. 2520-2524.
  3. Дж. Джетва, Е. Е. Маринеро и А. Мюллер, «Схема лавинного транзистора с наносекундным временем нарастания для запуска азотного лазера», Review of Scientific Instrument, Vol. 52, No. 7, 1981, pp. 989-991.
  4. М. П. Дж. Годро, Т. Хоки, Дж. Петри и М. А. Кемпкес, «Твердотельная импульсная система питания для пищевой промышленности», Наука о импульсной плазме, документы по цифровым методам, Vol. 2, 2001, с. 1174–1177.
  5. Ю.C. Cheng, K. Ping, X. Tian, ​​X. Wang, B. Tang и P. Chu, «Специальный модулятор для иммерсионной ионной имплантации в высокочастотную низковольтную плазму», Review of Scientific Instrument, Vol. 70, No. 3, 1999, pp. 1824-1828.
  6. А. М. Перния, Дж. М. Лопера, М. Дж. Прието и Ф. Нуньо, «Новое семейство ZVS QRC и MRC с ШИМ-управлением на основе модификации магнитных элементов», European Power Electronics EPE Journal, Vol. 8, No. 12, 1999, pp. 25-32.
  7. A. M. Pernía, J.М. Лопера, М. Дж. Прието и Ф. Нуньо, «Анализ и разработка нового регулятора постоянной частоты для QRC и MRC на основе модификации магнитных элементов», IEEE Transactions Power Electronics, Vol. 13, No. 2, 1998, pp. 244-251.
  8. Л. М. Редондо, Э. Маргато и Дж. Ф. Силва, «Низковольтная полупроводниковая топология для генерации КВ-импульсов с использованием повышающего трансформатора с коррекцией потока утечки», Труды конференции специалистов по силовой электронике IEEE, 2000, стр. 326-331.
  9. л.М. Редондо, Э. Маргато и Дж. Ф. Сильва, «Снижение времени нарастания в высоковольтном импульсном трансформаторе с использованием вспомогательных обмоток», IEEE Transactions Power Electronics, Vol. 17, No. 2, 2002, pp. 196-206.
  10. Л. М. Редондо, Дж. Ф. Сильва и Э. Маргато, «Улучшение формы импульса в высоковольтных импульсных трансформаторах с сердечником и вспомогательными обмотками», IEEE Transactions Magnetics, Vol. 43, No. 5, 2007, pp. 1973–1982.
  11. М. Х. Хералувала, Д. В. Новотны и Д. М.Диван, «Коаксиальные трансформаторы с обмоткой для мощных высокочастотных приложений», IEEE Transactions Power Electronics, Vol. 7, No. 1, 1992, pp. 54-62.
  12. М. Гарсия, К. Вьехо, М. Секадес и Х. Гонсалес, «Критерии проектирования трансформаторов для высоковольтных выходов, применение высокочастотных преобразователей мощности», European Power Electronics EPE Journal, Vol. 4, No. 4, 1994, pp. 37-40.
  13. Дж. Кейн и М. Падберг, «Модульный недорогой высоковольтный генератор импульсов, высокоэффективный с точки зрения энергии импульса и частоты повторения», Measurement Science Technology, Vol.6, No. 5, 1995, pp. 550-553.
  14. Дж. М. Сан, С. П. Ван, Т. Нишимура и М. Накаока, «Резонансный ШИМ-преобразователь постоянного тока в постоянный с высоковольтным трансформатором и его методы управления для источников питания рентгеновского излучения в медицинских целях», Труды 8-й Европейской конференции заявителя о силовой электронике, Лозанна, Швейцария, 7-9 сентября 1999 г., Proc. на компакт-диске.

(PDF) Конструкция компактного импульсного трансформатора

КОНСТРУКЦИЯ КОМПАКТНОГО ИМПУЛЬСНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

J.ZHANG +, J. DICKENS, M. GIESSELMANN, J. KIM, E. KRISTIANSEN

J. MANKOWSKI, D. GARCIA, M. KRISTIANSEN

Лаборатория импульсной энергии, кафедры электротехники и физики

Техасский технический университет, Лаббок, Техас, Техас 79401-3 102, США

'Постоянный адрес: Департамент прикладной физики, Национальный университет оборонных технологий, Чанша, 4 10073,

Хунань, Китай

Реферат

Для улучшения формы импульса и получения I.Импульс заказа LS

длительностью

на диодной нагрузке в системе индуктивного накопителя энергии

, масляный компактный импульсный трансформатор

диаметром 20 см и длиной 70 см был разработан и испытан. Из теоретических расчетов получены параметры

с индуктивностью первичной обмотки b = 3,4 pH, индуктивностью вторичной обмотки

L, = 90 pH и коэффициентом связи K = 0,772

. Для предотвращения поломки используется конструкция конической вторичной обмотки

.При рабочем напряжении 500 кВ

максимальное электрическое поле в трансформаторе

составляет 205 кВ / см (в масле). Распределение осевого напряжения

на вторичной обмотке является линейным. Были проведены эксперименты

для проверки изоляции, механической силы и

коэффициента связи. Результаты испытаний

соответствуют проектным параметрам.

I. КОНСТРУКЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

А.Рекомендации по проектированию

За счет нашего источника энергии с конденсатором 17

пФ и максимальным напряжением 45 кВ и нашей нагрузки

с импедансом более десяти R, требующим более десяти

кА тока, 200 кВ или Таким образом, напряжение и длительность импульса -PS,

, мы выбираем индуктивность первичной обмотки как 2-4 лГн, вторичную индуктивность

как 70-90 PH. и коэффициент поворота

около 5.

Поскольку в нашем экзоэриментальном устройстве для кондиционирования воздуха

в основном используется камера диаметром 20 см, диаметр трансформатора

выбран не более 20 см.

При таких ограничениях трансформатора нам необходим высокий коэффициент связи

, способность выдерживать напряжение 500

кВ в течение более 100 нс во вторичной обмотке и механическое усилие

, создаваемое током первичной обмотки 130 кА

для более чем 10 тыс.

На основании вышеизложенного был разработан трансформатор со структурой

, показанной на Рисунке 1.

Б.Расчет индуктивности

и

Муфта

Коэффициент

С использованием формул для расчета индуктивности из Ref.

[l] и Ref. [2], результаты, полученные на основе

с заданными геометрическими параметрами трансформатора, равны

, показанным в таблице I.

C. Расчет механических

Прочность

Для оценки возможных повреждений из-за механических

силы, возникающей в результате интенсивного импульсного тока, мы

рассчитали деформацию, создаваемую силами между

витками первичной обмотки, между витками вторичной обмотки,

Здесь представлен расчет деформации, возникающей в результате

сила отталкивания между первичной обмоткой и вторичной

L 1

v

, которая является наиболее серьезной.

I

Винтовой трансформатор

мм

I

Рисунок I. Структура трансформатора.

~ 780? & 490-2fS% l $ 10. ~ 1999 IEEE.

704

Программное обеспечение для расчета трансформаторов | Электронные схемы

Transformer Calculation v0.1 - программа для расчета количества витков и толщины проводов.


Если у вас есть опыт сборки трансформаторов, то эта программа идеально вам подойдет.
Если вы ничего не знаете о сборке трансформаторов, пожалуйста, не используйте расчеты из этой программы для сборки собственного трансформатора!
Неправильный расчет может повредить ваше электрическое устройство, подключенное к электросети, а ЭТО МОЖЕТ УБИТЬ ВАС !!!
Вы все еще можете использовать эту программу, чтобы определить размер сердечника EI трансформатора, если вы планируете покупать трансформатор. Обратите внимание, что существует множество гибридных трансформаторов, поэтому, если вам нужен трансформатор для усилителя, купите трансформатор подходящего размера.Гибридные трансформаторы обычно имеют небольшие размеры и при высокой нагрузке могут перегреться.

Эта программа может рассчитывать значения только для стандартного сердечника трансформатора, то есть профиля сердечника «W» и «U».
Тороидальные трансформаторы (кольцевой профиль сердечника) и другие не поддерживаются.

Размер квадрата сердечника IE трансформатора:

  • Высота и ширина пересечения жил.
  • Максимальная мощность ядра.

Первичная обмотка - параметры:

  • Входное напряжение трансформатора.
  • Кнопка добавления желаемого напряжения в список.
  • Список выбранного входного напряжения.
  • Список рассчитанной входной силы тока.
  • Текущая расчетная мощность.

Вторичная обмотка - параметры:

  • Выходное напряжение трансформатора.
  • Сила тока на выходе трансформатора.
  • Кнопка добавления / изменения для добавления / изменения желаемого напряжения и силы тока в / в списках.
  • Список желаемого выходного напряжения.
  • Список требуемой выходной силы тока.

Катушки, толщина проволоки:

  • Количество катушек на входе и выходе.
  • Толщина входного и выходного провода.

Программа расчета трансформаторов

Загрузить

Теги: Программа калькулятора

Пульс и частота пульса

Обзор

Какой у тебя пульс?

Ваш пульс - это ваша частота сердечных сокращений или количество ударов вашего сердца за одну минуту.Частота пульса варьируется от человека к человеку. Ваш пульс ниже, когда вы находитесь в состоянии покоя, и учащается, когда вы тренируетесь (когда вы тренируетесь, организму требуется больше крови, богатой кислородом). Знание того, как измерить пульс, может помочь вам оценить свою программу упражнений.

Как измерить пульс

  1. Поместите кончики указательного, второго и третьего пальцев на ладони другого запястья ниже основания большого пальца. Или положите кончики указательного и второго пальцев на нижнюю часть шеи по обе стороны от трахеи.
  2. Слегка надавите пальцами, пока не почувствуете, как под пальцами пульсирует кровь. Возможно, вам придется слегка двигать пальцами вверх или вниз, пока не почувствуете пульсацию.
  3. Используйте часы с секундной стрелкой или посмотрите на часы с секундной стрелкой.
  4. Считайте удары, которые вы чувствуете в течение 10 секунд. Умножьте это число на шесть, чтобы получить частоту сердечных сокращений (пульс) в минуту.

Подсчитайте свой пульс: _____ ударов за 10 секунд x 6 = _____ ударов в минуту

Что такое нормальный пульс?

Нормальная ЧСС в покое:

  • Дети (6-15 лет) 70-100 ударов в минуту
  • Взрослые (18 лет и старше) 60-100 ударов в минуту

Детали теста

Эрик Ван Итерсон, доктор медицинских наук, директор отделения кардиологической реабилитации клиники Кливленда, рассказывает о частоте сердечных сокращений и физических упражнениях.

Какая максимальная частота пульса?

Максимальная частота пульса - это максимальная частота пульса, достигнутая во время максимальной нагрузки. Один простой метод расчета вашей прогнозируемой максимальной частоты пульса использует эту формулу:

.

220 - ваш возраст = прогнозируемая максимальная частота пульса

Пример: прогнозируемая максимальная частота пульса для 40-летнего человека составляет 180 ударов в минуту.

Существуют и другие формулы, которые учитывают вариации максимальной частоты пульса в зависимости от возраста и пола. Если вы хотите узнать больше об этих более точных, но немного более сложных формулах, посетите эти ресурсы:

  • Gellish RL, Goslin BR, Olson RE, McDonald A, Russi GD, Moudgil VK.Продольное моделирование взаимосвязи между возрастом и максимальной частотой сердечных сокращений. Медико-спортивные упражнения. 2007 Май; 39 (5): 822-9. www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17468581
  • Gulati M, Shaw LJ, Thisted RA, Black HR, Bairey Merz CN, Arnsdorf MF. Реакция сердечного ритма на нагрузочную пробу у бессимптомных женщин: ст. Женщины Джеймса вдохновляют проект. Тираж. 13 июля 2010 г .; 122 (2): 130-7. Epub 2010, 28 июня. Www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20585008

Фактическая максимальная частота пульса наиболее точно определяется с помощью теста максимальной градуированной нагрузки под медицинским наблюдением.

Обратите внимание, что некоторые лекарства и медицинские условия могут влиять на частоту сердечных сокращений. Если вы принимаете лекарства или страдаете каким-либо заболеванием (например, сердечным заболеванием, высоким кровяным давлением или диабетом), всегда спрашивайте своего врача, не повлияет ли это на вашу максимальную частоту сердечных сокращений / целевую частоту сердечных сокращений. В таком случае ваш врач или специалист по физическим упражнениям должен назначить диапазон вашей частоты пульса для упражнений.

Что такое целевая частота пульса?

  • Вы получаете максимальную пользу и уменьшаете риски, когда тренируетесь в целевой зоне частоты пульса.Обычно это происходит, когда частота пульса (пульс) во время тренировки составляет от 60 до 80% от максимальной частоты пульса. В некоторых случаях ваш лечащий врач может уменьшить целевую зону пульса до 50%.
  • В некоторых случаях могут быть полезны высокоинтенсивные интервальные тренировки (ВИИТ). Перед началом следует обсудить это с врачом. При ВИИТ-упражнениях зоны частоты пульса могут превышать 85%.
  • Перед тем, как начинать программу упражнений, обязательно проконсультируйтесь с лечащим врачом.Ваш поставщик медицинских услуг может помочь вам найти программу и целевую зону частоты пульса, которые соответствуют вашим потребностям, целям и физическому состоянию.
  • В начале программы упражнений вам может потребоваться постепенно повышать уровень до уровня, находящегося в пределах вашей целевой зоны частоты пульса, особенно если вы раньше не тренировались регулярно. Если упражнение кажется вам слишком тяжелым, притормозите. Вы снизите риск получения травмы и получите больше удовольствия от упражнения, если не будете пытаться переусердствовать!
  • Чтобы узнать, тренируетесь ли вы в целевой зоне (от 60 до 80% от максимальной частоты пульса), прекратите тренировку и проверьте свой 10-секундный пульс.Если ваш пульс ниже целевой зоны (см. Ниже), увеличьте скорость упражнений. Если ваш пульс выше целевой зоны, уменьшите скорость упражнений.

Какая у вас целевая зона?

Целевые зоны частоты пульса по возрасту *

  • Возраст: 20
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): ** 120-170
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 200
  • Возраст: 25
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 117-166
    • Прогнозируемый максимум ЧСС: 195
  • Возраст: 30
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 114-162
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 190
  • Возраст: 35
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): ** 111 - 157
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 185
  • Возраст: 40
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 108-153
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 180
  • Возраст: 45
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 105-149
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 175
  • Возраст: 50
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 102-145
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 170
  • Возраст: 55
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 99-140
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 165
  • Возраст: 60
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 96-136
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 160
  • Возраст: 65
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 93-132
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 155
  • Возраст: 70
    • Зона целевой частоты пульса (ЧСС) (60-85%): 90-123
    • Прогнозируемая максимальная ЧСС: 150

Ваши фактические значения (фактические значения определяются на основе поэтапного теста с физической нагрузкой)

* Этот график основан на формуле: 220 - ваш возраст = прогнозируемая максимальная частота пульса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *