Дизајн ефикасног круга напајања није мањи изазов. Они који су већ радили са СМПС колима лако би се сложили да дизајн повратног трансформатора игра виталну улогу у дизајнирању ефикасног кола за напајање. Већина пута ови трансформатори нису доступни на полици са потпуно истим параметром који одговара нашем дизајну. Дакле, у овом водичу за дизајн трансформаторанаучићемо како да изградимо сопствени трансформатор како захтева наш дизајн кола. Имајте на уму да овај водич покрива само теорију помоћу које ћемо касније у другом упутству израдити 5В 2А СМПС коло са ручно израђеним трансформатором, као што је приказано на горњој слици за практично излагање. Ако сте потпуно нови у трансформатору, молимо вас да прочитате чланак Основе трансформатора да бисте боље разумели поступак.
Делови у СМПС трансформатору
ПВМ трансформатор дизајн има различита трансформатора делове који су директно одговорни за обављање трансформатора. У наставку су објашњени делови присутни у трансформатору, научићемо важност сваког дела и како треба да буде изабран за ваш дизајн трансформатора. Ови делови се у већини случајева придржавају и осталих врста трансформатора.
Језгро
СМПС је кратица за склопни модул напајања. Особине СМПС трансформатора веома зависе од фреквенције у којој раде. Висока фреквенција комутације отвара могућности избора мањих СМПС трансформатора. Ови високофреквентни СМПС трансформатори користе феритна језгра.
Трансформатора језгро дизајн је најважнија ствар у СМПС трансформатора изградњу. Језгро има другачији тип А Л (коефицијент индуктивности језгра без растојања) у зависности од материјала језгра, величине језгра и типа језгра. Популарни тип материјала за језгро су Н67, Н87, Н27, Н26, ПЦ47, ПЦ95 итд. Такође, произвођач феритних језгара даје детаљне податке у техничком листу, који ће бити корисни при одабиру језгра за ваш трансформатор
На пример, овде је дата листа популарног језгра ЕЕ25.
Горња слика је листа са подацима о језгру ЕЕ25 од материјала ПЦ47 широко популарног произвођача језгара ТДК. Сваки делић информација биће потребан за изградњу трансформатора. Међутим, језгра имају директан однос излазне снаге, тако да су за различиту снагу СМПС-а потребни различити облик и величина језгара.
Ево листе језгара у зависности од снаге. Листа се заснива на конструкцији од 0-100В. Извор листе је преузет из документације Повер Интегратион. Ова табела ће бити корисна за одабир правог језгра за ваш дизајн трансформатора на основу његове снаге.
| Максимална излазна снага | Феритна језгра за изградњу ТИВ | Феритна језгра за изградњу ране на маргини |
| 0-10В |
ЕПЦ17, ЕФД15, ЕЕ16, ЕИ16, ЕФ15, Е187, ЕЕ19, ЕИ19 |
ЕЕЛ16, ЕФ20, ЕЕЛ19, ЕПЦ25, ЕФД25 |
| 10-20В |
ЕЕ19, ЕИ19, ЕПЦ19, ЕФ20, ЕФД20, ЕЕ22, ЕИ22 |
ЕЕЛ19, ЕПЦ25, ЕФД25, ЕФ25 |
| 20-30В | ЕПЦ25, ЕФД25, Е24 / 25, ЕИ25, ЕФ25, ЕИ28 |
ЕПЦ30, ЕФД30, ЕФ30, ЕИ30, ЕТД29, ЕЕР28 |
| 30-50В |
ЕИ28, ЕФ30, ЕИ30, ЕТД29, ЕЕР28 |
ЕИ30, ЕТД29,
ЕЕР28, ЕЕР28Л, ЕЕР35 |
| 50-70В |
ЕЕР28Л, ЕТД34, ЕИ35, ЕЕР35 |
ЕЕР28Л, ЕТД34, ЕЕР35, ЕТД39 |
| 70-100В |
ЕПЦ30, ЕФД30, ЕФ30, ЕИ30, ЕТД29, ЕЕР28 |
ЕЕР35, ЕТД39, ЕЕР40, Е21 |
Овде термин ТИВ означава конструкцију троструко изоловане жице. Е језгре су најпопуларније и широко се користе у СМПС трансформаторима. Међутим, Е језгра имају неколико случајева, као што су ЕЕ, ЕИ, ЕФД, ЕР, итд. Сви они изгледају попут слова „Е“, али средишњи део се разликује за сваку супстанцу. Уобичајени типови Е језгара су илустровани доле уз помоћ слика.
ЕЕ Цоре
ЕИ Цоре
ЕР Цоре
ЕФД Цоре
Боббин
Калем је кућиште језгара и намотаја. Калем има ефективну ширину која је неопходна за израчунавање пречника жице и конструкције трансформатора. И не само то, калем трансформатора такође има тачкасти знак који пружа информације о примарним намотајима. Уобичајено коришћена шпулна трансформатора ЕЕ16 приказана је у наставку
Примарни намотај
ПВМ трансформатор намотаја ће имати примарни намотај и најмање једног секундарног намотаја, на основу дизајна можда Хав више секундарног намотаја или помоћни намотај. Примарни намотај је први и унутрашњи намотај трансформатора. Директно је повезан са примарном страном СМПС-а. Обично је број намотаја на примарној страни већи од осталих намотаја трансформатора. Проналажење примарног намотаја у трансформатору је једноставно; само треба проверити да ли је тачкаста страна трансформатора примарног намотаја. Генерално се налази преко високонапонске стране МОСФЕТ-а.
У схеми СМПС-а можете приметити високонапонски једносмерни ток из високонапонског кондензатора повезаног са примарном страном трансформатора, а други крај повезан је са покретачким погоном (унутрашњи одводни пин МОСФЕТ-а) или са засебним високонапонским одводним МОСФЕТ-овим затичем.
Секундарни намотај
Секундарни намотај претвара напон као и струју на примарној страни у тражену вредност. Откривање секундарног излаза је помало сложено јер у неким СМПС дизајном трансформатор обично има више секундарних излаза. Међутим, излазна или нисконапонска страна СМПС кола углавном је повезана са секундарним намотајем. Једна страна секундарног намотаја је ДЦ, ГНД, а друга страна је повезана преко излазне диоде.
Као што је већ речено, СМПС трансформатор може имати више излаза. Стога СМПС трансформатор такође може имати више секундарних намотаја.
Помоћни намотаји
Постоје различите врсте СМПС дизајна где је возачком колу потребан додатни извор напона за напајање ИЦ управљачког програма. Помоћни намотај се користи за обезбеђивање овог додатног напона у кругу возача. На пример, ако ваш управљачки модул ИЦ ради на 12В, тада ће СМПС трансформатор имати помоћни излазни намотај који се може користити за напајање овог ИЦ.
Изолациона трака
Трансформатори немају електричну везу између различитих намотаја. Због тога је потребно пре омотавања различитих намотаја изолационе траке омотати око намотаја ради раздвајања. Типичне полиестерске заштитне траке користе се различите ширине за различите врсте калема. Дебљине трака морају да буду 1-2мил за обезбеђивање изолације.
Кораци дизајнирања трансформатора:
Сада када знамо основне елементе трансформатора, можемо следити кораке у наставку да бисмо дизајнирали сопствени трансформатор
Корак 1 : Пронађите право језгро за жељени излаз. Изаберите одговарајуће језгре наведене у горњем одељку.
Корак 2 : Откривање примарног и секундарног скретања.
Примарни и секундарни завој су међусобно повезани и зависе од осталих параметара. Трансформатор Дизајн Формула за израчунавање примарне и секундарне скретања су-
Где је
Н п примарни завој, Н с је секундарни завој, Вмин је минимални улазни напон, Вдс је одвод до напона извора Повер Мосфет-а, Во је излазни напон
Вд је пад напона излазних диода
А Дмак је максимални радни циклус.
Према томе, примарни и секундарни завој су међусобно повезани и имају однос завоја. Из горњег прорачуна може се подесити однос, па се одабиром секундарних завоја могу сазнати примарни завоји. Добра пракса је употреба 1 окрета по излазном напону секундарног намотаја.
Корак 3: Следећа фаза је откривање примарне индуктивности трансформатора. Ово се може израчунати према доњој формули,
Где, П 0 је излазна снага, з је фактор алокације губитака, н је ефикасност, ф с је фреквенција пребацивања, И п је вршна примарна струја, К РП је омјер струје вала и врха.
Корак 4: Следећа фаза је откривање ефективне индуктивности за жељено зазорно језгро.
Горња слика показује шта је празнина језгра. Гаппинг је техника за смањење вредности примарне индуктивности језгара на жељену вредност. Основни произвођачи пружају празнину језгра за жељену оцену А ЛГ. Ако вредност није доступна, можете додати одстојнике између језгара или је брусити да бисте добили жељену вредност.
Корак 5: Следећи корак је откривање пречника примарне и секундарне жице. Пречник примарне жице у милиметрима је
Где је БВ Е ефективна ширина калема, а Н п број примарних завоја.
Пречник секундарних жица у милиметрима ис-
БВ Е је ефективна ширина шпулице, Н С је број секундарних завоја, а М је маргина на обе стране. Жице треба претворити у АВГ или СВГ стандард.
За секундарни проводник већи од 26 АВГ није дозвољен због повећања ефекта коже. У том случају могу се конструисати паралелне жице. У паралелном намотавању жице, то значи да када је потребно намотати више од две жице за секундарну страну, пречник сваке жице може бити стварна вредност једноструке жице ради лакшег намотавања преко секундарне стране трансформатора. Због тога можете пронаћи неке трансформаторе који имају двоструке жице на једној завојници.
Овде се ради о пројектовању СМПС трансформатора. Због критичне сложености дизајна, софтвер за дизајн СМПС-а, као што је ПИ Екперт за интеграцију напајања или Випер из компаније СТ, нуди алате и изврсности за промену и конфигурацију СМПС трансформатора по потреби. Да бисте добили практичнију изложеност, можете погледати овај водич за дизајн 5В 2А СМПС где смо користили ПИ Екперт за изградњу сопственог трансформатора користећи до сада разматране тачке.
Надам се да сте разумели водич и уживали сте научити нешто ново, ако имате питања, слободно их оставите у одељку за коментаре или објавите на форумима ради бржег одговора.