Transformator elektroniczny - nazwa zwykłej przetwornicy Napięcie zasilania 220 V przy 12. Jest możliwe, że nie będzie też innych wyznań. 12 VAC jest szeroko stosowany do celów oświetleniowych, pod warunkiem, że popularność urządzenia. Urządzenie transformator jest nazywany Prostą alternatywą dla transformatora mocy 220 W.
Dzięki
Nie można obejść dzięki Ruben Lee, jedno, aby zebrać jak najwięcej informacji o wspaniałych małych transformatorów w tej samej książki. SV Kulikow był bardzo pomocne w wyjaśnianiu urządzenia i inżynierów Multiwibratory P. Fichera i R. Skoll od STMicroelectronics GRUPY KAPITAŁOWEJ wyjaśnia aktualny stan przemysłu, doradztwo w wyborze tranzystorów.
zalety
Transformator elektroniczny jest znacząco niska i może regulować moc wyjściową. Program jest elastyczny i łatwy do wdrożenia zabezpieczenie przed zwarciem. Ubocznym zbyt niski szum, nie szumu typową transformator (dokładniej, te urządzenia wibracyjne powyżej ludzkiego słuchu).
Nazwa i urządzenie wewnętrzne
Transformator elektroniczny składa się zasadniczo z kompaktowym transformatora oraz liczby tranzystorów. W rzeczywistości, to jest mocno uproszczone zasilacz. Zamiast generatora IC multiwibratora nieskomplikowanej obróbki parą bipolarnych tranzystorów. Filtrowane napięcie wyjściowe nie są już potrzebne, kierowca jest w stanie lamp wyładowczych niskonapięciowych niezależnie gładka napięcia. Brak tyrystor i moc klucz, tranzystory mocy i tak są generator napięcia o wysokiej częstotliwości. Procedura:
- Mostek diodowy prostuje napięcie sączenia częściowo przepustnice.
- Pulsacyjny przepływ kanałów tranzystorów, które są zawarte w ramach multiwibratora schemacie.
- Sygnał wyjściowy z generatora impulsów o wysokiej częstotliwości są stosowane do małych rozmiarów transformatora.
Sztuką jest stworzenie tranzystorów, które mogą być zasilane wysokim napięciem. Jeśli generator jest układ scalony (impuls jest obecny w każdym z zasilaniem), producenci nie wielce zdziwiony tylko dwa przełączniki zasilania. Aby zrozumieć transformator elektroniczny prace trzeba być z zasadami, na których opiera się miniaturyzację urządzeń.
Przyczyny małego rozmiaru transformatora impulsowego
Nie ma wyraźnej granicy między transformatorów mocy i impulsów. Podobnie jak częstotliwość wzrasta znacznie zmniejszona i wymiary rdzenia uzwojenia przy tej samej mocy pomijane. To był pierwszy realizowany Tesli, który chciał podnieść częstotliwość urządzenia zasilającego do 600-700 Hz, w celu zapewnienia bieżącej bezpieczny dla ludzi. Jednak wraz ze wzrostem częstotliwości podstawowej zwiększył stratę, a fala wypromieniowana w przestrzeń, a potrzebuje kabel ma zostać wyświetlony. Pierwszy ze względu na zgrubienie pętli histerezy cyklu odwracania magnesowania z powodu, dziwne, obecny w laminowanym materiale prądami indukcyjnymi.
Transformatory w jego pierwotnej formie pochodzi z sieci elektrycznej. W historii stworzenia instrumentów kredytowanego Yablochkov ale dziękując odpowiedzi Meyl.ru, chcę dać inną perspektywę na ten temat:
- W 1831 Michael Faraday wynalazł pierwszy (transformator toroidalny) oraz w oparciu o to pokazuje działanie prawa indukcji elektromagnetycznej.
- Po Michael Faraday transformator konstrukcja wspomniano Joseph Henry, wynalazca przekaźnika elektromagnetycznego. Obie nie zwracać uwagę na transformacyjnych właściwościach urządzenia.
- W 1848 roku Henry Ruhmkorff wynalazł cewki do łuku w iskiernika obiegu wtórnym. W rzeczywistości okazało się, że transformator step-up. Takie wykorzystanie Tesla.
- 30 listopada 1876 Paweł stworzył rdzeń transformatora Yablochkov z koncentrycznych uzwojeń do celów, dla których urządzenie jest używane do dziś.
- John i Edward Hopkins w 1884 roku stworzył transformator z rdzeniem zamkniętym, powtarzając podwyższonego ryzyka Faradaya. Kilka lat później Swinburne nauczył ludzi do korzystania przez uzwojenie olej izolacyjny niż zwiększonym napięciem.
- W 1928 roku zdobył Moskwa Transformer roślin (później - Elektrozavod).
Teraz uvyazhem opisany sieci elektrycznych. We wczesnych latach 80-tych firma już zaangażowanych w oświetleniu Edison, Tesla zbudował pierwszy dwufazowego silnika prądu zmiennego. Wybuchł między nimi wrogość spowodowało 90 lat do „wojny prądów”. Sieci napięcia zaczęła stale wzrastać aż do osiągnięcia 1,2 MW w 1982 roku na linii Ekibastuz-Kokshetau. Nadąża z powyższych osiągnięć były transformatory, zwiększenie wielkości.
W „prądów War” Tesla odkrył, że wraz ze wzrostem częstotliwości transformatory waga spada ze względu na miniaturyzację uzwojeń i rdzenia. Co doprowadziło do powstania pierwszych projektów dla wysokich częstotliwości. Jak wiecie, wydarzenia towarzyszyły narodziny radia. Wprowadzenie tych technologii szybko doprowadziło do konieczności tworzenia stosunkowo małych rozmiarów urządzenia. transformatory impulsowe przyszedł z radia. Na przykład, ruchome urządzenia adaptery pomocą prostego detektora amplitudy napięcia formacji.
transformatory impulsowe są zwykle mocno załadowany w przeciwieństwie do sieci. Szacuje się, że przy napięciu zasilania 11 kV dystrybucji danego prądu 90 kA, a lampą nadajnika 70 kW - zużywa tylko 6. moc oblicza się z następującego wzoru, który w pierwszym przypadku rezystancja wynosi 0,1 oma, w drugim - 2 omy. Wartości te określają impedancję transformatora. Odgrywają one dużą część ciężaru i wymiarów. Ponieważ wzorów przemysłowych transformatory nie są odpowiednie dla elektroniki: powołanie różna.
Materiały małych transformatorów
determinanty
Czynniki te doprowadziły do poszukiwania i tworzenia nowych materiałów:
- Nierdzewnej (walcowane na zimno) zorientowanej struktury domeny.
- Polimerowy izolacji (włączając lakier).
- Czysta miedź częstotliwości radiowej.
- Żywica pozbawiona agresywnych rozpuszczalników.
- Elektryczne domieszki stalowe.
- Permaloj lub inne ferryt o wysokim współczynniku przenikalności magnetycznej.
Dzięki tym osiągnięciach chemii, fizyki i techniki stało się możliwe do osiągnięcia pewnych celów:
- Zmniejszyć rozmiar podłączonych transformatorów.
- Zmniejszenie objętości zajmowanej przez część wysokiego napięcia.
- Tworzenie filtrów o ostrych spadków i krawędziach charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej.
- Transformatory wygląd, specjalnie zaprojektowany do przesyłania sygnału impulsowego bez strat.
- Podnoszenie widma transmisji do mikrofal.
Dwie ostatnie pozycje pokazują bezpośredni związek. Ostre krawędzie impulsu powoduje fakt - znaczna część widma znajduje się w obszarze o wysokiej częstotliwości. Oraz konwencjonalny transformator zmniejszyłoby część, zmieniając kształt łagodnych, z jednoczesną stratą energii. W połowie lat 50-tych ludzie zastanawiali się, dlaczego transformatory impulsowe nie są zbudowane na podobieństwo władzy. Po wszystkich znanych wykresów, tabel, wzorów na obliczenie przekroju rdzenia, współczynnik mocy, napięcia. Przyczyny:
- Zakres częstotliwości. Wydajność transformatora przy dolnej częstotliwości roboczej jest określona przez indukcyjność pracy na biegu jałowym, na górze - rozproszonego siebie pojemności. Te efekty pasożytnicze spowodować wyciek moc, znacznie zmniejszając efektywność. Na tych parametrów zależy od: liczba zwojów uzwojenia, rozmiaru rdzenia, przejście uzwojeń, rodzaj izolacji i innych. transformatora wysokiej częstotliwości jest wykonane zgodnie z niuanse, aby nadawać pożądany zakres z minimalnymi stratami.
- Obwody elektroniczne głównych parametrów rozważone i reaktancja rezystancji uzwojenia. Czasami zamiar naruszyć właściwości masy i wielkości, aby osiągnąć dobrą szybkość transferu. Projekt jest wysoce zależna od impedancji docelowego i drukowanej. Przewidzieć to, podobnie jak w przypadku transformatorów mocy, to jest trudne.
W transformatora impulsowego często opancerzony koncentryczny rdzeń ze zwojami gwintowanych przez okno. Umożliwia to maksymalny transferu strumienia magnetycznego. Część jarzmo zamyka linie pola, straty energii są minimalne. Dwukomorowe cieńsze ścianki bocznej, przepływ jest podzielona na dwie części o płynących wokół zewnętrznej części zwoju. Rdzeń pręt okresowo jest bardziej odpowiednia dla danego celu. Następnie pole magnetyczne krąży na placu, a uzwojenia są umieszczane po przeciwnych stronach ferromagne- tyka. Rdzeń jest zazwyczaj integralną, koniec do końca i ubrać połówki cewki dokująca uproszczenie procesu procesu montażu. Wykonanie obudowy i ochrony określonych czynników klimatycznych (wilgotność, temperatura) ograniczenia dotyczące wielkości, oznaczenie napięcia.
Długi czas nie mógł zrozumieć, dlaczego badania laboratoryjne strat odwrócenia namagnesowania rdzenia nie pokrywają się z rzeczywistymi danymi przy wysokich częstotliwościach. Okazało się, że urządzenie do pomiaru właściwości, wytwarza stałe pole (na zwiększenie wydajności) i blokowania wystąpienie indukowanych prądów. Ta ostatnia staje się przyczyną różnic. Prądy indukowane bezpośrednio wpływać na szerokość pętli histerezy. Obecnie stosowane materiały elektryczne o niskiej koercji do produkcji rdzeni. obserwowano maksymalne straty podczas nasycenia pętla magnetyczna jest ograniczony do przekazywania mocy za pośrednictwem transformatora impulsowego:
- Zwiększyć aktywne strat na uzwojeniach.
- Mała wydajność.
Kształt pętli histerezy, w zależności od wybranego materiału. Dziś wiadomo stopów o charakterystyce prostokątnej. Takie nietypowe cechy pozwalają stworzyć wzmacniacz magnetyczny. Moc przekazywana do rdzenia, posiada wyraźną odcień jet z oczywistych powodów. Część aktywna wyraża straty materiału laminowanego. Reaktywny składnik jest bezpośrednio zależna od przenikalności magnetycznej. Stal walcowana na zimno jest zwykle stosowany dla wysokich częstotliwości i walcowanie na gorąco stali wykrywa sporo nieczystości krzemu i służy do częstotliwości handlowy 50-60 Hz. Grubość płyty (w zależności od zmiany parametrów i prądów indukcyjnych) zmniejsza się wraz ze wzrostem częstotliwości.
W rezultacie, rdzeń jest niewielka strata dla małych transformatorów. Wkład główny jest rezystancja uzwojeń. W transformatorów dane są porównywalne pod względem wielkości. Wartości rezystancji, a więc ogranicza się minimalny przekrój przewodu. Uważa się, że utrzymanie określonego rozmiaru, ponieważ wielkość rdzenia jest ściśle określone. Te dwa przeciwstawne czynniki określają wykonalność ekonomiczną i przydatność wybranego projektu.
Skrócony opis podstawowych stopów
Wybór materiału rdzenia zależy od częstotliwości i części indukcyjnej impedancji obciążenia. Walcowanej na zimno stali jest stosowana, gdy reaktywny składnik jest wysoki, czy istnieje zapotrzebowanie na stały przepływ prądu przez uzwojenie. W innych sytuacjach, widziana odpowiedniego stopu niklu o dużej przenikalności magnetycznej, ale niższej dopuszczalnej gęstości strumienia.
Stali, stopów z krzemu, ma najgorsze wskaźniki, ale tanie. Ma przymusu siłę 0,5 erstedów w maksymalnej przenikalności magnetycznej 8500 i gęstości strumienia 12 tys Gaussa. Jest on stosowany w transformatorach małych częstotliwości niskich (w tym zakresie słyszalnym).
Walcowane na zimno stali elektrotechnicznej wykazuje znacznie lepszą wydajność dzięki domenie struktury zorientowane. Przy równej koercji zwiększa przepuszczalność czterokrotnie przy maksymalnej gęstości strumienia 17 tysięcy Gaussa. Służy on jako medium rdzenia transformatora mocy.
stopu żelazonikiel 50%, znamienny przymusowego siły bliskie zeru. Który minimalizuje utratę pętli histerezy (po odwróceniu). Przy niskiej gęstości strumienia magnetycznego dopuszczalnego materiału (10 000 gausów), znamienny oszałamiające przepuszczalność (do 50000). Dobra odporność na niskie częstotliwości prądów indukcyjnych stosowanych do szerokopasmowego małych transformatorów.
stopu żelazonikiel 50% za pomocą ukierunkowanej strukturze domen jest stosowany w trybie nasycenia. W porównaniu z wcześniej materiałów charakteryzujących się zwiększonym i pół krotnej maksymalnej indukcji magnetycznej.
Permaloj (wysokiej jakości stopu niklu) charakteryzuje się wysoką przenikalność magnetyczną w setki tysięcy jednostek. Działa przy niskich gęstości strumienia magnetycznego, dzięki czemu jego użycie transformatorów o małych rozmiarach.
Kompozyt stal ferrytu i mają szczególne zastosowanie w transformatorach i cewki o niskiej stracie paśmie RF. operacje technologiczne pozwalają utworzyć stały rdzeń o dowolnym kształcie, z materiału o niskiej temperaturze Curie (własności magnetyczne). Ferro wiatry pasek dobrze i służy do stworzenia jednoczęściowych rdzeni, zwłaszcza toroidalny kształt. Niezwykłe cechy pozwalają w praktyce koncepcję prostokątnej pętli histerezy.
uzwojenia
Za dopuszczalne odcinek rdzenia 0,645 km. mm do 1 ampera. Pozwala to pierwsze przybliżenie w celu określenia ilości miedzi. Docierania jest wykonywane w warunkach temperatury, parametrów elektrycznych w transformatorze, łącznie z pojemności (cm. Rys.). Dalsze silnie zależy od cech technologicznych. Na przykład drut emaliowany o grubości 30 nawinięte czynnik ręcznie liniowości 97%, zautomatyzowany montaż zmniejsza parametr do 80%. Konstrukcja ta ma takie same właściwości, w zależności od miejsca wytwarzania produktu.
Gęstość upakowania naturalnie wzrasta wraz ze spadkiem kalibru. Od znalezionego sekcji oblicza średnią długość uzwojenia w celu określenia jego opór. Koniec drutu jest zazwyczaj przylutowane do wniosku. Głównym wymaganiem - niski opór omowy kontakt. Gruby rdzeń o dużej mocy jest trudne do wiatru, jeśli do końca nie jest podłączony. Stosowane są jako izolatory:
- Materiały organiczne: jedwab, żywica, bawełniane, farby, papier elektryczne. Jest to pierwszy rodzaj izolacji, wpisana do codziennego życia Sir Henry'ego. Górna temperatura jest uważana za 105 stopni Celsjusza.
- Druga klasa jest kompozycja szkła, ceramiki i żywicy. Ogólnie rzecz biorąc, materiały droższe poprzednie. Górna granica 130 stopni Celsjusza.
- Syntetyczne polimery różnych typów. Korzystnie związek krzemu. Ich charakterystyczną cechą jest uważana za wysoką odporność na ciepło. Obejmuje krzemianu ceramikę. Górna granica 200 stopni Celsjusza.
Klasy różnica ogranicza się głównie temperaturach roboczych. A w środku - klasyfikacja odbywa się w zależności od indywidualnych cech. Na przykład, szkło oczywiście zajmuje mniej miejsca niż azbest i równe z jedwabiu. Ceramika, owijka obejmuje drugą warstwę z innego materiału, na wierzchu żywicy gęsta stosu.
Zasadnicza różnica pojawia się, gdy wymiary mają pierwszorzędne znaczenie. To korzystnie źródła mocy 400 i 800 Hz są stosowane w lotnictwie. Następnie zastosować materiały o drugiej klasie, nawet jeśli koszt idzie wyższa. Gospodarstw domowych transformator elektroniczny jest często tańsze izolacja. Jest to spowodowane niskim zużyciu energii i obniżenia cen. W rezultacie powietrze udaje się zmniejszyć zasilacze 30-50%.
Od tego jest teraz łatwo zrozumieć, dlaczego najdroższe transformatory krajowych (ze wspólnych urządzeń) granica określona temperatura robocza 135 stopni Celsjusza (dopuszczalne krótki wzrost ponad powyższe próg). Jest to w ciągu sekundy, średnia z wartości grupy. Napis patrząc na bezpiecznik wbudowane w uzwojenia, wewnątrz lub odtwarzacza VCR.
we wczesnych latach pięćdziesiątych opcje dla małych transformatorów muszą być ponownie zmierzyć. Uzyskano dla przemysłowych napięć sieciowych nie były dobre, ze względu na różnicę w częstotliwości. Materiały z pierwszej grupy nie pozwalają na przewód jakościowo zaizolować przy 50 Hz. Pozostała mała szczelina nie obejmują żywicę, uzwojenie iskry start (wyładowania koronowe). Aby sprawdzić test rezystancji izolacji jest przeprowadzany przez długi wysokiego napięcia.
Pionierem określonych warunkach badań w sposób następujący. Załóżmy, że pobiera się próbkę sekcji przewodu miedzianego drutu 0,5 mm. Zauważono, że pierwsza grupa pojedyncze materiały obiekt zaczyna iskra 1250 V. Potem napięcie pomiarowe zredukowana do 20-30% próg został osiągnięty. Dokładność produkcji waha się między przedsiębiorstwach, w każdym przypadku test do wyładowań koronowych.
mostek diodowy
prostownik pełnozakresowa stosowany w transformatorach elektronicznych, są omówione w przeglądzie przez mostek diodowy. Ta część obwodu przetwarza napięcie wejściowe prądu przemiennego do unipolarny. Czasami filtr jest umieszczony w celu wygładzenia wahań. Różnica potencjałów wyjściowe mostka diodowego zasila Push-Pull - Tranzystor multiwibratora.
Multiwibratory - generatory impulsowe
Oczywistym jest, że transformator w celu zmniejszenia wagi i umieszczenie go w takiej małej przypadku wymaga, aby zwiększyć częstotliwość roboczą od 50 Hz do ultradźwięków. Specyficzną wartość wybrana przez producenta. Migotanie tranzystorów pozwala określić dowolną wartość, ograniczony jedynie przez dostępne rąk na bazie elementów. Często transformatory elektroniczne ze stalowym kadłubem. Ten ekran, który zapobiega emisji fal o wysokiej częstotliwości w przestrzeni.
Strukturalnie Multiwibratory wzmacniacz klasy D są (co najmniej jeden element jest impulsowe). Praca w trybie kluczowego tranzystorów wymaga znanej prędkości. W stanie zablokowanym między emiterem a kolektorem prądu jest bliski zeru. Tryb Pulse dodatkowo zwiększa efektywność multiwibratora. Pierwsze urządzenia z tej klasy są opisane w czasopiśmie Henry Abrahama Annales de Physique do 1919 roku. Uważa się, że urządzenie było prekursorem technologii cyfrowej, a rok później przyszedł pierwszy spust Eccles-Jordana.
Multiwibratory są zarządzane i niekontrolowana, ale - generatory impulsów o określonej częstotliwości, podobne kształtem do prostokątny. Załaduj jest zwarty transformator. W pierwszym przypadku jest to dopuszczalne, aby zmienić cykl pracy i inne ustawienia, ale transformator elektroniczny zazwyczaj nie oferuje tak skomplikowanych funkcji, lub znacznie większą cenę.
Zgodnie z teorią flopem pozwoliło zbudować każdy rodzaj elementów aktywnych, ale nie bez powodu użytych tranzystorów. Specyfiki działania uzyskuje się dzięki wprowadzeniu sprzężenia pojemnościowego lub indukcyjnego obwodu (na zmiany fazy), oba aktywne kontrolowanym elementem się nawzajem.
Większe amplitudy drgań osiąga się za pomocą kompozytowego tranzystory kolejno aktywowany przez określonego schematu. Na rysunku przedstawiono schemat gdzie R łańcuchu o danym czasie ciągłej kontroli pary tranzystorów stanowiących impulsy o określonej częstotliwości. Jest to typowy elektroniczny 12V transformator fluorowca (HID) lampy. Wydał nominał 6 i 24, napędzane przez magistralę 110 i 220 V. Zasada działania obwodu pokazano:
- Napięcie na wejściu 220 jest usunięty przez mostek diodowy, tworząc naładowania kondensatora. Ten ciąg wejściowy ustawia Diack częstotliwości przełączania. Umieszczenie kondensator trymer może osiągnąć efekt ściemniania świetlówek.
- Diakon otwiera i ładuje RC-łańcuch drugiego tranzystora, powodując początkową wahanie.
- Dioda zapobiega spadek napięcia na końcu do tranzystora T2 jest zamknięty na końcu tego okresu.
- W punkcie nasycenia tranzystora zwrotnego wyłącza rdzenia zasysacza.
Zewnętrzna częstotliwość przełączania jest ograniczona tylko przez konstrukcję rdzenia transformatora impulsowego i przemijających charakterystyk tranzystorów. Typowa częstotliwość przełączania wynosi 35 kHz. Cykl pracy jest przez RC łańcuchów na bazach tranzystorów. Drugi diagram przedstawia przykład wykonania zabezpieczenia przed zwarciem. Wadliwe żarówki halogenowe zużywają zbyt dużo prądu, tranzystory stać się przyczyną przegrzania i awarii. Półprzewodnikowych p-n-przejścia nieodwracalnie tracić właściwości.
Przy zbyt wysokiego zużycia przełączanych obwodów ochrony tranzystora elementy RC, który opóźnia wyzwalającego tranzystor T1. Sytuacja obserwowana w stacyjce łukowego. Zimna katoda znajdzie niewielki opór i łatwe prowadzenie. Gdy ciepłe prądu elektrody metal jest zmniejszona, transformator i tranzystory znajdują się w trybie normalnym. Wydłużona żywotność produktu. Po upływie czasu opóźnienia (ustalonym przez Rs i Cs) urządzenie próbuje uruchomić ponownie, jeśli obecna nie przekracza z góry określoną wartość, układ przechodzi do trybu normalnego.
Wymagania dla tranzystorów
Ze względu na wysokie napięcia roboczego i wymagań dla tanich tranzystorów bipolarnych są zaznaczone. Aby zmniejszyć wskaźniki stosowane pół-most obwód przełączający. Wartość szczytowa napięcia 350 V, oraz jest wyłączany, gdy filtr wejściowy, energia zgromadzona przepustnica tworzy amplitudy impulsu do 500 V.
Specyfika układu półmostkowego: napięcie jest dzielone między dwoma tranzystorami. Dlatego maksymalny prąd roboczy jest za pośrednictwem mocy wyjściowej. W przypadku urządzenia przeznaczonego do 0,64 A 50 W Jak stwierdzono powyżej, gdy po raz pierwszy zasilane lampy, to czasami znacznie przekroczona wartość (do 10 razy od wartości znamionowej). W konsekwencji, tranzystor przez prąd może przepływać do tymczasowego 6,5 A.
Z tych względów zaleca się do transformatora elektronicznego 50W wybierz tranzystory o maksymalnym napięciu 450 V lub wyższym przy natężeniu prądu do 7 A. O częstotliwości wspomniano powyżej. To zależy od parametrów transformatora impulsowego i stała czasowa określona przez łańcuch RC ładowania. Typowa wartość - 35 kHz. Tranzystory zbyt wolno może prowadzić do awaryjności i wejście rdzenia transformatora impulsowego do nasycenia przy końcu każdego cyklu. Zmagazynowana energia zostanie zwrócony do kolektorów w postaci znacznej wysokości piku, który hipotetycznie doprowadzić do uszkodzenia produktu.
