Наша сеть партнеров Banwar
Імпульсні трансформатори харчування (ТДВ) застосовуються в імпульсних пристроях електроживлення побутової та офісної апаратури з проміжним перетворенням напруги мережі живлення 127 або 220 В з частотою 50 Гц в імпульси прямокутної форми з частотою проходження до 30 кГц, виконані у вигляді модулів або блоків живлення: БП, МП-1, МП-2, МП-з, МП-403 та ін. Модулі мають однакову схему і відрізняються тільки типом використовуваного імпульсного трансформатора і номіналом одного з конденсаторів на виході фільтра, що визначається особливостями моделі, в кото ой вони застосовуються.
Потужні трансформатори ТДВ для імпульсних джерел живлення використовуються для розв'язки і передачі енергії у вторинні ланцюги. Накопичення енергії в цих трансформаторах небажано. При проектуванні таких трансформаторів в якості першого кроку необхідно визначити розмах коливань магнітної індукції ДВ в сталому режимі. Трансформатор повинен бути розрахований на роботу при можливо більшому значенні ДВ, що дозволяє мати менше число витків в намагничивающей обмотці, збільшити номінальну потужність і зменшити індуктивність розсіювання На практиці значення ДВ може обмежуватися або індукцією насичення сердечника Bs, або втратами в муздрамтеатрі трансформатора.
У більшості полномостових, полумостового і двухполуперіодних (балансних) схем з середньою точкою трансформатор збуджується симетрично. При цьому значення магнітної індукції змінюється симетрично відносно нуля характеристики намагнічування, що дає можливість мати теоретичне максимальне значення ДВ, рівне подвоєному значенню індукції насичення Bs. У більшості однотактний схем, які використовуються, наприклад, в однотактний перетворювачах, магнітна індукція коливається повністю в межах першого квадранта характеристики намагнічування від залишкової індукції Br до індукції насичення Bs обмежуючи теоретичний максимум ДВ до значення (Bs - BR). Це означає, що якщо ДВ не обмежена втратами в муздрамтеатрі (зазвичай на частотах нижче 50 ... 100 кГц), для однотактний схем потрібно трансформатор великих розмірів при одній і тій же вихідній потужності.
У питомих напругою схемах (які включають усі схеми понижуючих стабілізаторів), відповідно до закону Фарадея, значення ДВ визначається твором «вольт-секунда» на первинній обмотці. У сталому режимі твір «вольт-секунда» на первинній обмотці встановлюється на постійному рівні. Розмах коливань магнітної індукції, таким чином, також постійний.
Однак, при звичайному методі управління робочим циклом, який використовується більшістю мікросхем для імпульсних стабілізаторів, при запуску і під час різкого збільшення струму навантаження величина ДВ може досягати подвоєного значення від значення в сталому режимі Тому, щоб сердечник не наситились при перехідних процесах, стале значення ДВ має бути в два рази менше теоретичного максимуму Однак же, якщо використовується мікросхема, що дозволяє контролювати значення твору «вольт-секунда» (схеми з відстежено ванием обурення вхідної напруги), то максимальне значення твори «вольт-секунда» фіксується на рівні, трохи перевищує сталий Це дозволяє збільшити значення ДВ і покращує продуктивність трансформатора.
Значення індукції насичення Bs для більшості феритів для сильних магнітних полів типу 2500НМС перевищує значення 0.3 Тл. У двотактних питомих напругою схемах величина приросту індукції ДВ зазвичай обмежується значенням 0,3 Тл. При збільшенні частоти збудження до 50 кГц втрати в магнітопроводі наближаються до втрат в проводах. Збільшення втрат у муздрамтеатрі на частотах вище 50 кГц призводить до зменшення значення ДВ.
У однотактний схемах без фіксації твору «вольт-секунда» для сердечників з (Bs - Br), рівним 0,2 Тл, і з урахуванням перехідних процесів стале значення ДВ обмежується на рівні лише 0,1 Тл Втрати в муздрамтеатрі на частоті 50 кГц будуть незначними внаслідок невеликого розмаху коливань магнітної індукції. У схемах з фіксованим значенням твори «вольт-секунда» величина ДВ може приймати значення до 0,2 Тл, що дає можливість значно скоротити габаритні розміри імпульсного трансформатора.
У питомих струмом схемах джерел живлення (підвищують перетворювачі і керовані струмом знижують стабілізатори на пов'язаних котушках індуктивності), значення ДВ визначається твором «вольт-секунда» на вторинній обмотці при фіксованому вихідному напрузі. Так як твір «вольт-секунда» на виході не залежить від змін вхідної напруги, то харчуються струмом схеми можуть працювати зі значенням ДВ, близьким до теоретичного максимуму (якщо не враховувати втрати в осерді), без необхідності обмеження величини твори «вольт-секунда» .
На частотах вище 50. 100 кГц значення ДВ зазвичай обмежується втратами в муздрамтеатрі.
Другим кроком при проектуванні потужних трансформаторів для імпульсних джерел живлення необхідно зробити правильний вибір типу сердечника, який не буде насичуватися при заданому творі «вольт-секунда» і забезпечить прийнятні втрати в магнітопроводі і обмотках Для цього можна використовувати ітераційний процес обчислення, проте наведені нижче формули ( 3 1) і (3 2) дозволяють обчислити наближене значення твори площ сердечника SoSc (твір площі вікна сердечника So і площі поперечного перерізу магнітопро ода Sc) Формула (3 1) застосовується, коли значення ДВ обмежена насиченням, а формула (3.2) - коли значення ДВ обмежена втратами в муздрамтеатрі в сумнівних випадках обчислюються обидва значення і використовується найбільша з таблиць довідкових даних для різних сердечників вибирається той тип сердечника, у якого твір So Sc перевищує розрахункову величину.
де
Рвх = Рвих / л = (вихідна потужність / ККД);
К - коефіцієнт, що враховує ступінь використання вікна сердечника, площі первинної обмотки і конструктивний чинник (див. Табл 3 1); fp - робоча частота трансформатора 
Для більшості феритів для сильних магнітних полів коефіцієнт гістерезису дорівнює Кк = 4 • 105, а коефіцієнт втрат на вихрові струми - Квт = 4 • 1010.
У формулах (3.1) і (3.2) передбачається, що обмотки займають 40% від площі вікна сердечника, співвідношення між площами первинної і вторинної обмоток відповідає однаковою щільності струму в обох обмотках, що дорівнює 420 А / см2, і що сумарні втрати в магнітопроводі і обмотках призводять до перепаду температур в зоні нагріву на 30 ° С при природному охолодженні.
В якості третьої кроку при проектуванні потужних трансформаторів для імпульсних джерел живлення необхідно зробити розрахунок обмоток імпульсного трансформатора.
У табл. 3.2 наведені уніфіковані трансформатори електроживлення типу ТДВ, використовувані в телевізійних приймачах. 
Намотувальні дані трансформаторів типу ТДВ, які працюють в імпульсних блоках харчування стаціонарних і переносних телевізійних приймачах, наведені в табл 3. 3 Принципові електричні схеми трансформаторів ТДВ показані на рис 3. 1
До списку статей