Összecsukható tulajdonságok
Elektronikus transzformátor, a bemenet AC220V, a kimenet AC12V, és a teljesítmény elérheti az 50W-300W-ot. Főleg egy nagyfrekvenciás elektronikus előtét áramkör alapján kifejlesztett transzformátor áramkör. Stabil teljesítménye, kis mérete és nagy teljesítménye van, így leküzdi a hagyományos szilícium -acéllemez transzformátorok hátrányait, mint például a nagy, nehéz és magas ár.
Az elektronikus transzformátor egy szabályozatlan kapcsoló tápegység, amely valójában egyfajta inverter. Először a váltakozó áramot egyenáramúvá alakítják. Ezután egy nagyfrekvenciás oszcillátorral nagyfrekvenciás oszcillátort hoznak létre elektronikus alkatrészekkel, hogy az egyenáramot nagyfrekvenciás váltakozó árammá alakítsák. A szükséges feszültséget egy kapcsoló transzformátoron keresztül adják ki, majd kétszer egyenirányítják az elektromos készülékek számára. A kapcsolóüzemű tápegység előnyei a kis méret, a könnyű súly és az alacsony ár, ezért széles körben használják a különböző elektromos készülékekben.
A nagyfrekvenciás kapcsolócső különböző vezetési módjai szerint öngerjesztett oszcillációs típusra és külön gerjesztett típusra osztható.
használat
Az elektronikus transzformátorok alkalmazása a hagyományos világítótestekben nagyon gyakori, például fénycsövek, asztali lámpák, energiatakarékos lámpák, reklámlámpák stb. Szinte mindenki használhat elektronikus transzformátorokat, és az elektronikus transzformátorok alkalmazása után az indítókat ki lehet hagyni. A LED -es világításban a legtöbb új termék elektronikus transzformátorokat is használ. Főként az elektronikus transzformátor nagy hatékonyságú, alacsony költségű, vas- és rézanyagokat takarít meg, kis szerkezetű és könnyű súlyú a feszültségátalakítási funkció szempontjából. Hátránya, hogy az ellenálló feszültség és a nagy áramütés teljesítménye rosszabb, mint a vas transzformátoroké.
Alkalmazás a tápegység -technológiában
A tápegységben lévő elektronikus transzformátor általában lágy mágneses magból készült elektronikus transzformátort (lágy mágneses elektromágneses elemet) használ. Bár vannak légmagos elektronikus transzformátorok és piezoelektromos kerámia transzformátorok, amelyek nem használnak lágy mágneses magokat, a 21. század elejére a legtöbb tápegységben lévő elektronikus transzformátor még mindig lágy mágneses magokat használ.
Ezért beszélje meg a tápegység -technológia és az elektronikus transzformátorok kapcsolatát: az elektronikus transzformátorok szerepe a tápegység -technológiában, a tápegység -technológia követelményei az elektronikus transzformátorokhoz, az új lágy mágneses anyagok és az új transzformátorokban lévő mágneses magszerkezetek hatása a a tápegység -technológia fejlesztése, bizonyos Felkeltik a barátok érdeklődését az áramellátás és a lágy mágneses anyagok iparában. Baidu Baike néhány véleményt terjeszt elő annak érdekében, hogy megkönnyítse a párbeszédet, a cserét és a közös fejlődést a tápegységipar és az elektronikus transzformátoripar, valamint a lágymágneses anyagipar között az elektronikus transzformátorok és lágy mágneses anyagok kapcsolódó kérdéseiről.
1. Az elektromos transzformátorok tápellátási technológiájának követelményei
Az elektronikus transzformátorok tápegység-technológiájának követelménye, mint minden termék, mint áru, a legjobb teljesítmény-ár arány elérése, miközben bizonyos funkciókat meghatározott használati feltételek mellett kell elvégezni. Néha az árat és a költségeket lehet hangsúlyozni, néha pedig a hatékonyságot és a teljesítményt. Könnyű, vékony, rövid és kicsi az elektronikus transzformátorok fejlesztési irányai, hangsúlyozva a költségek csökkentését. Az általános követelményekből kiindulva négy speciális követelmény írható le az elektronikus transzformátorokra vonatkozóan: használati feltételek, teljes funkciók, hatékonyság javítása és költségek csökkentése.
2. Használati feltételek Az elektronikus transzformátorok használati feltételei két szempontot tartalmaznak:
Megbízhatóság és elektromágneses kompatibilitás. A megbízhatóság azt jelenti, hogy az elektronikus transzformátor meghatározott használati feltételek mellett normálisan üzemel élettartama végéig. Általános használati körülmények között a környezeti hőmérséklet a legnagyobb hatással van az elektronikus transzformátorokra. A hőmérséklet által befolyásolt elektronikus transzformátorok erősségét meghatározó paraméter a lágy mágneses anyagok Curie -pontja. A lágy mágneses anyagok magas Curie -ponttal rendelkeznek, és kevésbé befolyásolják őket a hőmérséklet; a lágy mágneses anyagok alacsony Curie -ponttal rendelkeznek, érzékenyebbek a hőmérséklet -változásokra, és nagymértékben befolyásolják őket a hőmérséklet.
Például az Mn-Zn ferrit Curie-pontja csak 215 ° C, ami viszonylag alacsony. A mágneses fluxus sűrűsége, áteresztőképessége és vesztesége a hőmérséklettel együtt változik. A normál 25 ° C hőmérséklet mellett 60 ° C és 80 ° C szükséges. , Különféle paraméterek 100 ℃ -on. Ezért az Mn-Zn ferritmagok üzemi hőmérséklete általában 100 ° C alá van korlátozva, vagyis amikor a környezeti hőmérséklet 40 ° C, a hőmérséklet emelkedésnek 60 ° C alatt kell lennie. A kobalt alapú amorf ötvözetek Curie-pontja 205 ° C, ami szintén alacsony, és az üzemi hőmérséklet is 100 ° C alá van korlátozva. A vas alapú amorf ötvözet Curie-pontja 370 ℃, és 150 ℃ ~ 180 ℃ alatt is használható. A nagy permeabilitású permalloy Curie -pontja 460 ℃ - 480 ℃, és 200 ℃ ~ 250 ℃ alatt is használható. A mikrokristályos nanokristályos ötvözet Curie -pontja 600 ℃, az orientált szilícium -acél Curie -pontja 730 ℃, és 300 ℃ és 400 ℃ között használható. (Az elektromágneses összeférhetőség azt jelenti, hogy az elektronikus transzformátorok nem okoznak elektromágneses interferenciát a külvilág felé, hanem ellenállnak a külső elektromágneses interferenciának is. Az elektromágneses interferencia a következőket tartalmazza: hallható hangzaj és nem hallható nagyfrekvenciás zaj. Az elektronikus transzformátor elektromágneses interferenciájának fő oka A lágy mágneses anyagok nagy magnetostrikciós együtthatóval nagy elektromágneses interferenciát okoznak.) A vasalapú amorf ötvözetek magnetostrikciós együtthatója általában a maximális (27 ~ 30) × 10-6, amelyet használni kell zajcsökkentő interferencia. A nagy áteresztőképességű Ni50 permalloy magnetostrikciós együtthatója 25 × 10-6, a mangán-cink-ferrit magnetostrikciós együtthatója pedig 21 × 10-6. A fenti háromféle lágy mágneses anyag olyan anyag, amely hajlamos az elektromágneses interferenciára, ezért figyeljen rájuk az alkalmazás során. A 3% -os orientált szilícium-acél magnetostrikciós együtthatója (1 ~ 3) × 10-6, és a mikrokristályos nanokristályos ötvözet magnetostrikciós együtthatója (0,5 ~ 2) × 10-6. Ez a kétféle lágy mágneses anyag viszonylag könnyen előállítható elektromágneses interferencia anyagokat. A 6,5% szilícium-acél magnetostrikciós együtthatója 0,1 × 10-6, a nagy áteresztőképességű Ni80 permalloy magnetostrikciós együtthatója (0,1 ~ 0,5) × 10-6, és a kobalt-alapú amorf ötvözet magnetostriction koefficiense 0,1 × 10-6 vagy kevesebb. Ez a három lágy mágneses anyag olyan anyagok, amelyek nem hajlamosak az elektromágneses interferenciára. A magnetostrikció által generált elektromágneses interferencia frekvenciája általában megegyezik az elektronikus transzformátor működési frekvenciájával. Ha a működési frekvenciánál alacsonyabb vagy magasabb elektromágneses interferencia van, azt más okok okozzák.
3. Teljes funkció Az elektronikus transzformátor két fő típusra oszlik: transzformátorra és induktorra a funkció szempontjából.
A speciális komponensek által végzett funkciókat külön tárgyaljuk.
A transzformátor 3 funkciót hajt végre: erőátvitel, feszültségátalakítás és szigetelésszigetelés;
Az induktornak két funkciója van: erőátvitel és hullámzás -elnyomás. Az erőátvitelnek két módja van.
Az első a transzformátor átviteli módszere, vagyis a transzformátor primer tekercsére alkalmazott váltakozó feszültség mágneses fluxusváltozást eredményez a mágneses magban, ami miatt a szekunder tekercs feszültséget indukál, amelyet a terhelésre alkalmaznak. az elektromos áram az elsődleges oldalról a szekunder oldalra kerül. . Az átvitt teljesítmény nagyságát az indukált feszültség határozza meg, amelyet a mágneses fluxussűrűség ΔB időegységenkénti változója határoz meg. A ΔB -nek semmi köze a mágneses permeabilitáshoz, hanem a Bs telítettségű mágneses fluxussűrűséghez és a Br maradék mágneses fluxussűrűséghez. A telítettség mágneses fluxussűrűsége szempontjából a különböző lágy mágneses anyagok B-k sorrendje a nagyoktól a kicsikéig: a vas-kobalt ötvözet 2,3 ~ 2,4 T, a szilícium-acél 1,75 ~ 2,2 T, a vasalapú amorf ötvözet 1,25 ~ 1.75T, A vasalapú mikrokristályos nanokristályos ötvözet 1,1 ~ 1,5T, a vas-szilícium alumíniumötvözet 1,0 ~ 1,6T, a nagy mágneses permeabilitású vas-nikkel permalloy 0,8 ~ 1,6T, a kobalt alapú amorf ötvözet 0,5 ~ 1.4T, vas-alumínium Az ötvözet 0,7-1,3T, a vas-nikkel-alapú amorf ötvözet 0,4-0,7T, a mangán-cink-ferrit pedig 0,3-0,7T. Az elektronikus transzformátorok alapanyagaként a szilícium-acél és a vasalapú amorf ötvözetek dominálnak, míg a mangán-cink-ferrit hátrányban van. Erőátvitel
A második az induktoros átviteli módszer, vagyis az induktivitás tekercselésébe bevitt elektromos energia hatására a mágneses mag feszültség alá kerül, és mágneses energiává alakul a tároláshoz, majd mágnesezik elektromos energiává és felszabadítja a terheléshez. Az átvitt teljesítmény nagyságát az induktormag energiatárolása határozza meg, amelyet az induktivitás induktivitása határoz meg. Az induktivitás nem közvetlenül kapcsolódik a telítettség mágneses fluxus sűrűségéhez, hanem a mágneses permeabilitáshoz. A mágneses permeabilitás magas, az induktivitás nagy, az energiatároló nagy és az átviteli teljesítmény nagy. A különböző lágy mágneses anyagok permeabilitásának sorrendje a következő: Ni80 permalloy (1,2 ~ 3) × 106, kobalt alapú amorf ötvözet (1 ~ 1,5) × 106, vas alapú mikrokristályos nanokristályos ötvözet Ez (5 ~ 8 ) × 105, vasalapú amorf ötvözet (2 ~ 5) × 105, Ni50 permalloy (1 ~ 3) × 105, szilícium acél (2 ~ 9) × 104, mangán-cink-ferrit A test (1 ~ 3) ) × 104. Az induktor mágneses mag anyagaként a Ni80 permalloy, a kobalt-alapú amorf ötvözet és a vasalapú mikrokristályos nanokristályos ötvözet a domináns, míg a szilícium-acél és a mangán-cink-ferrit hátrányban van. Az átviteli teljesítmény nagysága összefügg az időegységenkénti adások számával is, vagyis az elektronikus transzformátor működési frekvenciájával. Minél magasabb az üzemi frekvencia, annál nagyobb az átvitt teljesítmény azonos méretű mágneses mag és tekercs paraméterek mellett. A feszültségátalakítást az elsődleges tekercs és a transzformátor szekunder tekercsének fordulatszám -aránya fejezi be. Az erőátvitel méretétől függetlenül az elsődleges és a másodlagos oldal feszültségátalakítási aránya megegyezik az elsődleges tekercs és a szekunder tekercs fordulatainak arányával. A szigetelést a primer tekercs és a transzformátor szekunder tekercsének szigetelő szerkezete biztosítja. A szigetelő szerkezet összetettsége összefügg az alkalmazott és átalakított feszültség nagyságával. Minél nagyobb a feszültség, annál összetettebb a szigetelő szerkezet. A hullámosság elnyomás az induktor önindukciós potenciáljával érhető el. Amíg az induktivitáson áthaladó áram változik, a mágneses magban lévő tekercs által generált mágneses fluxus is megváltozik, ami önindukált potenciált okoz az induktivitás' tekercsének mindkét végén, amely ellentétes az alkalmazott feszültség irányával, ezáltal megakadályozva az áram változását. A hullámzás változási frekvenciája magasabb, mint az alapfrekvencia, és az áramlökés áramfrekvenciája nagyobb, mint az alapfrekvencia, ezért jobban elnyomható az induktivitás által generált önindukciós potenciállal. Az induktivitásoknak a hullámzást elnyomó képessége az önindukált potenciál nagyságától függ, vagyis az induktivitás nagyságától, ami összefügg a mágneses mag áteresztőképességével. Ni80 permalloy, kobalt-alapú amorf ötvözet, vasalapú mikrokristályos nanokristályos ötvözet A mágneses permeabilitás magas, ami előnyös, míg a szilícium-acél és a mangán-cink-ferrit alacsony mágneses permeabilitással rendelkezik, és hátrányos helyzetben vannak.
4. A hatékonyság javítása egyetemes követelmény a tápegységek és az elektronikus transzformátorok számára.
a. Növelje az elektronikus transzformátorok hatékonyságát.
Például: 100VA teljesítménytranszformátor, ha a hatásfok 98%, a veszteség csak 2W és nem sok. De több százezer és millió teljesítménytranszformátor esetén a teljes veszteség elérheti a több százezer wattot, vagy akár a millió wattot is. Ezenkívül sok teljesítménytranszformátor már régóta működik, és a teljes éves veszteség jelentős, esetleg eléri a tízmillió kWh -t. Nyilvánvaló, hogy az elektronikus transzformátorok hatékonyságának javítása energiát takaríthat meg. Az energiatakarékosság után kevesebb erőmű épülhet. Kevesebb erőmű építése után kevesebb szén és olaj fogyasztható, CO2, SO2, NOx, hulladékgáz, szennyvíz, korom és hamu, valamint a környezetszennyezés csökkenthető. Ez nemcsak energiát takarít meg, hanem a környezet védelmének kettős társadalmi és gazdasági előnye is van. Ezért a hatékonyság javítása az elektronikus transzformátorok egyik fő követelménye.
b. Elektronikus transzformátor tervezése
Az elektronikus transzformátor elvesztése magveszteséget (vasveszteséget) és tekercsveszteséget (rézveszteség) tartalmaz. A vasveszteség mindaddig fennáll, amíg az elektronikus transzformátort üzembe helyezik, és ez az elektronikus transzformátor elvesztésének fő része. Ezért a vasanyagveszteség alapján a maganyag kiválasztása az elektronikus transzformátor kialakításának fő tartalma, és a vasveszteség is a lágy mágneses anyagok értékelésének fő paraméterévé vált. A magveszteség az elektronikus transzformátor mágneses magjának működési mágneses fluxussűrűségéhez és működési frekvenciájához kapcsolódik. A lágy mágneses anyagok magveszteségének bevezetésekor el kell magyarázni, hogy milyen működő mágneses fluxus sűrűség és milyen működési frekvencia a veszteség.
Például: P0.5/400, ami a vasveszteséget jelenti 0,5T működési mágneses fluxussűrűség és 400Hz munkafrekvencia alatt. A P0.1/100k a vasveszteséget jelenti 0,1T működő mágneses fluxussűrűségnél és 100 kHz működési frekvenciánál. A lágy mágneses anyagok közé tartozik a hiszterézis veszteség, az örvényáram és a maradék veszteség. Az örvényáram vesztesége fordítottan arányos az anyag ρ ellenállásával. Minél nagyobb a ρ, annál kisebb az örvényáram veszteség. A különféle lágy mágneses anyagok ρ sorrendje a nagyoktól a kicsikéig: 108 ~ 109μΩ? Cm mangán-cink-ferrit esetén, 150 ~ 180μΩ? Cm vas-nikkel-alapú amorf ötvözetek esetén, és 130 ~ 150μΩ? Cm vas-alapú amorf ötvözetek. cm, kobalt alapú amorf ötvözet 120 ~ 140μΩ? cm, nagy permeabilitású permalloy 40 ~ 80μΩ? cm, vas-szilícium-alumínium ötvözet 40 ~ 60μΩ? cm, vas-alumínium ötvözet 30 ~ 60μΩ? cm, szilícium acél 40 ~ 50μΩ? cm, vas-kobalt ötvözet 20 ~ 40μΩ? cm. Ezért az Mn-Zn ferrit ρ-je 106-107-szer magasabb, mint a lágy fémes mágneses anyagoké, és az örvényáram kicsi a magas frekvenciában, és az alkalmazás domináns. De amikor a munkafrekvencia meghalad egy bizonyos értéket, az Mn-Zn ferrit mágneses részecskéiben lévő szigetelő lebomlik és megolvad, ρ egészen kicsi lesz, és a veszteség gyorsan magas szintre emelkedik. Ez a működési frekvencia megegyezik az Mn-Zn ferritével. A működési frekvencia korlátozása.
Az egyes részek szerepe
Elektronikus transzformátor spotlámpákhoz, downlight -okhoz stb. 220V AC-DC 12v50W, egy 7 kapocsos mágnestekercs van benne. 3 ellenállás, 6 dióda, 4 kondenzátor, 2 tranzisztor. Funkciói a következők:
Ellenállás: 1 indítási ellenállás, 2 áramkorlátozó ellenállás, 3 stabilizáló ellenállás
Diódák: Négy diódát használnak a korrekcióhoz, a másik kettőt szintén a javításhoz
Kondenzátor: szűrés
Trióda: Az egyik kapcsoló tranzisztor, a másik az indításhoz