Funzione del trasformatore di alimentazione a commutazione
Il ruolo dei trasformatori di alimentazione switching
Il trasformatore di potenza di commutazione e il transistor di commutazione formano insieme un oscillatore intermittente autoeccitato (o eccitato separatamente), modulando così la tensione CC in ingresso in una tensione impulsiva ad alta frequenza
Svolge un ruolo nel trasferimento e nella conversione dell'energia. In un circuito flyback, quando l'interruttore è acceso, il trasformatore converte l'energia elettrica in energia del campo magnetico per l'immagazzinamento e quando l'interruttore è spento, viene rilasciata. In un circuito diretto, quando l'interruttore è acceso, la tensione di ingresso viene fornita direttamente al carico e l'energia viene immagazzinata nell'induttore di accumulo dell'energia. Quando l'interruttore è spento, l'energia viene ulteriormente trasferita al carico attraverso l'induttore di accumulo di energia
Convertire la tensione CC in ingresso nelle varie basse tensioni richieste
Classificazione dei trasformatori elettrici di commutazione
I trasformatori di alimentazione switching si dividono in trasformatori di alimentazione switching a singola eccitazione e trasformatori di alimentazione switching a doppia eccitazione. Il principio di funzionamento e la struttura dei due tipi di trasformatori di alimentazione switching non sono gli stessi. La tensione di ingresso di un trasformatore di alimentazione switching a singola eccitazione è un impulso a polarità singola e dispone anche di uscite di tensione diretta e inversa; La tensione di ingresso di un trasformatore di alimentazione switching a doppia eccitazione è un impulso bipolare, che solitamente emette una tensione di impulso bipolare.
Parametri caratteristici dei trasformatori di alimentazione switching
Rapporto di tensione: si riferisce al rapporto tra la tensione primaria e la tensione secondaria di un trasformatore
Resistenza CC: nota anche come resistenza in rame
Efficienza: potenza in uscita/potenza in ingresso * 100 [%]
Resistenza di isolamento: capacità di isolamento tra gli avvolgimenti di un trasformatore e tra il nucleo di ferro
Rigidità dielettrica: il grado in cui un trasformatore può sopportare una tensione specifica entro 1 secondo o 1 minuto
Composizione dei trasformatori elettrici di commutazione
I materiali principali dei trasformatori di potenza a commutazione sono materiali magnetici, materiali in filo e materiali isolanti, che costituiscono il nucleo dei trasformatori a commutazione
Materiali magnetici: i materiali magnetici utilizzati nei trasformatori di commutazione sono ferrite morbida, che può essere divisa in due categorie in base alla composizione e alla frequenza di applicazione: serie MnZn e serie NiZn. Il primo ha un'elevata permeabilità e un'induzione magnetica ad alta saturazione e presenta basse perdite nelle gamme di frequenza media e bassa. Il nucleo magnetico ha molte forme, come il tipo EI, il tipo E, il tipo EC, ecc
Materiale del filo - Filo smaltato: Generalmente utilizzato per l'avvolgimento di piccoli trasformatori elettronici, esistono due tipi di filo smaltato: filo smaltato in poliestere ad alta resistenza (QZ) e filo smaltato in poliuretano (QA). In base allo spessore dello strato di vernice si dividono in Tipo 1 (tipo di vernice sottile) e Tipo 2 (tipo di vernice spessa). Il rivestimento isolante del primo è una vernice poliestere, che ha una resistenza al calore superiore e la resistenza dell'isolamento può raggiungere 60 kv/mm; Quest'ultimo strato isolante è realizzato in vernice poliuretanica, che ha una forte autoadesività e prestazioni di autosaldatura (380 gradi) e può essere saldato direttamente senza rimuovere la pellicola di vernice
Nastro sensibile alla pressione: il nastro isolante ha un'elevata resistenza elettrica, è facile da usare e ha buone proprietà meccaniche. È ampiamente utilizzato nell'interstrato, nell'isolamento tra gruppi e nell'isolamento esterno delle bobine dei trasformatori di commutazione. Deve soddisfare i seguenti requisiti: buona adesione, antistrappo, certa resistenza alla trazione, buone prestazioni di isolamento, buona resistenza alla pressione, ritardante di fiamma e resistenza alle alte temperature
Materiale dello scheletro: lo scheletro di un trasformatore di commutazione è diverso da un tipico scheletro di trasformatore. Oltre a servire come materiale isolante e di supporto per la bobina, svolge anche un ruolo nell'installazione, nel fissaggio e nel posizionamento dell'intero trasformatore. Pertanto, il materiale utilizzato per realizzare lo scheletro non deve solo soddisfare i requisiti di isolamento, ma avere anche una notevole resistenza alla trazione. Allo stesso tempo, per resistere alla resistenza al calore di saldatura dei perni, la temperatura di deformazione termica del materiale dello scheletro deve essere superiore a 200 gradi. Il materiale deve essere ignifugo e avere una buona lavorabilità, rendendolo facile da lavorare in varie forme
