محول النبض - الأنواع ومبدأ التشغيل وصيغ الحساب. حساب محول على قلب من الفريت على شكل حرف W برنامج حساب لمحولات النبض المتعرجة

مقاطع الفيديو الأكثر إثارة للاهتمام على يوتيوب

اختيار نوع الدائرة المغناطيسية.

الحصول على البيانات الأولية لحساب بسيط لمحول النبض.

كيفية اختيار الأساسية حلقة الفريت؟

كيفية حساب عدد دورات اللف الأساسي؟

كيفية حساب قطر السلك للملفات الأولية والثانوية؟

مميزات محولات النبض المتعرجة.

كيفية لف محول النبض؟

الحصول على البيانات الأولية لحساب بسيط لمحول النبض.

كيفية اختيار الأساسية حلقة الفريت؟

منطقة التطبيق

متطلبات الأجهزة

مبدأ التشغيل

أصناف

مزايا

أنواع المواد

عملية حسابية

فيديو: كيف يعمل محول النبض؟

فيديو مثير للاهتمام: محول نبضي DIY

فريت المنغنيز والزنك.

فريت النيكل والزنك.

فريت المنغنيز والزنك.

فريت النيكل والزنك.

كيفية حساب ولف محول النبض لمصدر طاقة نصف الجسر؟

سنتحدث عن "اللف البطيء". يحدث هذا عندما تكون كسولًا جدًا بحيث لا تتمكن من حساب المنعطفات. https://site/

النوى المغناطيسية الأكثر عالمية هي النوى المدرعة على شكل W وعلى شكل كوب. يمكن استخدامها في أي مصدر طاقة تحويلي، وذلك بفضل القدرة على تحديد فجوة بين أجزاء القلب. لكننا سنقوم بلف محول نبضي لمحول نصف جسر دفع وسحب، لا يحتاج قلبه إلى فجوة وبالتالي فإن الدائرة المغناطيسية الحلقية مناسبة تمامًا. https://site/

بالنسبة لنواة الحلقة ليست هناك حاجة لعمل إطار وصنع جهاز لف. الشيء الوحيد الذي عليك فعله هو القيام برحلة مكوكية بسيطة.

تُظهر الصورة النواة المغناطيسية من الفريت M2000NM.

يمكن تحديد الحجم القياسي للنواة المغناطيسية للحلقة من خلال المعلمات التالية.

D هو القطر الخارجي للحلقة.

د – القطر الداخلي للحلقة .

مصدر التيار.

أتذكر أنه عندما لم تتم خصخصة شبكات الكهرباء لدينا بعد من قبل الأجانب، قمت ببناء مصدر تحويل للطاقة. استمر العمل حتى الليل. خلال الاختبارات الأخيرة، اتضح فجأة أن الترانزستورات الرئيسية بدأت تصبح ساخنة للغاية. وتبين أن جهد الشبكة قفز ليلا إلى 256 فولت!

بالطبع، 256 فولت كثير جدًا، لكن لا يجب الاعتماد على GOST 220 +5% -10% أيضًا. إذا اخترت 220 فولت +10% كحد أقصى لجهد الشبكة، فحينئذٍ:

242 * 1.41 = 341.22 فولت(نحن نحسب قيمة السعة).

341.22 – 0.8*2 ≈ 340 فولت(اطرح الانخفاض على المقوم).

تعريفي.

نحدد القيمة التقريبية للتحريض من الجدول.

مثال: M2000NM – 0.39T.

تكرار.

يعتمد تردد توليد المحول ذاتي الإثارة على العديد من العوامل، بما في ذلك حجم الحمل. إذا اخترت 20-30 كيلو هرتز، فمن غير المرجح أن ترتكب خطأً كبيراً.

الحد من الترددات والقيم الحثية للفريت واسع الانتشار.

معامل	درجة الفريت
معامل	6000 نيوتن متر	4000 نيوتن متر	3000 نيوتن متر	2000 نيوتن متر	1500 نيوتن متر	1000 نيوتن متر
	0,005	0,1	0,2	0,45	0,6	1,0
	0,35	0,36	0,38	0,39	0,35	0,35

معامل	درجة الفريت
معامل	200ن	1000ن	600 ن	400ن	200ن	100ن
تردد القطع عند tg δ ≥ 0.1، MHz	0,02	0,4	1,2	2,0	3,0	30
الحث المغناطيسي B عند Hm = 800 A/m, T	0,25	0,32	0,31	0,23	0,17	0,44

يمكنك تحديد الحجم التقريبي لحلقة الفريت باستخدام الآلة الحاسبة لحساب محولات النبض ودليل للنوى المغناطيسية من الفريت. يمكنك العثور على كل منهما في.

نقوم بإدخال بيانات النواة المغناطيسية المقترحة والبيانات التي تم الحصول عليها في الفقرة السابقة في نموذج الآلة الحاسبة لتحديد الطاقة الإجمالية للنواة.

يجب ألا تختار أبعاد الحلقة قريبة من الحد الأقصى لطاقة الحمل. إن لف الحلقات الصغيرة ليس مناسبًا جدًا، وسيتعين عليك لف المزيد من المنعطفات.

إذا كان هناك مساحة حرة كافية في جسم التصميم المستقبلي، فيمكنك اختيار حلقة ذات قوة إجمالية أكبر بشكل واضح.

كان لدي تحت تصرفي حلقة M2000NM ذات الحجم القياسي K28x16x9mm. لقد أدخلت بيانات الإدخال في نموذج الآلة الحاسبة وحصلت على طاقة إجمالية قدرها 87 واط. هذا أكثر من كافٍ لمصدر الطاقة بقدرة 50 وات.

إطلاق البرنامج. حدد "حساب محول نصف الجسر مع مذبذب رئيسي".

لمنع الآلة الحاسبة من "الشتائم"، املأ النوافذ غير المستخدمة لحساب اللفات الثانوية بالأصفار.

نقوم بإدخال البيانات الأولية التي تم الحصول عليها في الفقرات السابقة في نموذج الآلة الحاسبة ونحصل على عدد دورات الملف الأساسي. من خلال تغيير حجم الحلقة، ودرجة الفريت وتردد توليد المحول، يمكنك تغيير عدد دورات الملف الأولي.

تجدر الإشارة إلى أن هذا حساب مبسط للغاية لمحول النبض.

لكن خصائص مصدر الطاقة الرائع ذاتية الإثارة لدينا تجعل المحول نفسه يتكيف مع معلمات المحول وحجم الحمل عن طريق تغيير تردد التوليد. لذلك، مع زيادة الحمل ومحاولة المحول الدخول إلى مرحلة التشبع، يزداد تردد التوليد ويعود التشغيل إلى طبيعته. يتم تعويض الأخطاء الطفيفة في حساباتنا بنفس الطريقة. حاولت تغيير عدد لفات نفس المحول بأكثر من مرة ونصف وهو ما انعكس في الأمثلة أدناه، لكن لم أتمكن من اكتشاف أي تغييرات مهمة في تشغيل مزود الطاقة، باستثناء التغيير في تردد الجيل .

يعتمد قطر السلك للملفات الأولية والثانوية على معلمات مصدر الطاقة المدخلة في النموذج. كلما زاد تيار اللف، زاد قطر السلك المطلوب. يتناسب تيار اللف الأساسي مع "طاقة المحول المستخدمة".

تحتوي محولات النبض المتعرجة، وخاصة المحولات الموجودة على النوى المغناطيسية الحلقية والحلقية، على بعض الميزات.

والحقيقة هي أنه إذا لم يتم توزيع أي لف للمحول بشكل متساوٍ حول محيط الدائرة المغناطيسية، فقد تصبح الأقسام الفردية للدائرة المغناطيسية مشبعة، مما قد يؤدي إلى انخفاض كبير في قوة مصدر الطاقة وحتى يؤدي إلى فشلها.

نحن نحاول أن نلف "لفًا كسولًا". وفي هذه الحالة، أسهل طريقة هي لف طبقة واحدة من "منعطف إلى آخر".

ما هو المطلوب لهذا؟

من الضروري اختيار سلك بقطر يناسب "منعطف إلى آخر" في طبقة واحدة في نافذة قلب الحلقة الموجود ، وحتى بحيث لا يختلف عدد لفات الملف الأساسي كثيرًا عن المحسوبة.

إذا كان عدد المنعطفات التي تم الحصول عليها في الآلة الحاسبة لا يختلف بأكثر من 10-20٪ عن العدد الذي تم الحصول عليه في صيغة حساب التمديد، فيمكنك لف اللف بأمان دون حساب المنعطفات.

صحيح، لمثل هذا اللف، على الأرجح، ستحتاج إلى اختيار دائرة مغناطيسية ذات طاقة إجمالية أعلى قليلا، والتي نصحت بها بالفعل أعلاه.

1 – قلب الحلقة .

2 - طوقا.

3 - لفات متعرجة.

توضح الصورة أنه عند لف "منعطف إلى آخر"، سيكون المحيط المحسوب أصغر بكثير من القطر الداخلي لحلقة الفريت. ويرجع ذلك إلى قطر السلك نفسه وسمك الحشية.

في الواقع، المحيط الفعلي الذي سيتم ملؤه بالأسلاك سيكون أصغر. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن سلك اللف لا يلتصق بالسطح الداخلي للحلقة، مما يشكل بعض الفجوة. علاوة على ذلك، هناك علاقة مباشرة بين قطر السلك وحجم هذه الفجوة.

لا ينبغي زيادة شد السلك عند لفه لتقليل هذه الفجوة، لأن ذلك قد يؤدي إلى إتلاف العزل والسلك نفسه.

باستخدام الصيغة التجريبية أدناه، يمكنك حساب عدد اللفات بناءً على قطر السلك الموجود وقطر النافذة الأساسية.

الحد الأقصى لخطأ الحساب هو تقريبًا -5% + 10% ويعتمد على كثافة السلك.

w = π(D – 10S – 4d) / د، أين:

ث- عدد دورات اللف الأولي،

π – 3,1416,

د- القطر الداخلي للنواة المغناطيسية للحلقة،

س- سمك الحشية العازلة،

د- قطر السلك مع العزل،

/ - خط كسري.

كيفية قياس قطر السلك وتحديد سمك العزل - الموصوفة.

ولتسهيل الحسابات راجع هذا الرابط:

عدة أمثلة لحسابات المحولات الحقيقية.

● الطاقة – 50 وات.

النواة المغناطيسية – K28 × 16 × 9.

السلك – Ø0.35 مم.

ث= π (16 – 10*0.1 – 4*0.39) / 0.39 ≈ 108 (دورات).

إنه مناسب بالفعل - 114 دورة.

● الطاقة – 20 وات.

النواة المغناطيسية – K28 × 16 × 9.

السلك – Ø0.23 مم.

w = π (16 – 10*0.1 – 4*0.25) / 0.25 ≈ 176 (دورات).

إنه مناسب بالفعل - 176 دورة.

● الطاقة – 200 وات.

النواة المغناطيسية – حلقتين K38x24x7.

السلك – Ø1.0 مم.

w = π (24 – 10*0.1 – 4*1.07) / 1.07 ≈ 55 (دورات).

في الواقع، 58 دورة مناسبة.

في ممارسة أحد هواة الراديو، ليس من الممكن غالبًا تحديد قطر سلك اللف بالدقة المطلوبة.

إذا تبين أن السلك رفيع جدًا بحيث لا يمكن لفه "منعطف إلى آخر" ، وهذا يحدث غالبًا عند لف اللفات الثانوية ، فيمكنك دائمًا تمديد اللف قليلاً عن طريق تحريك اللفات بعيدًا. وإذا لم يكن هناك ما يكفي من المقطع العرضي للسلك، فيمكن لف اللف في عدة أسلاك في وقت واحد.

تحتاج أولاً إلى تحضير حلقة الفريت.

لمنع السلك من قطع الحشية العازلة وإتلاف نفسه، يُنصح بتخفيف الحواف الحادة لنواة الفريت. لكن هذا ليس ضروريًا، خاصة إذا كان السلك رفيعًا أو تم استخدام حشية موثوقة. صحيح، لسبب ما أفعل هذا دائما.

باستخدام ورق الصنفرة، قم بتدوير الحواف الخارجية الحادة.

نحن نفعل الشيء نفسه مع الوجوه الداخلية للحلقة.

لمنع الانهيار بين الملف الأولي والقلب، يجب لف حشية عازلة حول الحلقة.

كمادة عازلة، يمكنك اختيار القماش الملمع، أو القماش المصنوع من الألياف الزجاجية، أو الشريط اللاصق، أو فيلم مايلر، أو حتى الورق.

عند لف حلقات كبيرة باستخدام سلك أكثر سمكًا من 1-2 مم، يكون من الملائم استخدام الشريط اللاصق.

في بعض الأحيان، عند صنع محولات نبضية محلية الصنع، يستخدم هواة الراديو الشريط الفلوري البلاستيكي - FUM، والذي يستخدم في السباكة.

من الملائم العمل مع هذا الشريط، لكن البلاستيك الفلوري يتميز بسيولة باردة، ويمكن أن يكون ضغط السلك في منطقة الحواف الحادة للحلقة كبيرًا.

على أي حال، إذا كنت ستستخدم شريط FUM، فقم بوضع شريط من الورق المقوى الكهربائي أو الورق العادي على طول حافة الحلقة.

عند لف الحشيات على حلقات صغيرة، من المريح جدًا استخدام خطاف التثبيت.

يمكن صنع خطاف التثبيت من قطعة من الأسلاك الفولاذية أو من سلك الدراجة.

لف الشريط العازل بعناية حول الحلقة بحيث تتداخل كل دورة مع السابقة على الجزء الخارجي من الحلقة. وبالتالي، يصبح العزل على السطح الخارجي للحلقة طبقتين، وفي الداخل - أربع أو خمس طبقات.

لتصفية اللف الأساسي نحتاج إلى مكوك. يمكن صنعه بسهولة من قطعتين من الأسلاك النحاسية السميكة.

من السهل جدًا تحديد طول سلك اللف المطلوب. يكفي قياس طول دورة واحدة وضرب هذه القيمة بالعدد المطلوب من اللفات. كما أن بدلًا صغيرًا للاستنتاجات وأخطاء الحساب لن يضر أيضًا.

34 (مم) * 120 (يتحول) * 1,1 (مرات) = 4488 (مم)

إذا تم استخدام سلك أرق من 0.1 مم لللف، فإن تجريد العزل بمشرط يمكن أن يقلل من موثوقية المحول. من الأفضل إزالة عزل مثل هذا السلك باستخدام مكواة لحام وقرص الأسبرين (حمض أسيتيل الساليسيليك).

احرص! عندما يذوب حمض أسيتيل الساليسيليك، يتم إطلاق أبخرة سامة!

إذا تم استخدام سلك يبلغ قطره أقل من 0.5 مم لأي لف، فمن الأفضل أن تصنع المحطات من الأسلاك الذين تقطعت بهم السبل. نقوم بلحام قطعة من الأسلاك المعزولة المجدولة في بداية الملف الأولي.

نقوم بعزل منطقة اللحام بقطعة صغيرة من الورق المقوى الكهربائي أو الورق العادي بسمك 0.05 ... 0.1 ملم.

نقوم بلف بداية اللف لتأمين الوصلة بشكل آمن.

نقوم بنفس العمليات مع إخراج نهاية اللف، هذه المرة فقط نقوم بتأمين الوصلة بخيوط القطن. لمنع إضعاف شد الخيط أثناء ربط العقدة، نقوم بتأمين أطراف الخيط بقطرة من الصنوبري المذاب.

إذا تم استخدام سلك أكثر سمكًا من 0.5 مم لللف، فيمكن إجراء الاستنتاجات بنفس السلك. في النهايات تحتاج إلى وضع قطع من كلوريد البولي فينيل أو أنبوب آخر (كامبريك).

ثم يجب تأمين الخيوط مع الأنبوب بخيط قطني.

نقوم بلف طبقتين من القماش المصقول أو أي شريط عازل آخر فوق الملف الأساسي. تعد هذه الحشية المتشابكة ضرورية لعزل الدوائر الثانوية لمصدر الطاقة بشكل موثوق عن شبكة الإضاءة. إذا كنت تستخدم سلكًا يبلغ قطره أكثر من 1 ملليمتر، فمن الجيد استخدام الشريط اللاصق كحشية.

إذا كنت تنوي استخدامه، فيمكنك لف الملف الثانوي في سلكين. وهذا يضمن التماثل الكامل لللفات. يجب أيضًا توزيع لفات اللفات الثانوية بالتساوي حول محيط القلب. هذا ينطبق بشكل خاص على اللفات الأقوى من حيث إقلاع الطاقة. يمكن لف اللفات الثانوية، التي تستهلك كمية صغيرة من الطاقة مقارنة بالإجمالي، بشكل عشوائي.

إذا لم يكن لديك سلك ذو مقطع عرضي كافٍ في متناول اليد، فيمكنك لف الملف بعدة أسلاك متصلة بالتوازي.

تُظهر الصورة جرحًا متعرجًا ثانويًا في أربعة أسلاك.

تُظهر الصورة النواة المغناطيسية من الفريت M2000NM.

يمكن تحديد الحجم القياسي للنواة المغناطيسية للحلقة من خلال المعلمات التالية.

D هو القطر الخارجي للحلقة.

د – القطر الداخلي للحلقة .

ح - ارتفاع الحلقة.

في الكتب المرجعية عن النوى المغناطيسية من الفريت، يُشار عادةً إلى هذه الأبعاد بالتنسيق التالي: K دس دس ح.

مثال: K28x16x9

العودة إلى الأعلى إلى القائمة.

مصدر التيار.

242 * 1.41 = 341.22 فولت(نحن نحسب قيمة السعة).

341.22 – 0.8*2 ≈ 340 فولت(اطرح الانخفاض على المقوم).

تعريفي.

نحدد القيمة التقريبية للتحريض من الجدول.

مثال: M2000NM – 0.39T.

تكرار.

الحد من الترددات والقيم الحثية للفريت واسع الانتشار.

العودة إلى الأعلى إلى القائمة.

يمكنك تحديد الحجم التقريبي لحلقة الفريت باستخدام الآلة الحاسبة لحساب محولات النبض ودليل للنوى المغناطيسية من الفريت. يمكن العثور على كليهما في "المواد الإضافية".

إذا كان هناك مساحة حرة كافية في جسم التصميم المستقبلي، فيمكنك اختيار حلقة ذات قوة إجمالية أكبر بشكل واضح.

تبديل مصادر الطاقة على حلقات الفريت http://www. الفريت /user_files/File/...literature8.zip الرسم التخطيطي للمقال:

حساب الخانق (مقال) http://valvolodin. نا... مللي/خنق. لغة البرمجة

حساب الإختناقات باستخدام مقاومات MLT (بروغ) - http://rf. *****/s3/r-dros. لغة البرمجة

برنامج حساب المحولات والملفات ذات التردد العالي - http://www. /...gramm/5/3.shtml

برنامج لحساب محول النبض - http://www. /...gramm/5/2.shtml

اختناقات التيار المتردد للمعدات الإلكترونية - http://dmitriks. نارو... أوكس/dptra. djvu

كتاب حساب الاختناقات والملفات - http://depositfiles....files/mcckejoig

المحولات والإختناقات 1.1 في الأرشيف. ***** -

التصميم الأمثل للأجهزة المغناطيسية عالية التردد للطاقة - http://dmitriks. نارو...حسنا/opsvfu. djvu

"مصادر النبض لإمدادات الطاقة الثانوية في أجهزة الراديو المنزلية" - http://dmitriks. نارو...books1/iip. djvu

في 494 http://focus. /...1d/slva001d. بي دي إف

المحولات والصمامات لإمدادات الطاقة النبضية - http://members. كيرن....أوز/يختنق. لغة البرمجة
http://www. /ser2800.cfm

اختيار وحساب تصميم خنق الأنود - http://qrx. *****/hams/r_and. هتم

حساب محاثة الاختناق مع وجود فجوة مغناطيسية - http://www. جيريلو. dp...ras_indukt. لغة البرمجة

حساب المحولات والاختناق - http://enginee-ru. جامعة كاليفورنيا...Oad/
http://enginee-ru. جامعة كاليفورنيا.../تحميل/

آلة حاسبة أوتوماتيكية على الإنترنت
http://schmidt-walte...smps_e. html#أبو

.
حساب محولات الطاقة المنخفضة الطاقة واختناقات المرشح
http://******/book/krizeSN. أَزِيز

خصائص وبرنامج لحساب المحاثات على مسحوق المعادن
النوى المعدنية الدقيقة - http://www. /

المواد - http://www. الفريت /

برنامج الملفات - http://******/nuke/modules/Downloads/pub.../l_%20meter. أَزِيز

النوى الحلقية: حلقات أميدون الفريت - http://www. *****/...rrite_Cores. هتم

مكتبة المعرفة: http://www. /مكتبة. asp
برامج الحساب : http://www. mag-inc. ج... إعادة/البرمجيات. asp

المحولات والاختناقات لتبديل مصادر الطاقة - http://www. *****/~slash/st8.html

المزيد من المواد والحسابات - http://******sgates....ocore. بي أتش بي؟ ص=12

النوى العفريتية وحسابها - http://www. /تقصير. asp

===================================================================================
التشبع الأساسي
إذا تدفق تيار كبير عبر الملف الأساسي، فقد تصبح المادة المغناطيسية للقلب مشبعة. عندما يكون القلب مشبعًا، تنخفض نفاذيته المغناطيسية النسبية بشكل حاد، مما يستلزم انخفاضًا متناسبًا في الحث. يؤدي انخفاض الحث إلى زيادة متسارعة أخرى في التيار من خلال CI، وما إلى ذلك. في معظم SMPS، يكون التشبع الأساسي غير مرغوب فيه للغاية ويمكن أن يؤدي إلى الظواهر السلبية التالية:

يؤدي المستوى المتزايد من الخسائر في المادة الأساسية وزيادة مستوى الخسائر الأومية في سلك اللف إلى انخفاض غير معقول في كفاءة SMPS؛
تتسبب الخسائر الإضافية في ارتفاع درجة حرارة CI، بالإضافة إلى مكونات الراديو القريبة
تعد المجالات المغناطيسية القوية في القلب، جنبًا إلى جنب مع انخفاض النفاذية المغناطيسية، مصدرًا أقوى بكثير للتداخل والتداخل في دوائر SMPS ذات الإشارة الصغيرة والأجهزة الأخرى مقارنة بالتشغيل العادي؛
يؤدي التيار المتزايد بسرعة من خلال CI إلى حدوث حمل زائد للصدمة الحالية لمفاتيح SMPS، وزيادة خسائر الأومية في المفاتيح، وارتفاع درجة حرارتها وفشلها المبكر؛
تؤدي تيارات نبضات CI الكبيرة بشكل غير طبيعي إلى ارتفاع درجة حرارة المكثفات الإلكتروليتية لمرشحات الطاقة، بالإضافة إلى زيادة مستوى الضوضاء المنبعثة من الأسلاك وآثار لوحة الدائرة المطبوعة SMPS.
يمكن متابعة القائمة، ولكن من الواضح بالفعل أنه يجب تجنب تشغيل النواة في وضع التشبع. تدخل الفريت إلى مرحلة التشبع إذا تجاوزت قيمة كثافة التدفق الحث المغناطيسي 300 [mT] (ملي تسلا)، ولا تعتمد هذه القيمة كثيرًا على درجة الفريت. وهذا يعني أن 300 [mT] هي، كما كانت، خاصية فطرية للفريت؛ المواد المغناطيسية الأخرى لها قيم عتبة تشبع مختلفة. على سبيل المثال، يتم تشبع الحديد المحول والحديد المسحوق عند حوالي 1 [T]، مما يعني أنه يمكنهما العمل في مجالات أقوى بكثير. يتم عرض قيم أكثر دقة لعتبة التشبع للفريتات المختلفة في الجدول 5.

يتم حساب كثافة التدفق المغناطيسي في القلب باستخدام الصيغة التالية:

(8) ب = 1000 * μ0 * μe * I * N / le [mT]
حيث μ0 هي النفاذية المغناطيسية المطلقة للفراغ، 1.257*10-3 [μH/mm]
μe - النفاذية المغناطيسية النسبية للنواة (يجب عدم الخلط بينها وبين نفاذية المادة الأساسية!)
أنا - التيار من خلال اللف، [أ]
N - عدد اللفات في اللف
le - طول الخط المغناطيسي المتوسط للنواة، [مم]

سيساعد التحويل البسيط للصيغة (8) في العثور على إجابة السؤال العملي - ما هو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يمر عبر المحث قبل أن يدخل القلب إلى التشبع:

(9) الحد الأقصى = 0.001 * Bmax * le / (μ0 * μe * N) [A]
حيث Bmax هي القيمة الجدولية للمادة الأساسية المستخدمة، وبدلاً من ذلك يمكنك استخدام القيمة 300 [mT] لأي فريت طاقة

بالنسبة للنوى ذات الفجوة، من المناسب استبدال التعبير (4) هنا، بعد الاختصارات نحصل على:

(10) الحد الأقصى = 0.001 * Bmax * g / (μ0 * N) [A]

للوهلة الأولى، تكون النتيجة متناقضة تمامًا: يتم تحديد الحد الأقصى للتيار عبر CI مع وجود فجوة من خلال نسبة حجم الفجوة إلى عدد دورات الملف، ولا يعتمد على حجم ونوع الملف جوهر. ومع ذلك، يمكن تفسير هذه المفارقة الواضحة بسهولة. يقوم قلب الفريت بتوصيل المجال المغناطيسي بشكل جيد بحيث يحدث الانخفاض الكامل في شدة المجال المغناطيسي في الفجوة. في هذه الحالة، يعتمد حجم تدفق الحث المغناطيسي، نفسه بالنسبة لكل من الفجوة واللب، فقط على سمك الفجوة والتيار خلال الملف وعدد اللفات في الملف، ويجب ألا يتجاوز 300 [mT] لحديد الطاقة العادي.

للإجابة على سؤال ما هو حجم الفجوة الكلية g التي يجب إدخالها في القلب حتى يتمكن من تحمل التيار المعطى دون تشبع، نحول التعبير (10) إلى الشكل التالي:

(11) جم = 1000 * μ0 * I * N / Bmax [مم]

ولإظهار تأثير الفجوة بشكل أكثر وضوحا، نعطي المثال التالي. لنأخذ نواة E30/15/7 بدون فجوة، 3C85 فريت، النفاذية المغناطيسية μe = 1700. لنحسب عدد اللفات المطلوبة للحصول على محاثة قدرها 500 [μH]. النواة، وفقا للجدول، لديها AL = 1.9 [μH]، باستخدام الصيغة (7) نحصل على ما يزيد قليلا عن 16 دورة. بمعرفة طول النواة الفعال le = 67 [mm]، باستخدام الصيغة (9) نحسب الحد الأقصى لتيار التشغيل، Imax = 0.58 [A].

الآن دعونا ندخل حشية بسمك 1 [مم] في القلب، وستكون الفجوة g = 2 [مم]. سوف تنخفض النفاذية المغناطيسية الفعالة؛ بعد حسابات بسيطة باستخدام الصيغتين (5) و(7)، نجد أنه للحصول على محاثة قدرها 500 [μH]، يجب لف 125 دورة. باستخدام الصيغة (10) نحدد الحد الأقصى لتيار CI، وقد ارتفع إلى 3.8 [A]، أي أكثر من 5 مرات!

يؤدي هذا إلى توصية عملية للقراء الذين يصممون الإختناقات بأنفسهم. للحصول على محرِّض يعمل بأعلى تيار ممكن، املأ القلب بالكامل بالسلك، ثم أدخل أكبر قدر ممكن من الخلوص في القلب. إذا تبين حساب الاختبار أن المحث لديه احتياطي تيار مفرط، فاختر حجمًا أساسيًا أصغر، أو على الأقل قلل عدد اللفات في الملف لتقليل فقد النحاس، وفي نفس الوقت قلل الفجوة الأساسية. من المهم التأكيد على أن هذه التوصية لا تنطبق على المحولات التي يتكون فيها التيار من خلال الملف الأولي من مكونين: التيار المنقول إلى الملف الثانوي وتيار صغير يمغناطيس القلب (التيار الممغنط).

كما ترون، تلعب الفجوة الموجودة في قلب الخانق دورًا مهمًا للغاية. ومع ذلك، ليست كل النوى تسمح بإدخال الفواصل. يتم تصنيع نوى الحلقة من قطعة واحدة، وبدلاً من "ضبط" النفاذية المغناطيسية المكافئة بفجوة، عليك اختيار حلقة ذات نفاذية مغناطيسية معينة من الفريت. وهذا ما يفسر حقيقة أن هناك مجموعة واسعة من أنواع المواد المغناطيسية التي تستخدمها الصناعة لصنع الحلقات، في حين أن النوى المنقسمة لـ SMPS، حيث يكون من السهل إدخال فجوة، تكون دائمًا تقريبًا مصنوعة من حديديات ذات نفاذية مغناطيسية عالية. الأنواع الأكثر شيوعًا من الحلقات لـ SMPS هي: ذات نفاذية منخفضة (في حدود 50...200) للاختناقات، وذات نفاذية عالية (1000 أو أكثر) للمحولات.

تبين أن الحديد المسحوق هو المادة الأكثر تفضيلاً لقلوب الاختناقات الحلقية المكونة من قطعة واحدة والتي تعمل عند تيارات عالية التحيز. عادة ما تكون نفاذية الحديد المسحوق في حدود 40...125، وغالبًا ما تكون هناك حلقات مصنوعة من مواد ذات نفاذية 50...80. يوفر الجدول 6 بيانات مرجعية لنوى حلقات مسحوق الحديد من Philips.

ليس من الصعب التحقق مما إذا كان القلب يدخل في مرحلة التشبع أثناء تشغيل SMPS، يكفي استخدام راسم الذبذبات لمراقبة شكل التيار المتدفق عبر CI. يمكن أن يكون المستشعر الحالي مقاومًا منخفض المقاومة أو محول تيار. سيكون لـ CI الذي يعمل في الوضع العادي شكل تيار مثلث أو مسنن منتظم هندسيًا. إذا كان القلب مشبعًا، فسيتم ثني الشكل الحالي.
==============================================================================

تحريض المجال المغناطيسي داخل الحلقي:
ب=م*م0*ن*أنا/لافج،

m0 - الثابت المغناطيسي = 4*pi*10^(-7),
ن - عدد اللفات،
أنا - الحالي في اللف ،

الحث الحلقي:
ل = م * م 0 * ن ^ 2 * ق / لافج،
حيث m هي النفاذية المغناطيسية للفريت،
m0 - ثابت مغناطيسي،
ن - عدد اللفات،
S هي مساحة المقطع العرضي للفريت،
Lсп - طول الخط الأوسط لحلقة الفريت.
مقاومة اللف النشطة (باستثناء تأثير الجلد):
ص = ع * LLP / S،
حيث p هي مقاومة النحاس (0.017 أوم*م)،
Lп - طول سلك اللف،
Sp - مساحة المقطع العرضي للسلك.

أقوم بحساب دواسة الوقود بالترتيب التالي:
1) نحدد معلمات حلقة الفريت: النفاذية المغناطيسية m، طول الخط المركزي Lсп، منطقة المقطع العرضي S، تحريض التشبع Bm. يمكن العثور على المعلمة الأخيرة في كتاب مرجعي لعلامة تجارية معروفة من الفريت، أو على الموقع الإلكتروني للشركة المصنعة للفريت.
2) قمنا بتعيين الحث المطلوب للمحث L.
3) بمعرفة المعلمات L، m، Lav، S، نحسب العدد المطلوب من اللفات N.
4) نحدد الحد الأقصى للاستهلاك الحالي للحمل I ونأخذه بهامش 10-15٪.
5) بمعرفة المعلمات m، Lav، S، I، N، نقوم بحساب الحث B داخل الفريت. إذا تبين أنها أكبر من 0.8Bm، فإن الحلقة ليست مناسبة للمهمة المطروحة، فمن الضروري اختيار حلقة إما بمقطع عرضي أكبر، أو بتحريض تشبع أعلى.
6) إذا كان الحث لا يتجاوز 0.8Bm، فإننا نحدد ما إذا كان الخانق يرضينا من حيث تبديد الطاقة. للقيام بذلك، قمنا بتعيين الحد الأقصى للطاقة المتبددة في المحث (Pm = 0.5-2W حسب حجم الحلقة).
7) بناءً على الطاقة المعطاة Pm والاستهلاك الحالي I، نحدد المقاومة النشطة لسلك اللف R.
8) نختار السلك الذي سنلف به (0.8-1 مم لللف في سلك واحد، 0.5-0.6 مم لللف في عدة أسلاك).
9) بمعرفة المقطع العرضي للسلك (الأسلاك) Spr ومقاومتها النشطة R، نحسب الحد الأقصى لطول السلك (الأسلاك) Lpr.
10) نقوم بلف دورة واحدة من السلك حول الحلقة ونحدد طولها Lв. أضف 1-2 مم إلى الإزاحة الزاوية للسلك عند لفه.
11) بناءً على الحد الأقصى لطول السلك Lpr وطول دورة واحدة Lv، نقوم بحساب العدد المسموح به من اللفات Nadd.
12) إذا تبين أن Nadd أقل من عدد المنعطفات N المحسوب مسبقًا، فمن الضروري استخدام سلك بمقطع عرضي أكبر، أو لفه في عدة أسلاك.
13) إذا كان Nadd>=N، فإننا نقيم إمكانية لف العدد المحسوب من اللفات. للقيام بذلك، قم بقياس القطر الداخلي للحلقة d ولاحظ ما إذا كانت المتباينة صحيحة:
بي*(د-سبر)>=N*دبر،
حيث Spr هي مساحة المقطع العرضي للسلك المراد لفه،
dpr - قطر السلك المراد جرحه.
14) إذا لم يتم الحفاظ على عدم المساواة، فمن الضروري الرياح في طبقتين أو أكثر. بالنسبة للحلقات الصغيرة التي يبلغ قطرها الداخلي ما يصل إلى 8 مم، فأنا شخصياً لا أوصي باللف في عدة طبقات. في هذه الحالة، من الأفضل أن تأخذ حلقة أكبر، أو ذات نفاذية مغناطيسية أكبر.

من الموقع - _http://www. /تعليق/112509

نصائح لتصميم محولات الدولار - http://peljou.../enews/2007/8/7

برنامج حساب المحولات والخناقات 6mV - http://brwbr. /...e=s2-Droselprog

ماك ر. تبديل مصادر الطاقة. الأسس النظرية للتصميم والتوجيه للتطبيق العملي
موجود على الموقع - http://www. اليكتروتكنيكا. معلومات / فهرس. php?...أسفل&id=177

مقال آخر - http://www. الفريت /site/page-Trancf...tori_i_drocceli

تصميم تحويل إمدادات الطاقة (SMPS). - http://megaohm. الناس...S/smps_rus. لغة البرمجة

أود أن أقدم لك حسابًا مبسطًا لمحول النبض. ومن واجه مشكلة تصنيع المحولات من هذا النوع واجه صعوبة في الحسابات نفسها. أقدم صيغًا لحساب المحولات من هذا النوع والتي أستخدمها كثيرًا من الوقت.

حلقة على شكل حرف W

تعيين: ك د س دس ح Ш أنا 0 × ب

مساحة المقطع العرضي للدائرة المغناطيسية:

مساحة المقطع العرضي للنافذة الأساسية المغناطيسية:
دعونا نحدد عامل الملء γ
.

حيث: t و T – مدة النبضة ودورتها.

للدوائر ذات الدورة الواحدة: γ = 0..0.5؛ γ ماكس = 0.5؛

لدوائر الدفع والسحب
: γ = 0..0.4؛ γ ماكس = 0.45.

أين: ، - الحد الأدنى والحد الأقصى للجهد على اللف الأساسي.

دعونا نحدد انخفاض الجهد عبر الترانزستور الرئيسي U cl
.

أين

مقاومة القناة المفتوحة للترانزستور ذو التأثير الميداني.

جهد تشبع الترانزستور ثنائي القطب؛

انخفاض الجهد عبر صمام ثنائي مقوم متحيز للأمام في دائرة الخرج (لثنائيات شوتكي= 0.5..0.6 فولت ). قيمة الجسر هي 2

دعونا نحدد الجهد على اللف الأساسي لتكنولوجيا المعلومات باستخدام الصيغة:

دعونا نحدد نسبة التحويل k والتيار للملف الأولي للمحول I
1:

سوف نختار النواة المغناطيسية وفقًا لقوة التحميل الإجمالية، مع الأخذ في الاعتبار الكفاءة.

جاب = ف ن؛ P gab = 2S مع S 0 fBjσ؛

و - تردد التشغيل الأدنى؛

ي = 5 10 6 أ/م2 الحد الأقصى للكثافة الحالية في السلك.

ب – الحث المغناطيسي في الدائرة المغناطيسية.

عامل كفاءة تكنولوجيا المعلومات؛ وضع دورة واحدة
وضع الدفع والسحب

B = 0.2 T (محدد بهامش)؛

η = 0.93..0.95.

اختيار الدائرة المغناطيسية حسب S

S0 من الكتاب المرجعي. دعونا نحسب اللفات تكنولوجيا المعلومات.

يتم تحديد قطر السلك من الحالة:

;

(مم).

دعونا نحسب قيمة الفجوة غير المغناطيسية g (
للدوائر ذات النهاية الواحدة ).

مطلوب محاثة اللف الأولية:

قيمة الفجوة غير المغناطيسية ستكون:

(مم)؛ ق ج = [سم 2]؛ μ 0 = 4π∙10 -8 = 1.256637∙10 -7.

بالنسبة للنواة المغناطيسية على شكل W، يتم استخدام حشية عازلة بسمك لا يزيد عن

ز/2. إذا اتضح أنها رقيقة جدا، فمن الضروري زيادة عدد المنعطفات.ω 1 والقيام بإعادة الحساب.

وأخيرا، يتم حساب عامل ملء النافذة بالسلك وإذا كان أكثر

0,5 ، فمن الضروري تحديد دائرة مغناطيسية أخرى، بعد نطاق الأبعاد. إذا كان يختلف كثيرا عن المحدد أصلا، فمن الضروري التحقق من استيفاء الشرطس مع س 0(انظر الفقرة 5). البيانات المرجعية.

ق 0 = 0.2827 سم2 ;

ق ق = 0.05 سم2.

إلى 20 × 12 × 6

ق 0 = 1.1308 سم2 ;

ق ج = 0.24 سم2.

إلى 28 × 16 × 9

ق 0 =2.0102 سم2؛

ق ج = 0.54 سم2.

إلى 32 × 20 × 10

ق 0 = 3.1416 سم2 ;

ق ج = 0.6 سم2.

عرض 6 × 6 م2000 نيوتن متر

ق 0 = 0.825 سم2 ;

ق ج = 0.36 سم2؛

ب م = 0.38 طن؛

ل أف = 2.9 سم.

ق 0 ق = 0.297 سم4 .

تعد محولات النبض (IT) من الأجهزة الشائعة في النشاط الاقتصادي. غالبًا ما يتم تثبيته في مصادر الطاقة للمنزل وأجهزة الكمبيوتر والمعدات الخاصة. يتم إنشاء محول النبض بواسطة حرفيين يتمتعون بخبرة قليلة في مجال هندسة الراديو. ما هو نوع الجهاز، وكذلك مبدأ التشغيل، سيتم مناقشته بشكل أكبر.

تتمثل مهمة محول النبض في حماية الجهاز الكهربائي من الدوائر القصيرة والزيادات المفرطة في الجهد وتسخين الجسم. يتم ضمان استقرار إمدادات الطاقة بواسطة محولات النبض. تُستخدم دوائر مماثلة في مولدات الصمام الثلاثي والمغنطرونات. يتم استخدام مولد النبض عند تشغيل العاكس أو ليزر الغاز. يتم تثبيت هذه الأجهزة في دوائر كمحول تفاضلي.

تعتمد المعدات الإلكترونية على قدرة المحولات لمحولات النبض. عند استخدام مصدر طاقة التبديل، يتم تنظيم تشغيل تلفزيون ملون وشاشة كمبيوتر عادية وما إلى ذلك، بالإضافة إلى تزويد المستهلك بتيار الطاقة والتردد المطلوبين، يعمل المحول على تثبيت قيمة الجهد عند تشغيل الجهاز .

المحولات في مصادر الطاقة لها عدد من الخصائص. هذه هي الأجهزة الوظيفية التي تتمتع بقدرة إجمالية معينة. أنها تضمن الأداء الصحيح للعناصر في الدائرة.

يتمتع المحول المنزلي النبضي بالموثوقية وعتبة التحميل الزائد العالية. المحول مقاوم للتأثيرات الميكانيكية والمناخية. لذلك، دائرة تحويل التيار الكهربائي لأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر والأجهزة اللوحية. تتميز بزيادة الاستقرار الكهربائي.

الأجهزة لها أبعاد إجمالية صغيرة. تعتمد تكلفة الوحدات المعروضة على مجال التطبيق وتكاليف العمالة للتصنيع. الفرق بين المحولات المقدمة والأجهزة المماثلة الأخرى هو موثوقيتها العالية.

عند النظر في كيفية عمل وحدة من النوع المعروض، تحتاج إلى فهم الاختلافات بين محطات الطاقة التقليدية وأجهزة تكنولوجيا المعلومات. لف المحول له تكوينات مختلفة. هذان ملفان متصلان بواسطة محرك مغناطيسي. اعتمادا على عدد دورات اللفات الأولية والثانوية، يتم إنشاء الكهرباء عند الإخراج. على سبيل المثال، يقوم المحول بتحويل الجهد من 12 إلى 220 فولت.

يتم توفير نبضات أحادية القطب إلى الدائرة الأولية. يبقى القلب في حالة مغنطة دائمة. يتم تحديد إشارات النبض المستطيلة على الملف الأولي. الفاصل الزمني بينهما قصير. في هذه الحالة، تظهر اختلافات الحث. تنعكس بواسطة نبضات على الملف الثانوي. هذه الميزة هي أساس مبادئ تشغيل هذه المعدات.

هناك أنواع مختلفة من دوائر النبض لمعدات الطاقة. تختلف الوحدات بشكل أساسي في شكل هيكلها. خصائص الأداء تعتمد على هذا. تتميز الوحدات بنوع اللف:

يمكن أن يكون المقطع العرضي للنواة مستطيلاً أو مستديرًا. يجب أن تحتوي العلامات على معلومات حول هذه الحقيقة. يتميز أيضًا نوع اللفات. الملفات هي:

حلزوني.
إسطواني.
مخروطي.

في الحالة الأولى، فإن محاثة التسرب تكون ضئيلة. يتم استخدام نوع المحول المقدم للمحولات الذاتية. اللف مصنوع من رقائق معدنية أو مظلات مصنوعة من مادة خاصة.

يتميز نوع اللف الأسطواني بمعدل تبديد منخفض للحث. هذا تصميم بسيط ومتقدم تقنيًا.

الأصناف المخروطية تقلل بشكل كبير من تبديد الحث. تزيد سعة اللفات قليلاً. يتناسب العزل بين طبقتي اللفات مع الجهد بين اللفات الأولية. يزداد سمك الخطوط من البداية إلى النهاية.

المعدات المقدمة لها خصائص تشغيلية مختلفة. وتشمل هذه الطاقة الإجمالية، والجهد على اللفات الأولية والثانوية، والوزن والحجم. عند تحديد العلامات، يتم أخذ الخصائص المذكورة في الاعتبار.

تتمتع مصادر الطاقة المزودة بجهاز التبديل بالعديد من المزايا مقارنة بالأجهزة التناظرية. ولهذا السبب يتم تصنيع الغالبية العظمى منها وفقًا للمخطط المقدم.

تتمتع المحولات من النوع النبضي بالمزايا التالية:

وزن خفيف.
سعر منخفض.
زيادة مستوى الكفاءة.
نطاق الجهد الموسع.
إمكانية البناء في الحماية.

الهيكل أخف وزنا بسبب زيادة تردد الإشارة. المكثفات تنخفض في الحجم. مخطط تقويمها هو الأبسط.

بمقارنة مصادر الطاقة التقليدية ومصادر الطاقة التحويلية، من الواضح أنه في الأخير يتم تقليل فقد الطاقة. يتم ملاحظتها خلال العمليات العابرة. يمكن أن تصل الكفاءة إلى 90-98%.

الأبعاد الأصغر للوحدات تقلل من تكاليف الإنتاج. يتم تقليل استهلاك المواد للمنتج النهائي بشكل كبير. يمكن تشغيل الأجهزة المقدمة من التيار بخصائص مختلفة. تتيح التقنيات الرقمية المستخدمة لإنشاء نماذج صغيرة الحجم استخدام كتل حماية خاصة في التصميم. أنها تمنع الدوائر القصيرة وحالات الطوارئ الأخرى.

العيب الوحيد لأنواع الأجهزة النبضية هو ظهور التداخل عالي التردد. يجب قمعها باستخدام أساليب مختلفة. ولذلك، في بعض أنواع الأدوات الرقمية الدقيقة لا يتم استخدام مثل هذه الدوائر.

المعدات المقدمة مصنوعة من مواد مختلفة. عند إنشاء إمدادات الطاقة من النوع المقدم، سوف تحتاج إلى النظر في جميع الخيارات الممكنة. يتم استخدام المواد التالية:

فولاذ كهربائي.
بيرمالوي.
الفريت.

أحد أفضل الخيارات هو Alsifer. ومع ذلك، يكاد يكون من المستحيل العثور عليه في السوق المفتوحة. لذلك، إذا كنت ترغب في إنشاء المعدات بنفسك، فلا يعتبر ذلك خيارًا ممكنًا.

في أغلب الأحيان، يتم استخدام درجات الفولاذ الكهربائية 3421-3425، 3405-3408 لإنشاء القلب. تشتهر Permalloy بخصائصها الناعمة مغناطيسيًا. هذه سبيكة تتكون من النيكل والحديد. يتم تخديره أثناء المعالجة.

بالنسبة للنبضات التي يكون الفاصل الزمني لها ضمن النانو ثانية، يتم استخدام الفريت. هذه المواد لديها مقاومة عالية.

لإنشاء دوائر محولات الرياح بنفسك، سوف تحتاج إلى حساب محول النبض. يتم استخدام تقنية خاصة. أولاً، يتم تحديد عدد من خصائص المعدات الأولية.

على سبيل المثال، يتم ضبط جهد 300 فولت على الملف الأولي، وتردد التحويل هو 25 كيلو هرتز. يتكون القلب من حلقة من الفريت مقاس 31 (40x25x11). تحتاج أولاً إلى تحديد مساحة المقطع العرضي للنواة:

ف = (40-25)/2*11 = 82.5 ملم².

بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها، يمكنك العثور على قطر المقطع العرضي للسلك المطلوب لإنشاء الخطوط:

د = 78/181 = 0.43 ملم.

تبلغ مساحة المقطع العرضي في هذه الحالة 0.12 متر مربع. يجب ألا يتجاوز الحد الأقصى للتيار المسموح به في الملف الأساسي مع هذه المعلمات 0.6 أ. ويمكن تحديد الطاقة الإجمالية باستخدام الصيغة التالية:

جم = 300 * 0.6 = 180 وات.

بناء على المؤشرات التي تم الحصول عليها، يمكنك حساب معلمات جميع مكونات الجهاز المستقبلي بشكل مستقل. سيكون إنشاء محول من هذا النوع نشاطًا رائعًا لهواة الراديو.

يعتبر هذا الجهاز موثوقًا وذو جودة عالية إذا تم اتباع جميع الإجراءات بشكل صحيح. يتم الحساب لكل مخطط على حدة.عند تصنيع مثل هذه المعدات، يجب إغلاق الملف الثانوي أمام حمل المستهلك. وإلا فلن يعتبر الجهاز آمنا.

يعتمد تشغيل المحول على نوع التجميع والمواد والمعلمات الأخرى. تعتمد جودة الدائرة بشكل مباشر على وحدة النبض. ولذلك، يتم إعطاء أهمية كبيرة للحسابات واختيار المواد.

درجة الفريت

بعد النظر في ميزات محولات النبض، يمكن للمرء أن يفهم أهميتها بالنسبة للعديد من الدوائر الإلكترونية الراديوية. لا يمكنك إنشاء مثل هذا الجهاز بنفسك إلا بعد الحسابات المناسبة.

زملائي الأعزاء!!

لقد أخبرتك بالفعل عن كيفية بناء محول نبضي على حلقة من الفريت في دروسي. سأخبرك الآن كيف أصنع محولًا باستخدام نواة من الفريت على شكل حرف W. لهذا، أستخدم حديديات ذات حجم مناسب من المعدات "السوفيتية" القديمة وأجهزة الكمبيوتر القديمة وأجهزة التلفزيون وغيرها من المعدات الكهربائية التي أضعها في الزاوية "حسب الطلب".

بالنسبة إلى UPS الذي يستخدم دائرة مولد نصف جسر دفع وسحب، فإن الجهد على الملف الأولي للمحول، وفقًا للدائرة، هو 150 فولت، وتحت الحمل سنأخذ 145 فولت. يتم تصنيع اللف الثانوي وفقًا لدائرة تصحيح الموجة الكاملة بنقطة منتصف.
انظر الرسم البياني.

سأقدم أمثلة على حساب وتصنيع المحولات لجهاز UPS صغير بقدرة 20 - 50 واط لهذه الدائرة. أستخدم محولات هذه الطاقة في تبديل مصادر الطاقة لمصابيح LED الخاصة بي. مخطط المحولات أدناه. من الضروري الانتباه إلى أن قلب W المطوي من نصفين لا يحتوي على فجوة. يتم استخدام النواة المغناطيسية ذات الفجوة فقط في وحدات UPS ذات الدورة الواحدة.

فيما يلي مثالان لحساب محول نموذجي لتلبية الاحتياجات المختلفة. من حيث المبدأ، جميع المحولات ذات القوى المختلفة لها نفس طريقة الحساب، ونفس أقطار الأسلاك تقريبًا ونفس طرق اللف. إذا كنت بحاجة إلى محول UPS بقوة تصل إلى 30 واط، فهذا هو المثال الحسابي الأول. إذا كنت بحاجة إلى UPS بقوة تصل إلى 60 واط، فالمثال الثاني.

المثال الأول.

سنختار من نوى الفريت رقم 17، Ш - نواة على شكل Ш7.5 × 7.5. مساحة المقطع العرضي للقضيب الأوسط Sк = 56 ملم مربع. = 0.56 سم2
النافذة = 150 مم مربع. الطاقة المقدرة 200 واط.
سيكون عدد اللفات لكل 1 فولت من هذا النواة هو: n = 0.7/Sk = 0.7 / 0.56 = 1.25 دورة.
سيكون عدد اللفات في الملف الأولي للمحول هو: w1 = n x 145 = 1.25 x 145 = 181.25. لنأخذ 182 دورة.
عند اختيار سمك السلك لللفات، بدأت من الجدول "".
في المحول الخاص بي، استخدمت سلكًا يبلغ قطره 0.43 مم في الملف الأولي. (السلك ذو القطر الكبير لا يتناسب مع النافذة). مساحة مقطعها S = 0.145 مم2. التيار المسموح به (انظر الجدول) I = 0.29 أ.
ستكون قوة الملف الأساسي: P = V x I = 145 × 0.29 = 42 واط.
يجب وضع ملف الاتصال أعلى الملف الأولي. يجب أن ينتج الجهد v3 = 6 فولت. سيكون عدد اللفات: w3 = n x v3 = 1.25 × 6 = 7.5 لفات. لنأخذ 7 أدوار. قطر السلك 0.3 - 0.4 ملم.
ثم يتم لف اللف الثانوي w2. يعتمد عدد دورات الملف الثانوي على الجهد الذي نحتاجه. يتكون الملف الثانوي، على سبيل المثال عند 30 فولت، من ملفين نصفيين متساويين، w3-1 وw3-2).
التيار في الملف الثانوي مع مراعاة كفاءة (k=0.95) للمحول: I = k xP/V = 0.95 × 42 واط / 30 فولت = 1.33 أمبير؛
دعونا نختار سلكًا لهذا التيار. لقد استخدمت سلكًا متوفرًا لدي يبلغ قطره 0.6 مم. S = 0.28 ملم مربع.
التيار المسموح به لكل من الملفين النصفيين هو I = 0.56 A. وبما أن هذين النصفين الثانويين يعملان معًا، فإن التيار الإجمالي هو 1.12 A، وهو يختلف قليلاً عن التيار المحسوب البالغ 1.33 A.
عدد اللفات في كل نصف ملف لجهد 30 فولت: w2.1 = w2.2 = n x 30 = 1.25 x 30 = 37.5 vit.
لنأخذ 38 دورة في كل نصف لف.
طاقة خرج المحول: Pout = V x I = 30 V x 1.12 A = 33.6 Watt، وهو أمر طبيعي تمامًا، مع الأخذ في الاعتبار الخسائر في السلك والقلب.

جميع اللفات: تتلاءم الملفات الأولية والثانوية ولف الاتصالات بشكل مثالي مع النافذة Sо = 150 مم 2.

وبالتالي يمكن تصميم الملف الثانوي لأي جهد وتيار، ضمن طاقة معينة.

المثال الثاني.
الآن دعونا نجرب. دعونا نضيف نواتين متطابقتين رقم 17، عرض 7.5 × 7.5.

في هذه الحالة، ستتضاعف مساحة المقطع العرضي للنواة المغناطيسية “Sk”. Sk = 56 × 2 = 112 مم2 أو 1.12 سم2
ستبقى مساحة النافذة كما هي "هكذا" = 150 مم2. سينخفض المؤشر n (عدد اللفات لكل 1 فولت). n = 0.7 / Sk = 0.7 /1.12 = 0.63 فيتامين / فولت.
وبالتالي فإن عدد اللفات في الملف الأولي للمحول سيكون:
w1 = ن × 145 = 0.63 × 145 = 91.35. لنأخذ 92 دورة.

في ملف التغذية المرتدة w3، لمدة 6 فولت، سيكون هناك: w3 = n x v3 = 0.63 × 6 = 3.78 دورة. لنأخذ 4 أدوار.
لنأخذ جهد الملف الثانوي كما في المثال الأول وهو يساوي 30 فولت.
عدد دورات أنصاف اللفات الثانوية، كل منها 30 فولت: w2.1 = w2.2 = n x 30 = 0.63 x 30 = 18.9. لنأخذ 19 دورة.
لقد استخدمت سلكًا لللف الأساسي بقطر 0.6 مم. : المقطع العرضي للسلك 0.28 مم 2، التيار 0.56 أ.
مع هذا السلك، ستكون قوة الملف الأساسي: P1 = V1 x I = 145 V x 0.56 A = 81 Watt.
لقد قمت بجرح اللف الثانوي بسلك يبلغ قطره 0.9 ملم. 0.636 ملم مربع لتيار 1.36 أمبير. بالنسبة لملفين نصفيين، التيار في الملف الثانوي هو 2.72 أمبير.
قوة اللف الثانوية P2 = V2 x I = 30 × 2.72 = 81.6 واط.
سلك بقطر 0.9 ملم. كبير قليلاً، ويتناسب مع هامش كبير، وهذا ليس سيئاً.

أستخدم السلك للملفات بمعدل 2 أمبير لكل مليمتر مربع (بهذه الطريقة يتم تسخينه بشكل أقل وسيكون انخفاض الجهد عبره أقل)، على الرغم من أن جميع محولات "المصنع" يتم لفها بمعدل 3 - 3.5 أمبير لكل ملم2. وقم بتركيب مروحة لتبريد اللفات.
الاستنتاج العام من هذه الحسابات هو:
- عند إضافة قلبين متماثلين على شكل حرف S تتضاعف مساحة "Sk" مع نفس مساحة النافذة "So".
- يتغير عدد اللفات في اللفات (مقارنة بالخيار الأول).
- يتم تقليل اللف الأساسي w1 من 182 دورة إلى 92 دورة ؛
- يتم تقليل اللف الثانوي w2 من 38 دورة إلى 19 دورة.

هذا يعني أنه في نفس النافذة "هكذا"، مع انخفاض عدد اللفات في اللفات، من الممكن وضع سلك أكثر سمكًا من اللفات، أي مضاعفة القوة الحقيقية للمحول.

لقد قمت بلف مثل هذا المحول بنوى مطوية رقم 17 وصنعت إطارًا لهم.

ويجب أن يؤخذ في الاعتبار أن المحولات حسب الأولى والثانيةعلى سبيل المثال، يمكنك استخدامه تحت حمل أصغر يصل إلى 0 واط. تحافظ UPS على الجهد بشكل جيد ومستقر.

قارن مظهر المحولات: مثال-1، بنواة واحدة و مثال-2، مع اثنين من النوى مطوية. تختلف الأحجام الفعلية للمحولات قليلاً.

تحليل نوى الفريت رقم 18 ورقم 19 يشبه الأمثلة السابقة.
جميع حساباتنا هي تقديرات نظرية. في الواقع، من الصعب جدًا الحصول على مثل هذه الطاقة من UPS على محولات بهذه الأحجام. تدخل ميزات التصميم لدوائر إمداد الطاقة التبديلية نفسها حيز التنفيذ. مخطط.
يعتمد جهد الخرج (وبالتالي طاقة الخرج) على عدة عوامل:
- قدرة الشبكة كهربائيا مكثف C1،
- الحاويات C4 وC5،
- انخفاض الطاقة في أسلاك اللف وفي قلب الفريت نفسه؛
- تنخفض الطاقة على الترانزستورات الرئيسية في المولد وعلى الثنائيات المعدلة للخرج.
تبلغ الكفاءة الإجمالية "k" لمصادر طاقة التبديل هذه حوالي 85٪.
لا يزال هذا الرقم أفضل من المعدل الذي يحتوي على محول قلب فولاذي، حيث k = 60%. على الرغم من أن حجم ووزن UPS على الفريت أقل بكثير.

الإجراء لتجميع محول الفريت Ш.

سواء كان جاهزًا أو مجمعًا، يتم تصنيع إطار جديد ليناسب أبعاد القلب.
انظر كيفية صنع "" هنا. على الرغم من أن هذه المقالة تتحدث عن إطار محول ذو قلب فولاذي، إلا أن الوصف مناسب تمامًا لحالتنا.
يجب وضع الإطار على إطار خشبي. يتم لف المحول يدويًا.
يتم لف اللف الأساسي أولاً على الإطار. يتم ملء الصف الأول بدوره، ثم طبقة من الورق الرقيق، والقماش الملمع، ثم الصف الثاني من الأسلاك، وما إلى ذلك. يتم وضع أنبوب PVC رفيع في بداية السلك ونهايته (يمكن استخدام العزل من سلك التثبيت) لتقوية السلك حتى لا ينقطع.
يتم تطبيق طبقتين من الورق أعلى اللف الأساسي (العزل المتداخل)، ثم تحتاج إلى لف لفات الاتصال w3. يحتوي ملف W3 على عدد قليل من المنعطفات، وبالتالي يتم وضعه على حافة الإطار. ثم يتم تطبيق المنعطفات من اللف الثانوي. يُنصح هنا بالمضي قدمًا بحيث لا تكون لفات الملف الثانوي w2 أعلى المنعطفات w3. وبخلاف ذلك، قد تحدث أعطال في تحويل مصدر الطاقة.
يتم تنفيذ اللف بسلكين في وقت واحد (نصفي لفات) ، ثم يدوران في صف واحد ، ثم طبقة من الورق أو الشريط والصف الثاني من سلكين. ليست هناك حاجة لوضع أنبوب PVC على أطراف السلك، لأنه السلك سميك ولن ينكسر. تتم إزالة الإطار النهائي من الشياق ووضعه على قلب من الفريت. تحقق أولاً من النواة لأي لعبة.
إذا كان الإطار مشدودًا على القلب، فكن حذرًا جدًا، حيث ينكسر الفريت بسهولة شديدة. يمكن لصق النواة المكسورة معًا. أنا ألصق بغراء PVA ثم أجفف.
يتم تأمين محول الفريت المُجمَّع في النهاية بشريط من أجل القوة. من الضروري التأكد من تطابق نهايات النصفين الأساسيين دون فجوة أو تحول.