Considerazioni sulla progettazione dell'induttore di modo comune del trasformatore di alimentazione a commutazione
Durante il processo di progettazione del trasformatore di potenza, gli ingegneri devono calcolare e completare rigorosamente la progettazione dell'induttore di modo comune e la selezione numerica, che è direttamente correlata alla precisione operativa del trasformatore di alimentazione a commutazione. Nell'articolo di oggi, analizzeremo brevemente la progettazione degli induttori di modo comune dei trasformatori di alimentazione a commutazione per vedere a quali problemi si dovrebbe prestare attenzione durante il processo di progettazione e calcolo degli induttori di modo comune dei trasformatori di potenza. Nel processo di progettazione e produzione dei trasformatori di potenza, gli ingegneri devono progettare induttori di modo comune, che richiedono principalmente tre parametri fondamentali, vale a dire corrente di ingresso, impedenza e frequenza e selezione del nucleo. Diamo prima un'occhiata alla corrente in ingresso. Questo valore del parametro determina direttamente il diametro del filo richiesto per l'avvolgimento. Nel calcolo e nella scelta del diametro del filo, la densità di corrente è solitamente di 400 A/cm³, ma questo valore deve cambiare con l'aumento della temperatura dell'induttore. In genere, gli avvolgimenti vengono azionati utilizzando un filo singolo, che riduce il rumore ad alta frequenza e le perdite per effetto pelle. Durante il processo di calcolo, l'impedenza dell'induttore di modo comune del trasformatore dell'alimentatore switching viene generalmente specificata come valore minimo alle condizioni di frequenza indicate. Le impedenze lineari in serie forniscono l'attenuazione del rumore generalmente richiesta. Ma in realtà, i problemi dell’impedenza lineare sono spesso i più trascurati. Pertanto, i progettisti utilizzano spesso uno strumento di rete stabilizzato con impedenza lineare da 50 W per testare gli induttori di modo comune ed è gradualmente diventato un metodo standard per testare le prestazioni degli induttori di modo comune. Ma i risultati ottenuti sono spesso molto diversi dalla realtà. Infatti, quando l'induttore di modo comune è normale, la frequenza d'angolo produrrà prima una frequenza che aumenta l'attenuazione di -6dB per ottava (la frequenza d'angolo è -3dB prodotta dall'induttore di modo comune). Questa frequenza angolare è solitamente bassa in modo che la reattanza induttiva possa fornire impedenza. Pertanto l'induttanza può essere espressa con questa formula, ovvero: Ls=Xx/2πf. C'è un altro problema a cui gli ingegneri devono prestare attenzione: quando progettano induttori di modo comune, devono prestare attenzione al materiale del nucleo e al numero di spire richiesto. Innanzitutto, diamo un'occhiata alla selezione del modello con nucleo magnetico. Se è presente uno spazio di induttanza specificato, selezioneremo il modello di nucleo magnetico appropriato in base a questo spazio. Se non esiste una regolamentazione, il modello con nucleo magnetico viene solitamente selezionato a piacimento. Dopo aver determinato il modello del nucleo del trasformatore di potenza, il passo successivo è calcolare il numero massimo di giri che il nucleo può compiere. In generale, un induttore di modo comune ha due avvolgimenti, solitamente un singolo strato, e ciascun avvolgimento è distribuito su ciascun lato del nucleo. I due avvolgimenti devono essere separati da una certa distanza. Occasionalmente vengono utilizzati anche avvolgimenti a doppio strato e impilati, ma questo approccio aumenterà la capacità distribuita dell'avvolgimento e ridurrà le prestazioni ad alta frequenza dell'induttore. Poiché il diametro del filo di rame è determinato dall'intensità della corrente lineare, la circonferenza interna può essere calcolata sottraendo il raggio del filo di rame dal raggio interno del nucleo. 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.
