Чым вышэй частата пераключэння трансфарматара, тым меншы яго аб'ём. Такім чынам, ці азначае гэта, што няма верхняй мяжы частаты пераключэння? Такім чынам, ці можа аб'ём быць вельмі маленькім?
Адказ адмоўны. У рэальным працоўным працэсе частата высокачастотных трансфарматараў вызначаецца некалькімі фактарамі і можа быць падзелена на некалькі аспектаў:
1. Тапалогія схемы: тапалогія flyback: трансфарматары выконваюць функцыі назапашвання і пераўтварэння энергіі, звычайна выкарыстоўваюцца ў працоўнай частаце 40-100 кГц. Калі частата ніжэй за 40 кГц, аб'ём жалезнага стрыжня занадта вялікі, што прыводзіць да павелічэння аб'ёму крыніцы харчавання; калі частата перавышае 100 кГц, скокі напружання, выкліканыя індуктыўнасцю рассеяння, могуць пашкодзіць пераключальны транзістар.
Тапалогія прамога кірунку: распаўсюджаны дыяпазон складае 60-150 кГц, але ён патрабуе балансавання страт магнітнага стрыжня і страт у перамыкачы. Тапалогія двухтактнага/паўмостовага/поўнамостовага кірунку: сіметрычны двухнакіраваны намагнічаны магнітны стрыжань з кіраваннем перамыкачом, больш высокая эфектыўнасць, падтрымка больш высокіх частот ад сотняў кГц да МГц, але патрабуе больш складанай канструкцыі кіравання і цеплааддачы.
2. Характарыстыкі матэрыялаў магнітных стрыжняў ўключаюць страты на магнітны гістэрэзіс і страты на віхравыя токі. У пэўным дыяпазоне страты ў магнітным стрыжні павялічваюцца з павелічэннем частаты. Такім чынам, розныя матэрыялы магнітных стрыжняў павінны мець розныя дыяпазоны выкарыстання частот, каб забяспечыць адносна меншыя страты ў магнітным стрыжні. Напрыклад, марганцава-цынкавы ферыт падыходзіць для выкарыстання на частотах ад 10 да 300 кГц, а нікель-цынкавы ферыт — для выкарыстання на частотах вышэй за 1 МГц.
Па-другое, па меры павелічэння частаты максімальную інтэнсіўнасць магнітнай індукцыі неабходна зніжаць, каб пазбегнуць насычэння магнітнага стрыжня. Напрыклад, інтэнсіўнасць магнітнай індукцыі DMR40 складае 0,38 Тл, а пры праектаванні на частату 100 кГц мы звычайна прымаем значэнне каля 0,2 Тл.
3. Хуткасць пераключэння сілавых прылад. МОП-транзістар належыць да ўніпалярных прылад з часам уключэння-выключэння ў нанасекундах. Тэарэтычная рабочая частата можа дасягаць МГц, а фактычная максімальная рабочая частата складае некалькі сотняў кГц. IGBT належыць да біпалярных прылад з адносна доўгім часам выключэння і максімальнай рабочай частатой звычайна паміж 40~50 кГц.
4. Павелічэнне эфектыўнасці і частаты цеплааддачы прыводзіць да павелічэння страт на пераключэнне і прывад, што прыводзіць да зніжэння агульнай эфектыўнасці і павелічэння цеплавыдзялення. Каб забяспечыць падтрыманне тэмпературы прадукту ў межах нормы, неабходныя дадатковыя меры па барацьбе з цеплааддачай.
5. На высокіх частотах кошт павялічваецца з-за павелічэння страт на пераключэнне, што патрабуе больш мер па рэгуляванні цеплааддачы, што прыводзіць да павелічэння выдаткаў. Па-другое, кандэнсатары і шпулькі індуктыўнасці часта пагаршаюць сваю прадукцыйнасць на высокіх частотах, і нам трэба выбіраць прылады, прыдатныя для больш высокіх частот, што павялічвае выдаткі. На практыцы выдаткі абмежаваныя, што часта вызначае верхнюю мяжу працоўнай частаты.
6. Характарыстыкі мікрасхем: мікрасхемы ШІМ-кіравання часта маюць патрабаванні да верхняй мяжы частаты для рэагавання на дынамічныя змены нагрузкі. Гэта таксама вызначае, што частата пераключэння трансфарматара знаходзіцца ў пэўным дыяпазоне.
Час публікацыі: 06 жніўня 2025 г.
