Расчет ферритового трансформатора. Трансформаторы с ферритовым сердечником: типы, преимущества и применение

Что такое трансформатор с ферритовым сердечником. Какие бывают типы ферритовых сердечников. Каковы преимущества трансформаторов на ферритовых сердечниках. Где применяются трансформаторы с ферритовым сердечником. Как рассчитать и намотать ферритовый трансформатор.

Что такое трансформатор с ферритовым сердечником

Трансформатор с ферритовым сердечником — это трансформатор, магнитопровод которого изготовлен из феррита. Феррит представляет собой керамический материал, состоящий из оксидов железа в сочетании с другими металлами, такими как марганец, цинк или никель. Ферритовые сердечники обладают рядом преимуществ по сравнению с сердечниками из электротехнической стали:

• Низкие потери на вихревые токи благодаря высокому удельному сопротивлению феррита
• Возможность работы на высоких частотах (до десятков МГц)
• Высокая индукция насыщения
• Отсутствие необходимости в шихтовке магнитопровода
• Малые габариты и вес

Благодаря этим свойствам ферритовые трансформаторы широко применяются в импульсных источниках питания, преобразователях напряжения, высокочастотных устройствах.

Основные типы ферритовых сердечников

Ферритовые сердечники могут иметь различную форму и конструкцию. Наиболее распространенными являются следующие типы:

Тороидальные сердечники

Имеют форму кольца. Обладают замкнутым магнитным потоком, что обеспечивает минимальные потери и максимальную эффективность. Удобны для намотки. Широко применяются в силовой электронике.

Броневые сердечники

Состоят из двух П-образных половин. Обмотки размещаются на среднем стержне. Обеспечивают хорошее экранирование обмоток. Используются в трансформаторах средней и большой мощности.

Стержневые сердечники

Имеют форму стержня, на который наматываются обмотки. Просты в изготовлении, но имеют значительное магнитное рассеяние. Применяются в маломощных высокочастотных трансформаторах.

ETD-сердечники

Имеют форму буквы E с круглым центральным стержнем. Обеспечивают оптимальное соотношение габаритов и эффективности. Широко используются в импульсных источниках питания.

Преимущества трансформаторов с ферритовым сердечником

По сравнению с трансформаторами на сердечниках из электротехнической стали, ферритовые трансформаторы обладают следующими преимуществами:

• Возможность работы на высоких частотах (до десятков МГц)
• Малые габариты и вес при той же мощности
• Высокий КПД благодаря низким потерям в сердечнике
• Отсутствие необходимости в шихтовке магнитопровода
• Возможность работы в широком диапазоне температур
• Высокая устойчивость к перегрузкам по току

Эти преимущества делают ферритовые трансформаторы незаменимыми во многих современных устройствах.

Области применения трансформаторов с ферритовым сердечником

Благодаря своим уникальным свойствам, трансформаторы с ферритовым сердечником нашли широкое применение в различных областях электроники и электротехники:

Импульсные источники питания

Ферритовые трансформаторы являются ключевым элементом современных импульсных блоков питания. Они позволяют реализовать высокочастотное преобразование напряжения с высоким КПД и малыми габаритами.

Преобразователи напряжения

DC/DC и AC/DC преобразователи часто используют ферритовые трансформаторы для гальванической развязки и согласования уровней напряжения.

Высокочастотная техника

В радиопередатчиках, приемниках, усилителях мощности ферритовые трансформаторы применяются для согласования импедансов и фильтрации сигналов.

Измерительная техника

Трансформаторы тока и напряжения на ферритовых сердечниках используются в измерительных приборах благодаря широкой полосе пропускания.

Системы беспроводной передачи энергии

Ферритовые трансформаторы применяются в устройствах индуктивной передачи энергии, например, в зарядных устройствах для мобильных телефонов.

Расчет и изготовление ферритового трансформатора

Для расчета и изготовления трансформатора с ферритовым сердечником необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определить требуемые электрические параметры трансформатора (мощность, напряжения, токи)
2. Выбрать подходящий тип и габариты ферритового сердечника
3. Рассчитать число витков обмоток
4. Определить сечение проводов обмоток
5. Выполнить намотку обмоток на сердечник
6. Проверить параметры готового трансформатора

При расчете важно учитывать особенности ферритовых материалов, такие как индукция насыщения, частотные свойства, температурная стабильность. Для упрощения расчетов можно воспользоваться специализированными программами.

Основные производители ферритовых сердечников

На рынке ферритовых материалов и сердечников представлены следующие ведущие производители:

• TDK (Япония)
• EPCOS (Германия)
• Ferroxcube (Нидерланды)
• Magnetics (США)
• Fair-Rite (США)
• Cosmo Ferrites (Индия)

Эти компании предлагают широкий ассортимент ферритовых изделий для различных применений. При выборе сердечника важно учитывать рекомендации производителя по применению конкретного материала.

Перспективы развития ферритовых трансформаторов

Развитие технологии производства ферритов открывает новые возможности для совершенствования трансформаторов:

• Создание новых составов с улучшенными магнитными свойствами
• Повышение рабочих частот до сотен МГц
• Увеличение удельной мощности трансформаторов
• Расширение рабочего температурного диапазона
• Снижение потерь и повышение КПД

Эти тенденции позволят создавать более компактные и эффективные преобразователи энергии для различных применений.

Расчет ферритового трансформатора калькулятор

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина!

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Намотка и расчет трансформатора. Подробно
• Программа для расчета импульсного трансформатора 2.6
• Программы калькуляторы и расчеты
• Программа для расчета импульсного трансформатора 2.6
• Программа для расчета импульсного трансформатора 2. 6
• Расчет трансформатора, онлайн калькулятор
• Как рассчитать и намотать импульсный трансформатор для полумостового блока питания?
• Как рассчитать и намотать импульсный трансформатор для полумостового блока питания?

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Пример расчета трансформатора в ПО

Намотка и расчет трансформатора. Подробно

Такая методика расчета трансформаторов конечно очень приблизительная но для радиолюбительской практики вполне подходит.

Кроме этого все нижеперечисленные расчеты актуальны только лишь для трансформаторов с Ш-образным сердечником и для работы с током промышленной частоты 50 Гц. Задача: нужен трансформатор с выходным напряжением 12V и током на вторичной обмотке не менее 1A. Где S- площадь сердечника, P1- мощность первичной обмотки. Это необходимая минимальная площадь сердечника. Если есть возможность применить больше-это даже лучше. Здесь: W- количество витков, Ктр- коэффициент трансформации, Sс- площадь сечения сердечника.

Ах, да…. Очень часто для питания радиолюбительских конструкций или для питания готовых устройств требуется понижающий трансформатор. Точный расчёт силового трансформатора очень сложен, но для приблизительного расчёта можно воспользоваться упрощёнными формулами. В этой статье рассмотрим как рассчитать трансформатор, собранный на наиболее часто встречающемся магнитопроводе из Ш-образных пластин. Для расчёта трансформатора нам нужно знать: желаемое напряжение на вторичной обмотке и ток нагрузки.

Ели ток нагрузки не известен, но известна его мощность, то вычислить ток не составит труда — нужно мощность поделить на напряжение на вторичной обмотке.

Если необходимо несколько вторичных обмоток, то считаем мощность каждой обмотки, а затем складываем мощности всех вторичных обмоток и подставляем в следующую формулу. После подбора пластин магнитопровода следует проверить влезет ли провод на каркас трансформатора.

Магнитопровод следует стянуть обоймой или шпильками с гайками, шпильки необходимо обернуть бумагой или другим изоляционным материалом, чтобы шпильки не замыкали пластины. Если магнитопровод плохо стянут, то он будет гудеть. Провода следует наматывать равномерно и плотно иначе могут не влезть. Между каждым рядом надо прокладывать тонкую бумагу или лавсановую плёнку в слоя и слоя между обмотками.

Состоит устройство из двух фанерных стоек, закреплённых на общем основании и вставленного в них металлического прутка, с одного конца изогнутого в виде ручки. Одной рукой крутим ручку, второй направляем провод, катушку с проводом можно наподобие разместить ещё на одном прутке, но уже без ручки. Данный онлайн расчет трансформатора выполнен по типовым расчетам электрооборудования.

В типовых расчётах все начинается с определения необходимой мощности вторичной обмотки, а уж потом с поправкой на КПД — коэффициент полезного действия, находим мощность всего трансформатора, и на основании этого рассчитываем необходимое сечение и тип сердечника и так далее. Изначально так и было в моём расчете. Пока не появились предложения от посетителей сайта внести изменения в расчет.

По имеющимся размерам трансформаторного железа рассчитываем полную мощность трансформатора, а уж потом видим, какой ток и напряжение можно снять с этого железа. Далее все как по типовому расчёту, выбираем тип: броневой или стержневой, указываем напряжение первичной обмотки, вторичной, частоту переменного тока и так далее. В результате получаем необходимые расчетные данные трансформатора, например сечение обмоточных проводов, которые сравниваются со стандартными обмоточными проводами и представляются для дальнейшего расчёта.

Диапазон обмоточных проводов сечением от 0, до 4, мм 2. На основании имеющихся данных рассчитывается площадь занимаемой обмотками трансформатора, для определения возможности их размещения в окнах трансформатора.

Хотелось бы узнать в комментариях ваше мнение, и практические результаты, чтобы если это возможно сделать более качественный расчёт. Иногда приходится самостоятельно изготовлять силовой трансформатор для выпрямителя. В этом случае простейший расчет силовых трансформаторов мощностью до — Вт проводится следующим образом. Зная напряжение и наибольший ток, который должна давать вторичная обмотка U2 и I2 , находим мощность вторичной цепи: При наличии нескольких вторичных обмоток мощность подсчитывают путем сложения мощностей отдельных обмоток.

Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в сердечнике. Поэтому от значения мощности Р1 зависит площадь поперечного сечения сердечника S, которая возрастает при увеличении мощности. Для сердечника из нормальной трансформаторной стали можно рассчитать S по формуле:.

При использовании трансформаторной стали. В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на сопротивлении вторичных обмоток. При такой плотности тока диаметр провода без изоляции любой обмотки в миллиметрах определяется по табл. Когда нет провода нужного диаметра, то можно взять несколько соединенных параллельно более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу.

Площадь поперечного сечения провода определяется по табл. Тогда в формуле для диаметра провода постоянный коэффициент вместо 0,8 должен быть соответственно 0,7 или 0, В заключение следует проверить размещение обмоток в окне сердечника.

Общая площадь сечения витков каждой обмотки находится умножением числа витков w на площадь сечения провода, равную 0,8d2из, где dиз — диаметр провода в изоляции. Его можно определить по табл. Площади сечения всех обмоток складываются. Чтобы учесть ориентировочно неплотность намотки, влияние каркаса изоляционных прокладок между обмотками и их слоями, нужно найденную площадь увеличить в 2—3 раза.

Площадь окна сердечника не должна быть меньше значения, полученного из расчета. В качестве примера рассчитаем силовой трансформатор для выпрямителя, питающего некоторое устройство с электронными лампами.

Сетевое напряжение В. Расчет автотрансформатора имеет некоторые особенности. Его сердечник надо рассчитывать не на полную вторичную мощность Р2, а только на ту ее часть, которая передается магнитным потоком и может быть названа трансформируемой мощностью Рт. Если автотрансформатор имеет отводы и будет работать при различных значениях n, то в расчете надо брать значение п, наиболее отличающееся от единицы, так как в этом случае значение Рт будет наибольшее и надо, чтобы сердечник мог передать такую мощность.

Множитель 1,15 здесь учитывает КПД автотрансформатора, который обычно несколько выше, чем у трансформатора. При этом надо иметь в виду, что в части обмотки, являющейся общей для первичной и вторичной цепей, ток равен I1 — I2, если автотрансформатор повышающий, и I2 — I1 если он понижающий.

Ни для кого не секрет, что радиолюбители частенько самостоятельно мотают трансформаторы под свои нужды. Ведь не всегда найдётся, например, готовый сетевой трансформатор.

Более актуальным этот вопрос становится, когда нужен анодно-накальный или выходной трансформатор для лампового усилителя. Здесь остаётся лишь запастись проволокой и подобрать хорошие сердечники. Достать нужный магнитопровод порой оказывается непросто и приходится выбирать из того, что есть. Для быстрого расчёта габаритной мощности был написан приведённый здесь онлайн калькулятор.

По размерам сердечника можно быстро провести все необходимые расчёты, которые выполняются по приведённой ниже формуле, для двух типов: ПЛ и ШЛ. Введите размеры магнитопровода сердечника трансформатора. При необходимости подкорректируйте остальные значения.

Внизу Вы увидите рассчитанную габаритную мощность трансформатора, который можно сделать на таком сердечнике, по формуле:. И небольшой FAQ:. Можно ли использовать железо от трансформаторов бесперебойников для изготовления выходных трансформаторов? В этих трансформаторах пластины имеют толщину 0,5мм, что не приветствуется в аудио. Но при желании — можно. При расчётах выходников следует исходить из параметров 0,5Тл на частоте 30Гц.

При расчётах же силовиков на этом железе следует задавать не более 1,2Тл. Для однотактного выходника можно две крайние Ш-пластины поставить с противоположной стороны, как часто сделано в заводских ТВЗ.

В промежуток через бумажку уложить I-пластины, на 2 штуки меньше. Взяв трансформатор так, чтобы I-пластины оказались снизу, с лёгким ударом поместить его на толстую ровную металлическую плиту. Это можно делать несколько раз, контролируя процесс измерителем индуктивности, чтобы получить одинаковую пару трансформаторов. Для двухтактных усилителей нужно разделить габаритную мощность железа на Для однотактных — на для триода и на 20 для тетрода-пентода.

Если хочется склеить, то применяем жидкий клей. Подаём на первичную обмотку постоянку вольт, чтобы получить ток около 0,2А.

При этом подковы стянутся без деформации. После этого можно надеть бандаж, аккуратно затянуть и оставить, пока клей не высохнет. Замочить на пару дней в ацетоне или проварить пару часов в воде. После этого лак должен сниматься. Механическое снимание лака недопустимо, так как появятся заусенцы и пластины будут коротить между собой.

Если на них есть дополнительная обмотка около 30 вольт , то, соединив её последовательно с первичной, можно получить мощный накальный трансформатор. Но нужно смотреть ток холостого хода, так как эти трансформаторы не предназначены для длительной работы и часто намотаны не так, как нам бы хотелось. В статье на конкретном примере приводится простой метод расчета силового трансформатора для блока питания или зарядного устройства.

Напряжение для заряда аккумулятора должно быть не менее 15 В, плюс падение напряжения на диодах и токоограничивающем резисторе, примем его около 5 В. Итого, напряжение вторичной обмотки должно быть около 20 В, при токе до 6 А.

При мощности до Вт 0,8 и при больших мощностях 0, Коэффициент перед корнем квадратным из мощности зависит от качества электротехнической стали сердечника. Коэффициент от 50 до 70 зависит от качества стали. Возьмем среднее значение Получаем количество витков на вольт равным:. Для этого нужно знать ток каждой обмотки. Для вторичной обмотки ток нам известен, его величина 6 А. Ток первичной обмотки определим, как мощность, деленную на напряжение.

Программа для расчета импульсного трансформатора 2.6

Для работы калькулятора необходимо включить JavaScript в вашем браузере! Справка по расчету здесь. Необходимо иметь ввиду, что калькулятор не предназначен для расчета дросселей в импульсных источниках питания. Подробнее об особенностях расчета силовых дросселей Имя обязательное. E-Mail обязательное. Подписаться на уведомления о новых комментариях.

On-line калькулятор, расчет катушки на ферритовом кольце.

Программы калькуляторы и расчеты

Код для вставки без рекламы с прямой ссылкой на сайт. Код для вставки с рекламой без прямой ссылки на сайт. Скопируйте и вставьте этот код на свою страничку в то место, где хотите, чтобы отобразился калькулятор. Калькулятор справочный портал. Избранные сервисы. Кликните, чтобы добавить в избранные сервисы. Расчет трансформатора, онлайн калькулятор позволит вам рассчитать параметры трансформатора, такие как мощность, ток, количество витков и диаметр провода в обоих обмотках, по его размерам, входному и выходному напряжению. Входное напряжение: В Габаритный размер a: см Габаритный размер b: см Габаритный размер c: см Габаритный размер h: см Выходное напряжение: В Трансформатор — это статическое электромагнитное устройство, состоящее из двух или более индуктивно-связанных обмоток, намотанных на общий ферромагнитный сердечник, предназначенное для преобразования напряжения переменного тока посредством электромагнитной индукции. Мы в соцсетях Присоединяйтесь!

Программа для расчета импульсного трансформатора 2.6

Сегодня я расскажу о процедуре расчета и намотки импульсного трансформатора, для блока питания на ir Моя задача стоит в следующем, нужен трансформатор c двумя вторичными обмотками, каждая из которых должна иметь отвод от середины. Ток протекать будет 3А, что составит Вт. Для начала загружаем себе программу расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT и запускаем её. Выбираем схему преобразования — полумостовая.

Программа предназначена для расчетов параметров импульсных трансформаторов на на броневых, тороидальных, Ш-образных и других сердечниках.

Программа для расчета импульсного трансформатора 2.6

Чтобы намотать импульсный выходной трансформатор на ферритовом сердечнике на любую мощность, необходимо провести предварительный, прикидочный расчет. И так далее Витки всех обмоток не влезут в его окно. Чтобы получить мощность ватт, нужно брать больше размер кольца. Для определения количества витков в обмотках трансформатора, необходимо определить число витков на 1 вольт, исходя из площади Sк. Применить складывание однотипных сердечников вместе.

Расчет трансформатора, онлайн калькулятор

В этой статье рассказано о том, как рассчитать и намотать импульсный трансформатор для самодельного полумостового блока питания, который можно изготовить из электронного балласта сгоревшей компактной люминесцентной лампочки. Это когда лень считать витки. Как за час сделать импульсный блок питания из сгоревшей лампочки? Как подружить Блокнот с Калькулятором Windows, чтобы облегчить расчёты? Самодельный импульсный преобразователь напряжения из 1,5 в 9 Вольт для мультиметра. Наиболее универсальными магнитопроводами являются Ш-образные и чашкообразные броневые сердечники.

Данные для расчёта трансформатора с тороидальным магнитопроводом: напряжение первичной обмотки, U1 = В;; напряжение вторичной обмотки .

Как рассчитать и намотать импульсный трансформатор для полумостового блока питания?

Онлайн расчет силового импульсного трансформатора. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Вашему вниманию подборки материалов:. К онструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения.

Как рассчитать и намотать импульсный трансформатор для полумостового блока питания?

Данный онлайн расчет трансформатора выполнен по типовым расчетам электрооборудования. В типовых расчётах все начинается с определения необходимой мощности вторичной обмотки, а уж потом с поправкой на КПД — коэффициент полезного действия, находим мощность всего трансформатора, и на основании этого рассчитываем необходимое сечение и тип сердечника и так далее. Изначально так и было в моём расчете. Пока не появились предложения от посетителей сайта внести изменения в расчет. По имеющимся размерам трансформаторного железа рассчитываем полную мощность трансформатора, а уж потом видим, какой ток и напряжение можно снять с этого железа.

Обнаружен блокировщик рекламы.

Импульсный преобразователь напряжения позволяет в современных реалиях обеспечивать человека многими автоматизированными бытовыми и производственными нуждами, питая их в составе стабильного высокопроизводительного ИИП. Расчет и проектирование импульсного трансформатора, создание новинок — важное направление электроники, как науки и отрасли. Импульсные источники питания ИИП используются практически во всех сферах современной жизни человека. Сложная бытовая техника, мультимедийная электроника питает микросхемы встроенными импульсными источниками питания. Импульсный трансформатор — одна из основных частей любого блока питания инверторного или конверторного типа.

Различные типы трансформаторного оборудования применяются в электронных и электротехнических схемах, которые востребованы во многих сферах хозяйственной деятельности. Например, импульсные трансформаторы далее по тексту ИТ — важный элемент, устанавливаемый практически во всех современных блоках питания. В зависимости от формы сердечника и размещения на нем катушек, ИТ выпускаются в следующих конструктивных исполнениях:. Заметим, что электротехническая сталь содержит мало добавок кремния, поскольку он становится причиной потери мощности от воздействия вихревых токов на контур магнитопровода.

Упрощенный расчет импульсных трансформаторов – ElettroAmici

Упрощенный расчет импульсных трансформаторов – ElettroAmici

статьи

Новая статья

Я хочу поговорить о расчете импульсных трансформаторов, в сети описано много методов, но использовать какие-то непонятные коэффициенты, те номера, где они берутся? Не один четко не описывает, если я не понимаю, что-то или, если я не spegano ясно я никогда не смогу повторить то, что они узнали, и при необходимости адаптировать его к моим потребностям.

Давайте начнем с того, что мы хотим достичь определенного устройства, он нужен источник питания, например, равный 250 ватт, то вы должны выбрать магнитную цепь, способную доставлять эту силу.

Для этого, существует реальная формула для оценки общей входной мощности магнитного элемента:

• кф является формой напряжения или тока: для груди = 1,11 для прямоугольника = 1.
• KLC – Коэффициент поперечного сечения магнитного материала наполнителя геометрического feromagnetica КЗС = 0.6 – 0,95, и он доступен в справочной литературе по магнитному элементу.
• почему – заполняя коэффициент магнитного окна проводника с секциями проводника, Кок = 0,35.
• n0 – Коэффициент, показывающий, какой из первичной обмотки катушки необходимо n0 = 0,5 в трансформаторах.
• Южная Каролина – часть магнитной цепи.
• многие Это сечение окна магнитопровода.
• J – плотность тока, с естественным охлаждением 3500000 A / м2, принуждая вы можете получить 6000000 A / м2
• В – Индукция операции магнитной цепи.
• е Это частота напряжения или тока Гц.

И так, согласно этой формуле, мы будем оценивать фактическую суммарную мощность трансформатора и оценить то, что мы можем выжать из этого ядра!

например:

У нас есть трансформатор от источника питания компьютера с параметрами.

Сечение магнитной цепи является Sc = 0,9 см2

Поперечное сечение окна Сок = 2,4 см2

Работа индукция B = 0,15 (ориентировочная стоимость)

Ожидаемая частота работы нашего устройства е = 50 кГц.

Мы переводим все в метрах, ампер, герц, и т.д..

Мы получаем:

Тогда ядро ​​достаточно, чтобы выдержать 250W, идти дальше, теперь необходимо рассчитать катушки и секцию проволоки.

Желание много данных приведенной выше формулы I можно считать постоянной дальнейшее упрощение формулы, оставив только переменные как физические размеры трансформатора и частоты.

Для полноты обсуждения я не сделал это, но ничто не мешает вам сделать это для личных расчетов

Начнем с II числа витков первичной обмотки, почему существует прекрасная формула:

Все данные, которые мы видели выше, кроме U1 – Это непосредственно первичная обмотка напряжения.

Предположим, вы строите преобразователь полумостовой, начиная с traddrizzata сетевого напряжения En = 310V, то U1 = 155V, так как первичная обмотка будет соединена через конденсатор делителя, например 310/2.

Далее мы предполагаем,.

Вторичная обмотка должна иметь напряжение 50 V.

Учитывая, что намерены получить двойное напряжение будет 14 более 14 шпиль. Все значения округлены до ближайшего целого числа!

Теперь рассчитать сечение проводов обмоток.

• первичный:

P1: власть нам нужно на выходе и установить на 250 W.

В этой статье, Я хотел бы кратко объяснить и легко вычисление импульсного трансформатора, объясняя основные коэффициенты того, что мы на руках.

также, не забывайте, что для более точного расчета необходимо использовать справочные данные магнитного элемента.

В конце, Я хотел бы сказать, что я использовал эту технику в течение нескольких лет, чтобы вычислить как низкочастотные трансформаторы высокой частоты.

Amilcare

ГОЛОСОВАНИЕ

15 июль 2018//от AmilcareТеги: мощность, компьютер, общая электроника, SMPS, напряжение, руководство

Установить ссылку на эту запись

HTTPS://www.elettroamici.org/wp-content/uploads/2018/07/trasformatore.jpg 214 300 Amilcare https://www.elettroamici.org/wp-content/uploads/2017/08/FAVICON-1-300×271.png Amilcare2018-07-15 21:04:422018-07-15 21:04:42Упрощенный расчет импульсных трансформаторов

2 ответы

Обратные ссылки & Пинги

Ответить

Хотите принять участие в обсуждении?
Вы можете внести свой вклад!

© Copyright — ElettroAmici

Пролистать наверх трансформатор с ферритовым сердечником

; Полное руководство по основам

Большинство электрических трансформаторов имеют вторичную и первичную обмотки в качестве основных характеристик. В других случаях могут быть третичные обмотки. Таким образом, между обмотками должна быть эффективная потокосцепление для привода трансформатора. Следовательно, добавлен высокоэффективный магнитный путь с низким магнитным сопротивлением, обеспечивающий превосходную работу потокосцепления. Магнитный путь — это то, что мы называем сердечником.

Теперь сердечники изготавливаются из различных материалов, таких как ферриты, сталь, кремний и многие другие. В этой статье речь пойдет исключительно о ферритовых сердечниках, а также о различных типах, преимуществах и областях применения. Кроме того, мы можем предоставить другие сведения, которые могут быть важны для вас.

1. Что такое трансформатор с ферритовым сердечником?

Часто магнитные ферритовые сердечники имеют комбинацию соединений марганца, цинка, никеля и оксидов железа. Поскольку соединения обладают низкой коэрцитивной силой, они попадают под мягкие ферриты. Типы ферритовых сердечников включают оболочковые, тороидальные, цилиндрические и закрытые сердечники.

(тороидальные или цилиндрические индукторы на магнитном сердечнике)

Трансформаторы с ферритовым сердечником обычно имеют более высокие требования по сравнению с трансформаторами с железным сердечником. Ферритовые трансформаторы имеют преимущества, в том числе устойчивость к повышенным токам, низкие потери на гистерезис и отсутствие необходимости в ламинировании.

С другой стороны, трансформаторы с железным сердечником требуют ламинирования для достижения режима низких потерь на вихревые колебания. Кроме того, поскольку вы не можете сделать пластины тоньше, они, как правило, неэффективны для высоких частот.

2. Типы и преимущества трансформаторов с ферритовым сердечником
Типы

В приведенном ниже списке представлены основные типы трансформаторов с ферритовым сердечником.

Марганец Цинк (MnZn)

Помимо того, что MnZn имеет более высокую проницаемость, он также имеет более высокий уровень насыщения, чем никель-цинковый феррит. Поэтому они лучше всего подходят для приложений с рабочей частотой менее 5 МГц. Кроме того, импеданс сердечника подходит для катушек индуктивности до 70 МГц.

Никель Цинк (NiZn)

По сравнению с MnZn, NiZn имеет более высокое удельное сопротивление. Из-за этого вы в основном будете использовать его в приложениях, требующих частотного диапазона от 2 МГц до нескольких сотен МГц. Более того, его импеданс может работать с катушками индуктивности, выходящими за пределы 70 МГц. Однако сердечник из феррита NiZn чувствителен к температуре с еще более низкой температурой Кюри, ниже 500°C.

Песчаная пыль

Песчаная пыль — это высокочастотный дроссель, который можно использовать только с ферритом.

Ламинирование/аморфное и нанокристаллическое покрытие

В основном вы найдете ламинированное/аморфное и нанокристаллическое покрытие в таких областях, как ИБП, сварочные аппараты и инверторы.

Также следует отметить, что ферритовые сердечники бывают разных форм:

Сердечники ETD; Во-первых, у нас есть сердечники ETD с минимальным сопротивлением обмотки на их центральной опоре. Сопротивление обмотки позволяет оптимизировать размеры для повышения энергоэффективности. Кроме того, они эффективно подходят для катушек индуктивности и силовых трансформаторов.

ядра EER; Во-вторых, есть сердечники EER с круглой центральной опорой. В большинстве случаев круглая центральная стойка обеспечивает более короткую длину пути намотки по сравнению с квадратной центральной стойкой.

E, I ядро; Его особенностью является катушечная намотка. И собрать его можно без труда. E, я основные виды использования; инверторные трансформаторы, широкополосные, силовые, преобразователи, телекоммуникационные катушки индуктивности и дифференциалы.

Сердечники EFD; Иметь элемент площади поперечного сечения. Из-за этого они могут быть полезны для приложений с несколькими трансформаторами и катушками индуктивности и компактными трансформаторами.

(ферритовые катушки индуктивности).

Преимущества 

Некоторые из преимуществ трансформатора с ферритовым сердечником, предлагаемого для большинства электрических применений, включают:

1. Во-первых, он обладает высокой магнитопроницаемостью. Из-за этого трансформатор часто применяется в высокочастотных трансформаторах.
2. Затем, его электропроводность низкая . Это гарантирует, что ферритовый сердечник не потеряет вихревые токи.
3. Кроме того, напряженность электрического поля выше . Это позволяет изменять магнитное направление с небольшими потерями на гистерезис. Более того, приятно отметить, что сердечники из твердого феррита имеют меньшую коэрцитивную силу, чем сердечники из мягкого феррита.

(гистерезис в магнитном поле).

Другие преимущества трансформаторов с ферритовым сердечником в электротехнической промышленности, в том числе;

• Низкий коэффициент гистерезиса,
• Высокие значения добротности,
• Низкое искажение сигнала и
• Низкая чувствительность по постоянному току.
3. Каковы основные области применения трансформаторов с ферритовым сердечником?

Трансформатор с ферритовым сердечником находит широкое применение, в том числе:

• Преобразователи постоянного тока; Здесь они уменьшают или увеличивают напряжение постоянного тока.
• Мобильные зарядные устройства; Очевидно, что каждое зарядное устройство для телефона имеет определенный ток и напряжение. Следовательно, трансформаторы с ферритовым сердечником помогают повышать и понижать напряжение в соответствии с требованиями.
• Силовые электронные схемы; Все силовые электронные схемы с высокими частотами содержат трансформатор с ферритовым сердечником. Например, есть чистые синусоидальные инверторы и импульсные инверторы питания.
• Бытовая техника; Несколько бытовых приборов, в которых используется ферритовый трансформатор, включают холодильники, кондиционеры, стиральные машины и телевизоры. Кроме того, трансформатор помогает снизить уровень шума при фильтрации электромагнитных помех во время работы.

(шумоподавление с использованием ферритовых компонентов).

• Бесщеточные инверторы постоянного тока; Ферритовые трансформаторы преобразуют переменный ток в постоянный или переменный ток в переменный в бесщеточных инверторных схемах постоянного тока.
• Панели солнечных батарей; Кроме того, в солнечных панелях и батареях трансформаторы повышают низкое напряжение постоянного тока.
• Электромобили; В двигателях и зарядных устройствах электромобилей используется трансформатор с ферритовым сердечником.
• Освещение; Наконец, ферритовые трансформаторы действуют как трансформаторы драйвера и обеспечивают необходимое напряжение в светодиодных сегментах.
4. Как рассчитать трансформаторы с ферритовым сердечником

Прежде всего, подготовьте все необходимые параметры. Наша конструкция представляет собой двухтактную топологию с центральным отводом.

Расчет первичных витков

3 — первичный виток.

• Расчет вторичных витков; Пиковое вторичное значение постоянно на уровне 310 В. Это помогает поддерживать рабочее напряжение от 13 В до 10,5 В (самое низкое). Дополнительные 20 В к 310 В дают 330 В, что достаточно для максимального выходного пикового напряжения.
• Определить максимальное вторичное напряжение для ШИМ-управления с обратной связью; PMW составляет 98% от всего рабочего цикла. Итак, когда батарея на 10,5В, 310В на вторичной, используем расчет; 98% × 10,5 В = 10,29 В. Окончательное максимальное вторичное напряжение составляет 330 В, в то время как первичное напряжение составляет 10,29 В.
• Найдите коэффициент трансформации первичной вторичной обмотки; Соотношение составляет 330:10,29 = 32,1 
• Расчет количества витков вторичной обмотки определяется путем умножения числа витков первичной обмотки (3) на отношение номинальных напряжений (32,1). Теперь 32,1 × 3 = 9.6.3 округлить до 96. 
• Рассчитать количество витков вспомогательной обмотки

Вспомогательная обмотка потребуется для внешней реализации. Формула выглядит следующим образом;

5. Как проектировать ферритовые трансформаторы различных топологий

Различные приложения и типы сердечников имеют разные названия и топологии в зависимости от схемы. Некоторые из топологий включают обратноходовую, двухтактную, полумостовую и оболочковую. Тем не менее, при проектировании любого ферритового трансформатора с любой формой топологии необходимо учитывать форму, удельную стоимость, оптимальную температуру, размер и частоту. Упомянутые пункты должны поддерживать трансформатор, сводя к минимуму потери в сердечнике, обеспечивая электрическую изоляцию и предотвращая насыщение сердечника.

Рабочая частота и размер ферритовых трансформаторов зависят от двух основных применений; мощность и сигнал.

Ферромагнитный металлический сердечник для высокоэнергоэффективного трансформатора. Ферритовый трансформатор для импульсного источника питания. Селективный фокус, малая глубина резкости

(ферромагнитные металлические сердечники).

Применение сигналов; ферритовый трансформатор здесь имеет высокочастотный диапазон в мегагерцовом масштабе и имеет небольшие размеры.

Силовые приложения; В отличие от сигнальных приложений, трансформаторы здесь большие и низкочастотные (диапазон от 1 кГц до 200 кГц) 

Шаги 

• Прежде чем приступить к процессу проектирования трансформатора, убедитесь, что ваши требования соответствуют желаемому применению. Требования к проекту могут включать уровень тока, выходное напряжение, рабочие частоты и входное напряжение.
• Во-вторых, проверьте другие параметры, включая рабочую температуру, способ монтажа, изоляцию, расстояние, токи утечки и размер.
• Затем перейдите к выбору ядра. Вам понадобятся шпульки, чтобы соответствовать выбранному вами сердечнику, и они также помогут установить ваш продукт после того, как вы его закончите.
• В-четвертых, используя формулы подзаголовка «Как рассчитать трансформаторы с ферритовым сердечником», рассчитайте потери мощности, число витков. Также можно рассчитать и другие необходимые параметры.
• Далее необходимо определиться с размером шины и током первичной обмотки.

     Формула: первичный ток = общая выходная мощность + потери мощности трансформатора, деленные на первичное напряжение.

• Затем определите количество витков вторичной обмотки. Здесь вы проверите провода на своем механическом чертеже. Затем убедитесь, что они вписываются в зону намотки по средней длине витков, высоте и шпульке. Кроме того, добавьте некоторую изоляцию между обмотками, но также учитывайте общую высоту обмотки.
• Кроме того, измерьте напряжение нагрузки и разомкнутую цепь поперек вторичной обмотки, чтобы проверить свою конструкцию. Опять же, используйте формулы из подзаголовка четыре для расчета сопротивления каждой обмотки. Кроме того, рассчитайте поперечное падение напряжения на той же обмотке. Падение напряжения = ток × сопротивление.
• Наконец, закончите, рассчитав требуемую температуру. Повышение температуры в ферритовых трансформаторах связано с потерями мощности в обмотках и потерями мощности в сердечнике. В зависимости от вашего применения расчет должен определить приемлемую температуру.
6. В чем разница между трансформатором с ферритовым сердечником и простым трансформатором?

В таблице ниже приведены различия между простым трансформатором и трансформатором с ферритовым сердечником.

(трансформатор с медной катушкой).

Заключение  

В целом, трансформаторы с ферритовым сердечником являются лучшим вариантом при рассмотрении высокочастотных приложений, поскольку они обладают эффективными характеристиками. Трансформаторы обладают высокой магнитной проницаемостью, высокой коэрцитивной силой и проводят малую электрическую мощность. К высокочастотным устройствам относятся импульсные источники питания, фильтры помех, катушки индуктивности, трансформаторы и т. д. Если вы заинтересованы, вы можете связаться с нами, и мы будем рады помочь.

Конструкция трансформатора с ферритовыми сердечниками Magnetics


Компания Magnetics предлагает два метода выбора ферритового сердечника для силовой установки: выбор сердечника по допустимой мощности и выбор сердечника по продукту WaAc.

Выбор ядра по мощности

 График мощности характеризует допустимую мощность каждого ферритового сердечника на основе рабочей частоты, топологии схемы, выбранного уровня магнитного потока и количества энергии, требуемой схемой. Если эти четыре характеристики известны, ядро ​​можно выбрать из типовой таблицы допустимой мощности.

Выбор сердечника по продукту WaAc

Допустимая мощность сердечника трансформатора также может быть определена его произведением WaAc, где Wa — доступная площадь окна сердечника, а Ac — эффективная площадь поперечного сечения сердечника. Используя приведенное ниже уравнение, рассчитайте продукт WaAc, а затем используйте диаграмму распределения продукта по площади (WaAc), чтобы выбрать соответствующее ядро.

WaAc = Произведение площади окна и площади сердцевины (см ⁴ )

P _или = Выходная мощность (Вт)

D _cma = Плотность тока (окр. мил/ампер) Плотность тока можно выбрать в зависимости от допустимой величины тепловыделения. 750 обр. mils/amp является консервативным; 500 цир. Милс агрессивен.

B _max = плотность потока (гаусс), выбираемая на основе рабочей частоты. Выше 20 кГц потери в сердечнике увеличиваются. Для работы ферритовых сердечников на более высоких частотах необходимо работать с уровнями потока сердечника ниже ± 2 кг. Диаграмма зависимости плотности потока от частоты показывает снижение уровней потока, необходимое для поддержания потерь в сердечнике на уровне 100 мВт/см³ на различных частотах при максимальном повышении температуры на 25°C.