Considerazioni sulla progettazione per induttori di modo comune di trasformatori di alimentazione a commutazione
Durante il processo di progettazione del trasformatore di potenza, gli ingegneri devono calcolare e completare rigorosamente la progettazione dell'induttanza di modo comune e la selezione del valore, che è direttamente correlata alla precisione operativa del trasformatore di potenza a commutazione. Nell'articolo di oggi analizzeremo brevemente il progetto dell'induttanza di modo comune del trasformatore di alimentazione a commutazione e vedremo a quali problemi si dovrebbe prestare attenzione durante la progettazione e il calcolo dell'induttanza di modo comune del trasformatore di potenza. Nel processo di progettazione e produzione dei trasformatori di potenza, gli ingegneri devono progettare induttori di modo comune. Sono richiesti tre parametri di base, vale a dire corrente di ingresso, impedenza e frequenza e selezione del nucleo. Diamo prima un'occhiata alla corrente di ingresso. Questo valore di parametro determina direttamente il diametro del filo richiesto per l'avvolgimento. Quando si calcola e si seleziona il diametro del filo, la densità di corrente è solitamente di 400A/cm³, ma questo valore deve cambiare con l'aumento della temperatura dell'induttore. Tipicamente, gli avvolgimenti sono azionati con un singolo filo, che riduce il rumore ad alta frequenza e le perdite per effetto pelle. Nel processo di calcolo, l'impedenza dell'induttanza di modo comune del trasformatore di alimentazione a commutazione è generalmente specificata come valore minimo nelle condizioni di frequenza indicate. Un'impedenza lineare in serie fornisce l'attenuazione del rumore tipicamente richiesta. Ma in realtà, il problema dell'impedenza lineare è spesso il più facile da trascurare, quindi i progettisti utilizzano spesso uno strumento di rete di stabilizzazione dell'impedenza lineare da 50 W per testare gli induttori di modalità comune, ed è gradualmente diventato un metodo standard per testare le prestazioni degli induttori di modalità comune . Tuttavia, i risultati ottenuti sono generalmente molto diversi dalla realtà. Infatti, la frequenza d'angolo dell'induttore di modo comune produrrà prima un'attenuazione di -6dB per ottava (la frequenza d'angolo è -3dB prodotta dall'induttore di modo comune) alla normale frequenza d'angolo. Questa frequenza d'angolo è solitamente molto bassa in modo che la reattanza induttiva possa fornire impedenza. Pertanto, l'induttanza può essere espressa da questa formula, vale a dire: Ls=Xx/2πf. C'è un altro problema a cui gli ingegneri devono prestare attenzione, ovvero, quando progettano induttori di modo comune, devono prestare attenzione al materiale del nucleo e al numero di giri richiesti. Prima di tutto, diamo un'occhiata alla selezione del tipo di core. Se è presente uno spazio di induttanza specificato, selezioneremo il tipo di nucleo appropriato in base a questo spazio. Se non esiste una regolamentazione, il tipo di base viene solitamente selezionato a piacere. Dopo aver determinato il modello del nucleo del trasformatore di potenza, il lavoro successivo consiste nel calcolare il numero massimo di spire che il nucleo può avvolgere. In generale, un induttore di modo comune ha due avvolgimenti, solitamente un singolo strato, e ogni avvolgimento è distribuito su ciascun lato del nucleo magnetico, e i due avvolgimenti devono essere separati da una certa distanza. Occasionalmente vengono utilizzati anche avvolgimenti a doppio strato e sovrapposti, ma questa pratica aumenterà la capacità distribuita dell'avvolgimento e ridurrà le prestazioni ad alta frequenza dell'induttanza. Poiché il diametro del filo di rame è stato determinato dalla grandezza della corrente lineare, la circonferenza interna può essere calcolata sottraendo il raggio del filo di rame dal raggio del cerchio interno del nucleo magnetico. Pertanto, il numero massimo di spire può essere calcolato dal diametro del filo di rame più l'isolante e dalla circonferenza occupata da ciascun avvolgimento.
