حلقات الفريت لتبديل إمدادات الطاقة. حساب محولات تحويل امدادات الطاقة

الغرض من المحولات النبضية وتشغيلها

حساب البيانات الأولية واختيار عناصر الجهاز

لف محولات النبض

1. كيفية تحديد عدد المنعطفات والقوة؟

2. كيف تحدد كثافة التيار؟

3. كيف يتم تحديد عدد لفات الملف الأولي؟

4. ما هي الفريتات التي يمكن استخدامها ولماذا؟

5. ما مدى سخونة اللب؟

6. كيف تأخذ في الاعتبار خصائص القصور الذاتي للمحول؟

7. قياس تجريبي لبارامترات محول النبض.

المؤلفات.

تصميم (أنواع) محولات النبض

مبدأ التشغيل

حساب محول النبض

البيانات الأولية لحساب محول بدائرة مغناطيسية حلقية:

الصيغ والجداول الخاصة بالحساب اليدوي للمحول:

مثال 1:

المثال 2:

خسائر مغناطيسية.

خسائر في النحاس.

إجمالي الخسائر في المحولات.

المثال 3:

التذييل 1. اشتقاق معادلة عدد الدورات.

الملحق 2. اشتقاق معادلة القوة الكلية للمحول.

1. فريت المنغنيز والزنك.

2. الفريت النيكل والزنك.

ما هي درجات الفريت الأكثر إثارة للاهتمام بالنسبة لنا؟

كيف تقيمهم؟

كيف تؤثر هذه الأصداء؟

كانت هناك حاجة ل كتلة قويةتَغذِيَة. في حالتي ، هناك دائرتان مغناطيسيتان مصفحتان - شريط وحلق. نوع الدرع: ShL32x50 (72x18). النوع الحلقي: OL70 / 110-60.

جهد اللف الأولي ، U1 = 220 فولت ؛
جهد اللف الثانوي ، U2 = 36 فولت ؛
تيار اللف الثانوي ، l2 = 4 أ ؛
القطر الخارجي للنواة ، D = 110 مم ؛
القطر الداخلي الأساسي ، د = 68 مم ؛
ارتفاع النواة ، ح = 60 مم.

أظهر حساب محول بدائرة مغناطيسية من النوع ShL32x50 (72x18) أن النواة نفسها قادرة على توصيل جهد 36 فولت بتيار 4 أمبير ، ولكن قد لا يكون من الممكن لف الملف الثانوي بسبب مساحة النافذة غير كافية. ننتقل إلى حساب محول بدائرة مغناطيسية من النوع OL70 / 110-60.

سيسمح لك حساب البرامج (عبر الإنترنت) بتجربة المعلمات بسرعة وتقليل وقت التطوير. يمكنك أيضًا الحساب باستخدام الصيغ الموضحة أدناه. وصف المدخلات والحقول المحسوبة للبرنامج: الحقل الأزرق الفاتح - البيانات الأولية للحساب ، الحقل الأصفر - البيانات المحددة تلقائيًا من الجداول ، إذا قمت بتحديد المربع لضبط هذه القيم ، يتغير لون الحقل إلى اللون الأزرق الفاتح ويسمح لك لإدخال القيم الخاصة بك ، الحقل لون أخضر- القيمة المحسوبة.

1. قوة اللف الثانوي.

2. القوة الكلية للمحول.

3. المقطع العرضي الفعلي للصلب للدائرة المغناطيسية في موقع ملف المحول ؛

4. تقدير المقطع الفولاذي للدائرة المغناطيسية في موقع ملف المحول.

5. منطقة المقطع العرضي الفعلية للنافذة الأساسية ؛

6. الحجم التصنيف الحالياللف الأساسي

7. حساب قسم الأسلاك لكل ملف من اللفات (لـ I1 و I2) ؛

8. حساب قطر الأسلاك في كل ملف دون الأخذ بعين الاعتبار سمك العزل ؛

9. حساب عدد اللفات في المحولات.

ن - رقم اللف ،
U '- انخفاض الجهد في اللفات ، معبرًا عنه بنسبة مئوية قيمة رمزية، انظر الجدول.

في المحولات الحلقية ، تكون القيمة النسبية لانخفاض الجهد الكلي في اللفات أقل بكثير مقارنة بالمحولات المدرعة.

10. حساب عدد الدورات لكل فولت.

11. صيغة لحساب القوة القصوى التي يمكن أن تعطيها الدائرة المغناطيسية ؛

Sst f - المقطع العرضي الفولاذي الفعلي للدائرة المغناطيسية الموجودة في موقع الملف ؛

سوك و - المساحة الفعلية للنافذة في الدائرة المغناطيسية الحالية ؛

Vmax - الحث المغناطيسي ، انظر الجدول رقم 5 ؛

J - كثافة التيار ، انظر الجدول رقم 3 ؛

Kok - عامل ملء النافذة ، انظر الجدول رقم 6 ؛

Кst - عامل ملء الدائرة المغناطيسية بالفولاذ ، انظر الجدول رقم 7 ؛

تعتمد قيم الأحمال الكهرومغناطيسية Vmax و J على الطاقة المأخوذة من الملف الثانوي لدائرة المحولات ، ويتم أخذها للحسابات من الجداول.

بعد تحديد قيمة Sst * Sok ، من الممكن اختيار الحجم الخطي المطلوب للدائرة المغناطيسية ، والتي لها نسبة مساحة لا تقل عن تلك التي تم الحصول عليها نتيجة الحساب.

محتوى:

تستخدم على نطاق واسع في الإلكترونيات والهندسة الكهربائية أنواع مختلفةمحولات. هذا يجعل من الممكن استخدام الأنظمة الإلكترونية في العديد من مجالات الإنتاج و النشاط الاقتصادي. لذلك ، جنبًا إلى جنب مع الحسابات الأساسية ، أهمية عظيمةيكتسب حساب محول النبض. تعتبر هذه الأجهزة من العناصر المهمة التي يتم استخدامها في جميع دوائر مصادر الطاقة الحديثة.

تستخدم محولات النبض في أنظمة الاتصالات ومتنوعة الأجهزة الأوتوماتيكية. هم الوظيفة الأساسيةهو تغيير سعة وقطبية النبضات. الشرط الرئيسي للتشغيل العادي لهذه الأجهزة هو الحد الأدنى من تشويه الإشارات التي ترسلها.

يكون مبدأ تشغيل المحول النبضي كما يلي: عندما تصل نبضات الجهد المستطيلة بقيمة معينة إلى مدخلاتها ، يحدث مظهر تدريجي في الملف الأولي التيار الكهربائيوزيادة قوتها. هذه الحالة ، بدورها ، تؤدي إلى التغيير حقل مغناطيسيفي اللف الثانوي والمظهر القوة الدافعة الكهربائية. في هذه الحالة ، لا يتم تشويه الإشارة عمليًا ، ولا تؤثر الخسائر الحالية الصغيرة على أي شيء.

عندما يصل المحول إلى قوته التصميمية ، يظهر بالضرورة الجزء السلبي من النبض. يمكن تقليل تأثيره عن طريق تثبيت صمام ثنائي بسيط في الملف الثانوي. نتيجة لذلك ، في هذا المكان ، سيقترب الدافع أيضًا من التكوين المستطيل في أقرب وقت ممكن.

الفرق الرئيسي بين المحولات النبضية وما شابه ذلك الأنظمة التقنيةيعتبر أسلوب عملها غير المشبع بشكل استثنائي. لتصنيع الدائرة المغناطيسية ، يتم استخدام سبيكة خاصة توفر عالية الإنتاجيةحقل مغناطيسي.

بادئ ذي بدء ، من الضروري اختيار الدائرة المغناطيسية الأنسب بشكل صحيح. تشتمل التصميمات العامة على نوى دروع ذات تكوينات على شكل حرف W وشكل كوب. يتيح تحديد الفجوة المطلوبة بين أجزاء اللب إمكانية استخدامها في أي منها كتل الدافعتَغذِيَة. ومع ذلك ، إذا تم تجميع محول دفع وسحب نصف جسر ، فيمكن الاستغناء عن دائرة مغناطيسية تقليدية. عند الحساب ، من الضروري مراعاة القطر الخارجي للحلقة (D) والقطر الداخلي للحلقة (د) وارتفاع الحلقة (H).

توجد كتب مرجعية خاصة بالدوائر المغناطيسية ، حيث تعرض أبعاد الحلقة بصيغة KDxdxH.

قبل حساب محول النبض ، من الضروري الحصول على مجموعة معينة من البيانات الأولية. تحتاج أولاً إلى تحديد جهد الإمداد. هناك بعض الصعوبات هنا ، فيما يتعلق بالممكن. لذلك ، بالنسبة للحسابات ، يتم أخذ الحد الأقصى لقيمة 220 فولت + 10 ٪ ، والتي يتم تطبيق المعاملات الخاصة عليها:

قيمة السعة هي: 242 فولت × 1.41 = 341.22 فولت.
341.22 - 0.8 × 2 \ u003d 340 فولت مطروحًا منها انخفاض الجهد عبر المعدل.

يتم تحديد قيمة الاستقراء والتردد باستخدام الجداول:

عند اللف محولات النبضيجب مراعاة خصائص هذه الأجهزة. بادئ ذي بدء ، يجب الانتباه إلى التوزيع المنتظم للملف حول محيط الدائرة المغناطيسية بالكامل. خلاف ذلك ، سيكون هناك انخفاض كبير في قوة الجهاز ، وفي بعض الحالات - فشلها.

في حالة لف السلك بيديك ، يتم استخدام لف "انعطاف للدوران" ، مصنوع في طبقة واحدة. بناء على هذا المواصفات الفنية، يتم إجراء حساب محول النبض أيضًا من حيث تحديد العدد المطلوب من الدورات. يجب تحديد قطر السلك المستخدم لللف بطريقة تناسب السلك بأكمله تمامًا في طبقة واحدة ، وسوف يتطابق عدد الدورات في هذه الحالة مع البيانات المحسوبة. يمكن أن يكون الفرق بين والنتيجة التي تم الحصول عليها باستخدام الصيغة من 10 إلى 20٪ ، مما يسمح لك بعمل لف دون الالتفات إلى عدد الدورات بالضبط.

لإجراء العمليات الحسابية ، توجد صيغة: دبليو = ن(د - 10 س - 4 د) / د، حيث دبليوهو عدد المنعطفات في الملف الأساسي ، ن- قيمة ثابتة تساوي 3.1416 ، د- القطر الداخلي لحلقة الدائرة المغناطيسية ، س- سماكة حشية العزل ، د- قطر الدائرة سلك معزول. الحد الأقصى لتفاوت الخطأ في الحساب هو -5 إلى + 10٪ حسب كثافة السلك.

برنامج مصمم لحساب محولات نبض الدفع والسحب ثنائية الأشواط ومحولات جهد إمداد الطاقة بالجسر ونصف الجسر.

من بين المزايا الرئيسية لـ Lite-CalcIT ، تجدر الإشارة إلى واجهة رسومية مريحة ومفهومة ، والتحكم والمحاسبة للميزات المختلفة للأجهزة الكهرومغناطيسية المدروسة ، بالإضافة إلى تكوين نتائج موثوقة إلى حد ما.

يتيح البرنامج المدروس حساب الأقطار لف الأسلاك(مع الأخذ في الاعتبار تأثير الجلد - عمق الاختراق الحالي في مجموعة الموصلات عند تردد معين) ، وفقدان الطاقة في الدائرة المغناطيسية ، وعدد الدورات في لفات المحولات وقوتها الإجمالية ، والتيار الممغنط للتيار الأولي لف ومحاثة ، ارتفاع درجة حرارة الدائرة المغناطيسية ، وأكثر من ذلك بكثير. ميزة مهمة Lite-CalcIT هو القدرة على تحديد مخطط التصحيح والتوافر خيارات مختلفةوحدات تحكم PWM: TL494 ، SG3525 ، IR2153 وما شابه. هناك أيضًا طريقتان لتبريد المحول: قسري وطبيعي. يمكن أن يكون الشكل الأساسي من النوع E أو ER أو EI أو ETD أو R ، بالإضافة إلى أن القاعدة الأساسية قابلة للتجديد. يجب إدخال بيانات منتجات العينات الأخرى بشكل مستقل وفقًا لوثائق الشركة المصنعة. عند إضافة نواة جديدة إلى مربع التحرير والسرد ، يقوم البرنامج تلقائيًا بإلحاق بادئة شكل واسم مادة إلى اسمه. تقدم Lite-CalcIT حساب ما يصل إلى أربع لفات ثانوية لمحول واحد ، ولكل ملف ثانوي ، وفقًا للأرقام ، يشار إلى مخطط التصحيح الخاص به. عند عرض نتائج العمل ، لا يعطي هذا البرنامج أقطار الأسلاك فحسب ، بل يعطي أيضًا عدد الخيوط التي يجب أن يتم لفها بهذه الأسلاك. في حالة وجود مصدر طاقة ثنائي القطب بنقطة وسطية ، سيتم تحديد عدد الدورات لكل ذراع من خلال علامة "+".

هناك تلميحات حول نتائج الحسابات الفردية وحقول الإدخال. بالإضافة إلى ذلك ، إذا تجاوز عدد من المعلمات الحدود المعقولة (على سبيل المثال ، التسخين الأساسي) ، فسيقوم هذا البرنامج بتحذير المستخدم بشأن هذا الأمر ويحد بشكل مستقل من عدد من القيم المحددة. يتم حفظ جميع بيانات الحساب السابق عند إعادة تشغيل البرنامج.

هذا البرنامج هو نسخة مبسطة من برنامج ExcellentIT وهو مناسب لأولئك الذين لا يريدون العبث بعدد كبير من المعلمات المحددة المختلفة (والتي يتم أخذها كمتوسطات افتراضيًا). ومع ذلك ، ينتج عن هذا خطأ حسابي أعلى. الاختلافات الرئيسية من النسخة الكاملة- عدم القدرة على حساب محاثة محث الخرج وكذلك حفظ وتحميل وطباعة نتائج العمل. عند العمل مع Lite-CalcIT ، لا ينبغي لأحد أن ينسى أن قطر السلك الموجود على الورنيش سيكون أكبر من قطر المدخل على النحاس.

مؤلف هذا البرنامج هو المبرمج المحلي فلاديمير دينيسينكو ، الذي يعيش في مدينة بسكوف. بالإضافة إلى برنامج ExcellentIT و Lite-CalcIT ، كتب عدة برامج أخرى لتحديد مكونات اللف للأجهزة المختلفة: Booster (شحذ لحساب التنحي والتصعيد) تبديل المنظمين) ، إلى الأمام (محولات أحادية الطرف أمامية) و Flyback (محولات محول flyback). يتبع المؤلف رغبات المستخدمين ويقوم باستمرار بتحسين البرنامج أعلاه. اكتسبت برامجه شعبية ليس فقط في بلدان الاتحاد السوفياتي السابق ، ولكن أيضًا في الخارج.

يتم توزيع برنامج Lite-CalcIT مجانًا تمامًا. التثبيت أثناء التثبيت غير مطلوب.

لغة واجهة حاسبة محول النبض المدروسة هي الروسية.

حجم البرنامج أقل من 1 ميغا بايت. منصة للعمل أنظمة التشغيل Microsoft Windows XP و Vista و 7 (تم اختبار قابلية التشغيل على 32 بت و 64 بت). يعمل Lite-CalcIT أيضًا مع Linux عند تشغيله ضمن Wine.

تحميل: (عدد التنزيلات: 953)

توزيع البرنامج:مجانا

في محول دفع وسحب مصمم بشكل صحيح العاصمةمن خلال لف ومغنطة النواة غائبة.
يتيح لك ذلك استخدام دورة إعادة المغناطيسية الكاملة والحصول على أقصى طاقة. نظرًا لأن المحول يحتوي على العديد من المعلمات المترابطة ، يتم إجراء الحساب في خطوات ، مع تحديد البيانات الأولية ، إذا لزم الأمر.

الطاقة الإجمالية التي يتم الحصول عليها من حالة عدم ارتفاع درجة حرارة الملف تساوي:

Pgab = S o S c f B m / 150 (1)

أين: ثرثرة ف- القوة ، W ؛ ج- مساحة المقطع العرضي للدائرة المغناطيسية ، سم 2 ؛ لذا- منطقة النافذة الأساسية ، سم 2 ؛ F- تردد التذبذب ، هرتز ؛ ب م = 0.25 تس- القيمة المسموح بها للتحريض بالنسبة للفريتات المصنوعة من النيكل والمنغنيز بترددات تصل إلى 100 كيلو هرتز.

نختار أقصى طاقة للمحول 80٪ من الإجمالي:

ف ماكس = 0.8 ف جاب (2)

الحد الأدنى لعدد لفات الملف الأولي ن 1يحدد أقصى جهدعلى اللف اموالتحريض الأساسي المسموح به بي ام:

ن = (0.25⋅10 4 وحدات م) / (و ب م ق ج) (3)

لف كثافة التيار يبالنسبة للمحولات التي تصل قوتها إلى 300 واط ، نأخذ 3..5 أمبير / مم 2 (المزيد من الطاقة يقابل أقل
المعنى). يتم حساب قطر السلك بالملليمتر بواسطة الصيغة:

د = 1.13⋅ (I / ي) 1/2 (4)

أين أنا- تيار متعرج فعال في A.

للتركيب بالموجات فوق الصوتية ، يلزم وجود محول تصعيد بقوة 30..40 واط. الجهد على الملف الأساسي هو جيبي ، مع قيمة فعالة يو اف= 100 فولت وتردد 30 كيلو هرتز.

هيا بنا نختار حلقة الفريت K28x16x9.
مساحتها المقطعية: Sc \ u003d (D - d) ⋅ ح / 2 \ u003d (2.8 - 1.6) ⋅ 0.9 / 2 \ u003d 0.54 سم 2
منطقة النافذة: إذن \ u003d (د / 2) 2 π \ u003d (1.6 / 2) 2 π \ u003d 2 سم 2

القوة الكلية: Pgab = 0.54 ⋅ 2 30 10 3 ⋅ 0.25 / 150 = 54 واط
أقصى قوة: Pmax = 0.8 ⋅ 54 = 43.2 واط

أقصى جهد لف: أم = 1.41 100 = 141 فولت
عدد الدورات: n 1 \ u003d 0.25 ⋅ 10 4 ⋅ 141 / (30 ⋅ 10 3 ⋅ 0.25 ⋅ 0.54) = 87
عدد الدورات لكل فولت: ن 0 \ u003d 87/100 = 0.87

القيمة الفعالة لتيار اللف الأساسي: أنا = P / U = 40/100 = 0.4 أ
نختار كثافة التيار 5 أ / مم 2. ثم قطر السلك النحاسي: د = 1.13 ⋅ (0.4 / 5) 1/2 = 0.31 ملم

إذا كنا نصنع محولًا منخفض الطاقة ، فيمكننا اللعب بالكثافة الحالية واختيار أسلاك أرق دون الخوف من ارتفاع درجة الحرارة. في كتاب Eranosyan ، تم إعطاء القرص التالي:

لماذا تعتمد كثافة التيار على قوة المحول؟
كمية الحرارة المنبعثة تساوي ناتج خسائر محددة وحجم السلك. تتناسب كمية الحرارة المشتتة مع مساحة الملف وفرق درجة الحرارة بينها وبين الوسط. مع زيادة حجم المحول ، ينمو الحجم بشكل أسرع من المنطقة ، وللحصول على نفس درجة الحرارة الزائدة ، يجب تقليل الخسائر المحددة وكثافة التيار. بالنسبة للمحولات بقدرة 4..5 كيلو فولت أمبير ، لا تتجاوز كثافة التيار 1..2 أمبير / مم 2.

معرفة عدد لفات الملف الأولي ندعونا نحسب محاثة. بالنسبة إلى حلقي ، يتم تحديده بواسطة الصيغة:

L = μ 0 μ S مع n 2 / لتر أ (5)

أين المنطقة S معتعطى في m2 ، متوسط الطولخط مغناطيسي لفي م ، الحث في H ، μ 0 \ u003d 4π ⋅ 10 -7 H / m - ثابت مغناطيسي.

في النسخة الهندسية ، تبدو هذه الصيغة كما يلي:

L = A L n 2(5 أ) ، ن = (L / A L) 1/2(5 ب)

معامل في الرياضيات او درجة ايه الومعلمة الطاقة S o S جبالنسبة لبعض أنواع الحلقات الواردة في الجدول 2:

لكي يعمل المحول كجهاز مطابق ، يجب استيفاء الشرط التالي:

L> (4 .. 10) R / (2 π f دقيقة) (6)

أين إل- الحث في H ، ص \ u003d يو 2 إف / ف نمقاومة الحمل أوم ، مخفضة إلى اللف الأساسي ،
fmin- الحد الأدنى للتردد هرتز.

في المحولات الرئيسية ، يتدفق تياران في الملف الأولي ، تيار تحميل مستطيل أنا العلاقات العامة \ u003d يو م / صوالتيار الثلاثي
المغناطيسية $$ I_T = (1 \ over L) \ int_0 ^ (T / 2) U_1 dt = (T \ over 2L) U_m $$

للتشغيل العادي ، يجب ألا تتجاوز قيمة المكون المثلث 10٪ من المكون المستطيل ، أي

L> 5 R / f (7)

إذا لزم الأمر ، قم بزيادة عدد المنعطفات أو استخدم الفريت مع أكبر μ . ليس من المرغوب فيه المبالغة في تقدير عدد الدورات في اللف. بسبب نمو السعة interturn عند تردد التشغيل ، قد يكون هناك الاهتزازات الرنانة. يجب أن يكون للفريت المختار حد أقصى كافٍ من الحث وخسائر منخفضة في نطاق تردد التشغيل. كقاعدة عامة ، عند الترددات المنخفضة (حتى 1 ميجا هرتز) ، استخدم الفريت مع μ = 1000 .. 6000 ، وعلى ترددات الراديو عليك استخدامها μ = 50 .. 400.

تم لف المحول من المثال 1 على حلقة K28x16x9 مصنوعة من الفريت النيكل والمنغنيز 2000 نانومتر مع نفاذية مغناطيسية μ = 2000.
قوة الحمل P = 40 واط ، الجهد الفعال للملف الأولي Ueff = 100 فولت ، التردد f = 30 كيلو هرتز.
دعونا نحدد عدد أدواره.

انخفاض مقاومة الحمل: R = 100 2/40 = 250 أوم
منطقة المقطع العرضي للنواة المغناطيسية: Sc \ u003d 0.54 سم 2 \ u003d 0.54 ⋅ 10-4 م 2
متوسط طول الخط المغناطيسي: لا \ u003d π (D + د) / 2 \ u003d π (2.8 + 1.6) ⋅ 10-2 / 2 \ u003d 6.9 ⋅ 10 -2 م
عامل الحث: A L \ u003d 4 π 10 -7 2000 0.54 10 -4 / 6.9 10-2 \ u003d 1963 nH / vit 2

الحد الأدنى لمحاثة اللف الأولية: L = 10 250 / (2π ⋅ 3 10 4) = 13.3 مللي أمبير
عدد الدورات: العدد = (13.3 × 10 -3 / 1.963 × 10 -6) 1/2 = 82إنه أصغر حتى مما تم حسابه مسبقًا. ن دقيقة = 87.
وبالتالي ، يتم استيفاء شرط الحث الكافي وعدد الدورات في الملف هو n = 87.

كما تعلم ، فإن النواة الموجودة في المحول تؤدي وظائف مكثف الطاقة الكهرومغناطيسية. كلما زاد الحث المسموح به بوالنفاذية المغناطيسية μ ، كلما زادت كثافة الطاقة المرسلة وكلما زاد ضغط المحول. ما يسمى. لديها أعلى نفاذية مغناطيسية. المغناطيسات الحديدية - وصلات مختلفةالحديد والنيكل وبعض المعادن الأخرى.

يتم وصف المجال المغناطيسي بكميتين: الشدة H (متناسبة مع تيار اللف) والحث المغناطيسي B (يميز تأثير قوة المجال في المادة). تسمى العلاقة بين B و H بمنحنى مغنطة المادة. بالنسبة للمغناطيسات الحديدية ، فلديه ميزة مثيرة للاهتمام- التباطؤ (التأخر اليوناني) - عندما تعتمد الاستجابة اللحظية للتأثير على تاريخه.

بعد مغادرة نقطة الصفر (يسمى هذا القسم منحنى المغنطة الرئيسي) ، تبدأ الحقول في الجري على طول منحنى مغلق معين (يسمى حلقة hystresis). يتم تمييز النقاط المميزة على المنحنى - تحريض التشبع B s ، الحث المتبقي B r والقوة القسرية H s.

رسم بياني 1. الخواص المغناطيسية للفريت. على اليسار شكل حلقة التخلفية ومعلماتها. على اليمين ، منحنى المغنطة الرئيسي للفريت 1500NM3 عند درجات حرارة مختلفةوالترددات: 1 - 20 كيلو هرتز ، 2 - 50 كيلو هرتز ، 3 - 100 كيلو هرتز.

وفقًا لقيم هذه الكميات ، يتم تقسيم المغناطيسات الحديدية بشروط إلى صلبة ولينة. الأول لديه حلقة تخلفية واسعة شبه مستطيلة وهي جيدة للمغناطيس الدائم. وتستخدم المواد ذات الحلقة الضيقة في المحولات. الحقيقة هي أن هناك نوعين من الخسائر في قلب المحولات - الكهربائية والمغناطيسية. تتناسب الكهرباء (لإثارة تيارات فوكو الدوامة) مع موصلية المادة والتردد ، ولكن المغناطيسية تكون أصغر ، فكلما كانت مساحة حلقة التخلفية أصغر.

الفريت عبارة عن مساحيق مضغوطة من أكاسيد الحديد أو مغانط حديدية أخرى مُلبدة بمواد رابطة من السيراميك. يجمع هذا الخليط بين خاصيتين متعارضتين - النفاذية المغناطيسية العالية للحديد وسوء التوصيل للأكاسيد. هذا يقلل كلاً من الخسائر الكهربائية والمغناطيسية ويجعل من الممكن عمل المحولات بترددات عالية. تتميز خصائص التردد للفريت بالتردد الحرج f c الذي يصل فيه ظل الخسارة إلى 0.1. حراري - درجة حرارة كوري T c ، حيث تنخفض μ فجأة إلى 1.

يتم تمييز الحديد المنزلي بأرقام تشير إلى النفاذية المغناطيسية الأولية ، والحروف التي تشير إلى نطاق التردد ونوع المادة.
الفريت الأكثر شيوعًا من النيكل والزنك منخفض التردد ، ويُشار إليه بالحروف HH. لديه موصلية منخفضة وتردد عالي نسبيًا f ج. لكن لديها خسائر مغناطيسية كبيرة ودرجة حرارة منخفضة كوري.
الفريت النيكل والمنغنيز له التعيين HM. الموصلية أكبر ، لذا فإن f c منخفضة. لكن الخسائر المغناطيسية صغيرة ، ودرجة حرارة كوري أعلى ، وهي أقل خوفًا من الصدمات الميكانيكية.
في بعض الأحيان يتم وضع رقم إضافي 1 أو 2 أو 3 في تعليم الفريت.عادةً ، كلما كان أعلى ، زادت درجة حرارة الفريت المستقرة.

لتحويل التكنولوجيا ، يعد الفريت المقاوم للحرارة 1500NM3 مع fc = 1.5 ميجا هرتز ، و Bs = 0.35..0.4 T و Tc = 200 أمرًا جيدًا.

للتطبيقات الخاصة ، يتم إنتاج الفريت 2000NM3 مع إزالة التثبيط الطبيعية (الاستقرار المؤقت للنفاذية المغناطيسية). لديها fc = 0.5 ميجا هرتز ، Bs = 0.35..0.4T و Tc = 200.

تم تطوير Ferrites من سلسلة NMS للمحولات القوية والمضغوطة. على سبيل المثال ، 2500NMS1 مع Bs = 0.45 T و 2500 NMS2 مع Bs = 0.47 T. ترددها الحرج هو fc = 0.4 ميجا هرتز ، ودرجة حرارة كوري هي Tc> 200 ℃.

بالنسبة للتحريض المقبول B m ، فإن هذه المعلمة قابلة للتعديل وغير موحدة في الأدبيات. يمكن النظر تقريبا ب م = 0.75 فولت ث دقيقة. بالنسبة للفريتات المصنوعة من النيكل والمنغنيز ، فإن هذا يعطي ما يقرب من 0.25 طن. مع الأخذ في الاعتبار الانخفاض في B في درجات الحرارة المرتفعة وبسبب الشيخوخة في الحالات الحرجة ، فمن الأفضل تشغيلها بأمان وتقليل B m إلى 0.2 T.

تم تلخيص المعلمات الرئيسية للفريتات الشائعة في الجدول 3.

الجدول 3. المعلمات الرئيسية لبعض الفريت

ماركة	100NN	400NN	600NN	1000NN	2000	2000 نانومتر	1000 نيوتن متر	1500 نيوتن متر	1500 نيوتن متر
μ الأولي	80..120	350..500	500..800	800..1200	1800..2400	1700..2500	800..1200	1200..1800	1200..1800
fc ، ميغا هرتز	7	3,5	1,5	0,4	0,1	0,5	1,8	0,7	1,5
ح ، ℃	120	110	110	110	70	200	200	200	200
ب ، ت	0,44	0,25	0,31	0,27	0,25	0,38..0,4	0,33	0,35..0,4	0,35..0,4

عند تردد أقل من fc الحرج ، تتكون خسائر الطاقة في المغناطيس بشكل أساسي من خسائر إعادة المغناطيس ، ويمكن إهمال خسائر التيار الدوامة.
تُظهر التجربة والنظرية أن فقد الطاقة لكل وحدة حجم (أو كتلة) في دورة واحدة من انعكاس المغنطة يتناسب طرديًا مع
منطقة حلقة التخلفية. لذلك ، فإن قوة الخسائر المغناطيسية:

الفوسفور H = الفوسفور 0 ⋅ الخامس ⋅ و (8)

أين P0- خسائر محددة لكل وحدة حجم (تقاس بالتردد و 0في الاستقراء ب 0) ,الخامسهو حجم العينة.

ومع ذلك ، مع زيادة التردد ، يقل تحريض التشبع ، وتشوه حلقة التخلفية ، وتزداد الخسائر. لحساب هذه العوامل ، اقترح Steinmetz (C.P.Steinmetz ، 1890-1892) صيغة تجريبية:

الفوسفور ح = الفوسفور 1 ⋅ م ⋅ (و / و 1) α (ب / ب 1) β (9)

اتفقنا على ذلك و 1 = 1 كيلوهرتز ، ب 1 = 1 تي؛ كميات P 1، α، βالمشار إليها في الكتيب.

الجدول 5. خسائر محددة في بعض حديد التسليح

ماركة	1500 نيوتن متر	2000NM1-A ، ب		2000NM3	2000 ميل بحري -17		3000NM-A	6000 نانومتر -1
F	-	0.4..100 كيلوهرتز	0.1.1 ميجا هرتز	-	0.4..100 كيلوهرتز	0.1.1 ميجا هرتز	0.4..200 كيلوهرتز	20..50 كيلوهرتز	50..100 كيلوهرتز
P 1، W / كجم	23,2	32 ± 7	13 ± 3	44,6	63 ± 10	25 ± 4	48 ± 8	11 ± 2	38 ± 0.8
α	1,2	1,2	1,4	1,3	1,2	1,4	1,2	1,35	1,6
β	2,2	2,4		2,7	2,85	2,76	2,69	2,6

الخسائر الأومية في اللف الأساسي عند درجة حرارة الغرفة ودون مراعاة تأثير الجلد:

P M1 = أنا 2 إف (ρ / سم) ((د - د) + 2 س) ⋅ ن 1 (10)

أين أنا إف- التيار الفعال ، D - خارجي ، د - القطر الداخلي للحلقة ، ح - ارتفاعه بالأمتار ؛ ن 1 - عدد الأدوار ؛ سم - المقطع العرضيالأسلاك ، مم 2 ؛ ρ = 0.018 أوم ⋅ مم 2 / م المقاومة النوعيةنحاس.

إجمالي الخسائر في جميع اللفات عند درجات حرارة مرتفعة بيئة:

P M = (P M1 + P M2 + ..) (1 + 0.004 (T-25 ° C)) (11)

الفوسفور Σ = الفوسفور + الفوسفور م (12)

درجة الحرارة الزائدة المقدرة للحمل الحراري الطبيعي:

ΔT = P Σ / (α m Scool) (13)

حيث α م = (10..15) -4 واط / سم 2 درجة مئوية ، Scool \ u003d π / 2 (D 2 - d 2) + π h (D + d)

دعنا نجد الخسائر في المحول من المثالين 1 و 2. للتبسيط ، نفترض أن الملفين الأساسي والثانوي متماثلان. التيار الفعال
الملف الأولي Ieff = 0.4 أ. خسائر النحاس في الملف الأولي P M1 \ u003d 0.4 2 ⋅ (0.018 / 0.08) (28-16 + 18) ⋅ 10 -3 ⋅ 87 0.1 وات.
الخسائر في النحاس لكلا الملفين: P م = 0.2 وات.

وفقًا للبيانات المرجعية لـ 2000 نيوتن متر من الفريت P 1 \ u003d 32 واط / كجم ، α \ u003d 1.2 ، β \ u003d 2.4 ،كتلة النواة K28x16x9 20 جرام.
خسارة الفريت: الفوسفور ح = 32 (30/1) 1.2 (0.25 / 1) 2.4 ⋅ 20 ⋅ 10 -3 = 1.36 واط

إجمالي الخسائر في المحولات: P Σ = 1.56 واط. الكفاءة التقريبية = (40 - 1.56) / 40 100٪ 96٪

في الشكل 2. مبين. يتضمن مقاومة المصدر ص أنا، انخفاض مقاومة الحمل ص \ u003d ن 2 ص نأو R \ u003d P n / U 2 إف، أين n \ u003d U 1 / U 2- نسبة التحويل ، يو اف- الجهد الفعال للملف الأولي.

الصورة 2. دارة مكافئة لمحول.

تحدد الخصائص بالقصور الذاتي للمحول محاثة التسرب المنخفضة إل إس، محاثة ممغنطة L μ(يساوي تقريبًا محاثة اللف الأساسي L1) ، موازية لف السعة مع p(ما يسمى بالسعة الديناميكية) والسعة التسلسلية بين اللفات ج ص.

L1محسوبة بالصيغة (5) أو مقاسة تجريبياً.
وفقًا لمحاثة التسرب ، يكون ترتيب الحجم L s ~ L 1 / μ. الاهلية ج صحوالي 1 pF لكل دور.

يعمل المحول مثل مرشح تمرير النطاق. عند الترددات المنخفضة ، فهو مرشح تمرير عالي بتردد قطع ω n = R / L μ.
عند الترددات العالية ، العناصر إل إسو سي بيتشكيل مرشح تمرير منخفض بتردد قطع ω في ≈ (L · s C · p) -1/2.
السعة التسلسلية ج صإنها ليست كبيرة ولا تؤثر حقًا على الأداء.

هناك نوعان من الرنين المميز في النموذج.

التردد المنخفض (الرنين الممغنط) في الدائرة المتوازية L μ ج ص
ترددها و μ (1/2 π) ⋅ (L μ C ع) -1/2و الخير Q μ (r i || R) ⋅ (L μ / C p) -1/2 (14)

عالية التردد (نثر الرنين) في الدائرة التي شكلتها إل إسو ج ص.
ترددها fs (1/2 π) ⋅ (L · s C · p) -1/2و الخير Q s (L s / C p) 1/2 / r i. (15)

تشبه استجابة التردد للمحول استجابة التردد لمرشح تمرير النطاق ، ولكن يوجد رنين عند الحافة العلوية خيعطي ذروة مميزة.
تعتمد الاستجابة للنبضات على تضمين المصدر وقيم المقاومة.
مع مقاومة داخلية صغيرة للمصدر ص أنالا يوجد سوى صدى خعلى شكل "رنين" مميز عند جبهات النبض.
إذا كان المصدر متصلاً من خلال مفتاح ، فعند فتحه ، تذبذبات شديدة بتردد و μ

تين. 3. مثال على استجابة التردد وعابرة في المحولات. يتم إعطاء دائرتها المكافئة أدناه في الشكل 4.

للعينة ، تم أخذ حلقة من الفريت 3000 نيوتن متر بحجم K10x6x2. كان الملف الأولي 21 لفة ، والثانوي 14 ، ونسبة التحويل ن = 1.5 ، وكانت مقاومة الحمل 4.7 كيلو أوم ، وكان المصدر مولد نبض مستطيل على دوائر دقيقة TTL بمستوى 6 فولت ، وتردد 1 ميجا هرتز ومقاومة داخلية ص أنا 200 أوم.

دعنا نحسب المعلمات النظرية:
S ج \ u003d 4 ⋅ 10 -6 م 2، لا = 25.13 10 -3 م ، A L theor = 600 nH / vit 2 , لتر 1 نظير \ u003d 0.6 ⋅ 21 2 \ u003d 265 ميكرومتر , Ls theor 265/3000 = 0.09 µH , C p theor 21 + 14 = 35 pF.
انخفاض مقاومة الحمل ص \ u003d ن 2 Rn \ u003d 2.25 ⋅ 4.7 ~ 10 كيلو أوم.

نتائج قياسات الحث بأداة AKIP-6107:
لتر 1 \ u003d 269 ميكرومتر , L 2 \ u003d 118 μH، تقصير اللف الثانوي الذي نحصل عليه 2Ls = 6.8 µH، وهو أعلى بمقدار درجتين من أصحاب النظريات في تقديرها.

يمكن تقدير السعة الديناميكية Cp من الصيغة (15) بالتطبيق على المحول نبضات مستطيلةوقياس فترة تذبذب "الرنين" في مقدمة النبضات عند إخراج الملف الثانوي باستخدام منظار الذبذبات. تبين أن تردد "الرنين" fs هو 18.5 ميجاهرتز ، مما يعطي Cp 21 pF ويتفق جيدًا مع التقدير النظري.
للمقارنة مع التجربة ، تم نمذجة الدائرة المكافئة مع المعلمات المقاسة في برنامج LT Spice.

الشكل 4. نموذج المحولات. Vout هو الجهد المنخفض ، سيكون الجهد الفعلي n مرات أقل.

الشكل 5. نتائج التجربة. مقياس المقياس الرأسي هو 1 فولت لكل قسم.

لذا فإن النموذج المبني على أساس القياس L μ و L s و C pيتفق جيدًا مع التجربة.
التقدير النظري للسعة 1 pF لكل منعطف للحلقات الصغيرة مقبول ، لكن تقدير محاثة التسرب يختلف بمقدار درجتين من حيث الحجم عن القيمة الفعلية. من الأسهل أن تحدد بالتجربة.

عندما يتم تطبيق الجهد يوسيظهر EMF للحث على اللف الموجود فيه ه: U = -E = n Sc dB / dt

للجهد الجيبي مع السعة أم: Um = n Sc ω Bm

أين عدد المنعطفات ن = أم / (Sc ω Bm)

بالتعبير عن التردد الدائري من خلال المعتاد ، والمساحة بالسنتيمتر 2 ، نحصل على الصيغة الهندسية: ن = 0.16 10 4 / (f Bm Sc)

لجهد مستطيل من حيث الحجم أم: ديسيبل = ديت أم / (ن Sc)

التكامل مع مرور الوقت من 0 إلى T / 2 مع الأخذ في الاعتبار أن الحقل سيتغير من -Bm إلى + Bm في نصف فترة ، نحصل على: 2Bm = (T / 2) أم / (ن Sc)

عند التعبير عن الفترة من حيث التردد والمساحة بالسنتيمتر 2 ، نحصل على الصيغة الهندسية: ن = 0.25 10 4 / (f Bm Sc)

انها مناسبة لكلا الحالتين.

وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي ، العلاقة بين الجهد على الملف والتغير في الحث المغناطيسي فيه:

U dt = n Sc ديسيبل

خلال الفترة من 0 إلى T / 2 ، سيتغير الاستقراء من -Bm إلى + Bm ، مع الاندماج ضمن هذه الحدود التي نحصل عليها:

U cf = 4 n Sc Bm f

حيث: $$ U_ (cp) = (2 \ over T) \ int_0 ^ (T / 2) U dt $$

لكن الأجهزة لا تقيس المتوسط بل الجهد الفعال الذي يعادل طاقة ثابتة. العلاقة بين الوسط والتيار
الإجهاد يعطي عامل الشكل إلى f \ u003d U eff / U cf. بالنسبة للمتعرج ، فهو 1 ، للجيب 1.11.
ومن ثم فإن الجهد الفعال عبر الملف هو:

U eff \ u003d 4 k f n Sc Bm f

نحن نقدر القوة الإجمالية من الاعتبارات التالية. التردد f ليس كبيرًا ، والخسائر الناتجة عن التيارات الدوامة وانعكاس المغنطة صغيرة ، والقوة
محدودة بفعل ارتفاع درجة الحرارة. يتم تحديده من خلال الحد الأقصى لكثافة التيار j ، وهو نفس الشيء لكلا الملفين.
نحدد القوة الإجمالية على أنها نصف مجموع قوى الملفين الأولي والثانوي.

Pgab \ u003d (P 1 + P 2) / 2 \ u003d (U eff1 I 1 + U eff2 I 2) / 2 \ u003d j (S 1 n 1 + S 2 n 2) 4 إلى f Sc Bm / 2حيث S 1 و S 2 هي مناطق اللفات الأولية والثانوية.

يمكن كتابة هذا من حيث المساحة النحاسية Sm:

Pgab = 2 k f f Sc Sm Bm j

ترتبط منطقة النحاس بعامل تعبئة النافذة σ = Sm / S 0.
سيجما هو نوع من المعامل التجريبي ، يساوي كحد أدنى 0.15 لملف أحادي الطبقة و 0.4 كحد أقصى لملف متعدد الطبقات (لن يكون مناسبًا بعد الآن).
نتيجة لذلك ، تبدو صيغتنا كما يلي:

Pgab = 2 k f σ f Sc S 0 Bm j

جميع القيم هنا في النظام الدولي للوحدات.

لنفترض أن الجهد له شكل التعرج ، k f \ u003d 1. اختيار كثافة التيار j \ u003d 2.2 A / mm 2 ،
عامل الملء σ \ u003d 0.15 ، معبراً عن المساحة بالسنتيمتر 2 ، Bm في T ، التردد بالهرتز ، نحصل على صيغة الحساب:

Pgab = Sc S 0 f Bm / 150

كما ترون ، هذه الصيغة مشتقة بهامش كبير ، من الممكن حقًا الحصول على مزيد من الطاقة من المحول.

Kosenko S. "حساب محول النبض لمحول الدفع والسحب" // راديو ، رقم 4 ، 2005 ، ص. 35 - 37 ، 44.
Eranosyan S. A. شبكة إمدادات الطاقة مع محولات عالية التردد. - لام: إنرجواتوميزدات. لينينغراد. قسم ، 1991 ، - 176 ص: مريض.
S.V Kotenev، A.N Evseev. الحساب والتحسين محولات حلقيةوالاختناقات. - م: Hotline-Telecom، 2013. - 359 ص: مريض.
أ. بتروف "الحث ، الإختناقات ، المحولات" // هواة الراديو ، العدد 12 ، 1995 ، ص 10-11.
ميخائيلوفا م ، فيليبوف ف. ، موسلاكوف ف. حديد مغناطيسي ناعم للمعدات الإلكترونية اللاسلكية. الدليل. - م: الراديو والاتصال ، 1983. - 200 ص ، ص.
المعلمات الهندسية المقدرة لنوى الحلقة.
بي يو سيمينوف. إلكترونيات الطاقة للهواة والمحترفين. م: Solon-R ، 2001. - 327 ص. : الطمي

تُستخدم أنواع مختلفة من معدات المحولات في الدوائر الإلكترونية والكهربائية ، وهي مطلوبة في العديد من مجالات النشاط الاقتصادي. على سبيل المثال ، تعد المحولات النبضية (المشار إليها فيما يلي باسم IT) عنصرًا مهمًا يتم تثبيته في جميع مصادر الطاقة الحديثة تقريبًا.

اعتمادًا على شكل اللب وموضع الملفات عليه ، يتم إنتاج تقنية المعلومات في التصميمات التالية:

تظهر الأرقام:

أ - دائرة مغناطيسية مصنوعة من درجات فولاذية محولات مصنوعة باستخدام تقنية المعدن المدلفن على البارد أو الساخن (باستثناء النواة الحلقية ، فهي مصنوعة من الفريت) ؛
ب- ملف من مادة عازلة
ج - الأسلاك التي تنشئ اتصالًا استقرائيًا.

لاحظ أن الفولاذ الكهربائي يحتوي على عدد قليل من إضافات السيليكون ، لأنه يسبب فقدان الطاقة من تأثير التيارات الدوامة على دائرة الدائرة المغناطيسية. في تكنولوجيا المعلومات ذات التصميم الحلقي ، يمكن تصنيع اللب من الفولاذ المدلفن أو الحديد المغناطيسي.

يتم تحديد سماكة الألواح لمجموعة النواة الكهرومغناطيسية اعتمادًا على التردد. مع زيادة هذه المعلمة ، من الضروري تركيب ألواح ذات سماكة أصغر.

السمة الرئيسية للمحولات من النوع النبضي (المشار إليها فيما يلي باسم IT) هي أنها مزودة بنبضات أحادية القطب مع مكون تيار ثابت ، وبالتالي فإن الدائرة المغناطيسية في حالة تحيز ثابت. ظاهر أدناه مخطط الرسم البيانيتوصيل مثل هذا الجهاز.

المخطط: توصيل محول النبض

كما ترى ، فإن مخطط الاتصال مطابق تقريبًا للمحولات التقليدية ، والتي لا يمكن قولها عن مخطط التوقيت.

يستقبل الملف الأولي إشارات نبضية لها شكل مستطيل e (t) ، والفاصل الزمني بينهما قصير جدًا. يؤدي هذا إلى زيادة في المحاثة خلال الفترة الزمنية t u ، وبعد ذلك يتم ملاحظة انخفاضه في الفترة (T-t u).

تحدث قطرات الاستقراء بمعدل يمكن التعبير عنه بدلالة ثابت الوقت بالصيغة: τ p = L 0 / R n

يتم تحديد المعامل الذي يصف فرق الاختلاف الاستقرائي على النحو التالي: ∆V = V max - V r

B max - مستوى الحد الأقصى لقيمة الحث ؛
في r - المتبقية.

بشكل أكثر وضوحًا ، يظهر الاختلاف في التحريض في الشكل الذي يوضح تحول نقطة التشغيل في الدائرة المغناطيسية لتكنولوجيا المعلومات.

كما يتضح من مخطط التوقيت ، يحتوي الملف الثانوي على مستوى جهد U 2 حيث توجد ارتفاعات عكسية. هذه هي الطريقة التي تظهر بها الطاقة المتراكمة في الدائرة المغناطيسية نفسها ، والتي تعتمد على المغنطة (المعلمة أنا ش).

النبضات الحالية التي تمر عبر الملف الأساسي هي شبه منحرف الشكل ، حيث يتم الجمع بين الحمل والتيارات الخطية (الناتجة عن مغنطة القلب).

يظل مستوى الجهد في النطاق من 0 إلى t u دون تغيير ، وقيمته e t = U m. بالنسبة للجهد على الملف الثانوي ، يمكن حسابه باستخدام الصيغة:

حيث:

Ψ هي معلمة ارتباط التدفق ؛
S هي القيمة التي تعرض المقطع العرضي للنواة المغناطيسية.

بالنظر إلى أن المشتق الذي يميز التغيرات في التيار الذي يمر عبر الملف الأساسي هو قيمة ثابتة ، فإن الزيادة في مستوى الحث في الدائرة المغناطيسية تحدث بشكل خطي. بناءً على ذلك ، يجوز ، بدلاً من المشتق ، إدخال اختلاف المؤشرات التي تم إجراؤها بعد فترة زمنية معينة ، مما يسمح لك بإجراء تغييرات على الصيغة:

في هذه الحالة ، سيتم تحديد ∆t بالمعامل t u ، الذي يميز المدة التي تتدفق بها نبضات جهد الدخل.

لحساب مساحة النبضة التي يتشكل بها الجهد في الملف الثانوي لتكنولوجيا المعلومات ، من الضروري مضاعفة كلا الجزأين من الصيغة السابقة في t u. نتيجة لذلك ، سوف نتوصل إلى تعبير يسمح لنا بالحصول على معلمة تكنولوجيا المعلومات الرئيسية:

U m x t u = S x W 1 x ∆V

لاحظ أن قيمة منطقة النبض تعتمد بشكل مباشر على المعلمة ∆В.

ثاني أهم قيمة تميز تشغيل تكنولوجيا المعلومات هي انخفاض الحث ، فهي تتأثر بمعلمات مثل المقطع العرضي والنفاذية المغناطيسية لبؤرة الدائرة المغناطيسية ، فضلاً عن عدد المنعطفات على الملف:

هنا:

L 0 - فرق الحث ؛
µ أ هي النفاذية المغناطيسية للنواة ؛
W 1 - عدد لفات الملف الأولي ؛
S هي منطقة المقطع العرضي للقلب ؛
l cp - طول (محيط) القلب (الدائرة المغناطيسية)
B r هي قيمة الحث المتبقي ؛
في الحد الأقصى - مستوى الحد الأقصى لقيمة الحث.
H m - شدة المجال المغناطيسي (الحد الأقصى).

بالنظر إلى أن معلمة الحث IT تعتمد تمامًا على النفاذية المغناطيسية للنواة ، يجب أن يعتمد الحساب على القيمة القصوى لـ µ a ، والتي يظهرها منحنى المغنطة. وفقًا لذلك ، بالنسبة للمادة التي يتكون منها اللب ، يجب أن يكون مستوى المعلمة B r ، التي تعكس الحث المتبقي ، في حده الأدنى.

فيديو: وصف مفصل لمبدأ تشغيل محول النبض

بناءً على ذلك ، يعد الشريط المصنوع من فولاذ المحولات مثاليًا لدور المادة الأساسية لتكنولوجيا المعلومات. يمكنك أيضًا استخدام permalloy ، حيث تكون المعلمة مثل معامل التربيع ضئيلة.

تعتبر نوى سبائك الفريت مثالية لتكنولوجيا المعلومات عالية التردد لأن هذه المادة لها خسائر ديناميكية منخفضة. ولكن بسبب المحاثة المنخفضة ، من الضروري جعلها ذات أحجام كبيرة.

درجة الفريت

ضع في اعتبارك كيف أنه من الضروري حساب تكنولوجيا المعلومات. ملحوظة كفاءة الجهازيرتبط ارتباطًا مباشرًا بدقة الحسابات. على سبيل المثال ، لنأخذ دائرة تحويل تقليدية تستخدم نوع حلقي IT.

بادئ ذي بدء ، نحتاج إلى حساب مستوى طاقة تكنولوجيا المعلومات ، ولهذا نستخدم الصيغة: P \ u003d 1.3 x P n.

تعرض قيمة R n مقدار الطاقة التي سيستهلكها الحمل. بعد ذلك نحسب الطاقة الكلية (P gb) ، يجب ألا تقل عن قوة التحميل:

المعلمات المطلوبة للحساب:

S ج - يعرض منطقة المقطع العرضي للنواة الحلقية ؛
S 0 - مساحة نافذتها (كتلميح ، تظهر هذه القيمة والقيمة السابقة في الشكل) ؛

B max هو الحد الأقصى لتحريض الذروة ، ويعتمد على العلامة التجارية للمواد المغناطيسية المستخدمة (القيمة المرجعية مأخوذة من المصادر التي تصف خصائص درجات الفريت) ؛
f هي معلمة تميز التردد الذي يتم تحويل الجهد به.

الخطوة التالية هي تحديد عدد الدورات في الملف الأساسي Tr2:

(يتم تقريب النتائج لأعلى)

يتم تحديد قيمة U I بالتعبير:

U I \ u003d U / 2-U e (U هو مصدر الجهد للمحول ؛ U e هو مستوى الجهد المقدم لبواعث عناصر الترانزستور V1 و V2).

دعنا ننتقل إلى الحساب الحد الأقصى الحالييمر عبر اللف الأساسي لتكنولوجيا المعلومات:

المعلمة η تساوي 0.8 ، هذه هي الكفاءة التي يجب أن يعمل بها المحول الخاص بنا.

يتم حساب قطر السلك المستخدم في اللف بالصيغة التالية:

إذا كنت تواجه مشكلات في تحديد معلمات تكنولوجيا المعلومات الرئيسية ، فيمكنك العثور على مواقع موضوعية على الإنترنت تتيح لك حساب أي محولات نبضية عبر الإنترنت.