Karakteristike preklapanja
Elektronički transformator, ulaz je AC220V, izlaz AC12V, a snaga može doseći 50W-300W. Uglavnom je to transformatorski krug razvijen na temelju visokofrekventnog elektroničkog balastnog kruga. Ima stabilne performanse, male veličine i veliku snagu, čime se prevladavaju nedostaci tradicionalnih transformatora od silicijskog čeličnog lima, poput velikih, teških i visokih cijena.
Elektronički transformator je neregulirano sklopno napajanje, koje je zapravo svojevrsni pretvarač. Prvo se izmjenična struja ispravlja u istosmjernu. Zatim se visokofrekventni oscilator koristi za formiranje visokofrekventnog oscilatora s elektroničkim komponentama za pretvaranje istosmjerne snage u visokofrekventnu izmjeničnu snagu. Potrebni napon izlazi kroz sklopni transformator, a zatim se dvaput ispravlja za uporabu u električnim uređajima. Preklopno napajanje ima prednosti male veličine, male težine i niske cijene, pa se široko koristi u raznim električnim uređajima.
Prema različitim načinima vožnje visokofrekventne sklopne cijevi, može se podijeliti na samo-pobuđene oscilacijske tipove i zasebno pobuđene.
koristiti
Primjena elektroničkih transformatora u tradicionalnim rasvjetnim tijelima vrlo je česta, poput fluorescentnih svjetiljki, stolnih svjetiljki, štednih svjetiljki, reklamnih svjetiljki itd. Gotovo svi mogu koristiti elektroničke transformatore, a nakon usvajanja elektroničkih transformatora, starteri se mogu izostaviti. U LED rasvjeti većina novih proizvoda također koristi elektroničke transformatore. Uglavnom, elektronički transformator ima visoku učinkovitost, niske troškove, štedi željezne i bakrene materijale, malu strukturu i malu težinu u smislu funkcije transformacije napona. Nedostatak je što su izdržljivi napon i jaki udarni učinci lošiji od performansi željeznih transformatora.
Primjena u tehnologiji napajanja
Elektronički transformator u uređaju za napajanje općenito koristi elektronički transformator (meki magnetski elektromagnetski element) izrađen od meke magnetske jezgre. Iako postoje elektronički transformatori sa zračnom jezgrom i piezoelektrični keramički transformatori koji ne koriste mekane magnetske jezgre, do početka 21. stoljeća većina elektroničkih transformatora u uređajima za napajanje još uvijek koristi meke magnetske jezgre.
Stoga raspravite odnos između tehnologije napajanja i elektroničkih transformatora: uloga elektroničkih transformatora u tehnologiji napajanja, zahtjevi tehnologije napajanja elektroničkih transformatora, utjecaj novih mekih magnetskih materijala i novih struktura magnetskih jezgri u elektroničkim transformatorima na razvoj tehnologije napajanja, određeni će pobuditi interes prijatelja u industriji napajanja i industriji mekih magnetskih materijala. Baidu Baike iznosi neka mišljenja kako bi se olakšao dijalog, razmjena i zajednički razvoj između industrije napajanja i industrije elektroničkih transformatora te industrije mekih magnetskih materijala o srodnim pitanjima elektroničkih transformatora i mekih magnetskih materijala.
1. Zahtjevi tehnologije napajanja elektroničkih transformatora
Zahtjev tehnologije napajanja elektroničkih transformatora, kao i svi proizvodi kao roba, je težiti najboljem omjeru performansi i cijene dok ispunjavaju određene funkcije pod posebnim uvjetima uporabe. Ponekad se može naglasiti cijena i trošak, a ponekad učinkovitost i performanse. Lagani, tanki, kratki i mali smjerovi su razvoja elektroničkih transformatora, naglašavajući smanjenje troškova. Polazeći od općih zahtjeva, mogu se izvući četiri specifična zahtjeva za elektroničke transformatore: uvjeti uporabe, potpune funkcije, poboljšanje učinkovitosti i smanjenje troškova.
2. Uvjeti uporabe Uvjeti uporabe elektroničkih transformatora uključuju dva aspekta:
Pouzdanost i elektromagnetska kompatibilnost. Pouzdanost znači da elektronički transformator može normalno raditi do kraja svog vijeka trajanja pod posebnim uvjetima uporabe. U općim uvjetima uporabe, temperatura okoliša ima najveći utjecaj na elektroničke transformatore. Parametar koji određuje snagu elektroničkih transformatora na koje utječe temperatura je Curiejeva točka mekih magnetskih materijala. Meki magnetski materijali imaju visoku točku Curie i na njih manje utječu temperature; meki magnetski materijali imaju nisku točku Curie i osjetljiviji su na temperaturne promjene te na njih uvelike utječu temperature.
Na primjer, Curiejeva točka ferita Mn-Zn iznosi samo 215 ° C, što je relativno nisko. Gustoća magnetskog toka, propusnost i gubici mijenjaju se s temperaturom. Uz normalnu temperaturu od 25 ° C, potrebno je 60 ° C i 80 ° C. , Razni podaci o parametrima pri 100 ℃. Stoga je radna temperatura feritnih jezgri Mn-Zn općenito ograničena na ispod 100 ° C, odnosno kada je temperatura okoline 40 ° C, porast temperature mora biti manji od 60 ° C. Curiejeva točka amorfnih legura na bazi kobalta iznosi 205 ° C, što je također nisko, a radna temperatura također je ograničena na ispod 100 ° C. Curiejeva točka amorfne legure na bazi željeza iznosi 370 ℃, a može se koristiti ispod 150 ℃ ~ 180 ℃. Curiejeva točka visoke permeabilne permaloje iznosi 460 480 do 480 ℃, a može se koristiti ispod 200 ℃ ~ 250 ℃. Kirijeva točka mikrokristalne nanokristalne legure iznosi 600 ℃, a Curiejeva točka orijentiranog silicijskog čelika 730 ℃, a može se koristiti pri 300 ℃ ~ 400 ℃. (Elektromagnetska kompatibilnost znači da elektronički transformatori niti stvaraju elektromagnetske smetnje vanjskom svijetu, ali također mogu podnijeti vanjske elektromagnetske smetnje. Elektromagnetske smetnje uključuju: zvučni zvuk i nečujnu visokofrekventnu buku. Glavni razlog za elektromagnetske smetnje elektroničkih transformatora To je magnetostrikcija magnetske jezgre. Meki magnetski materijali s velikim koeficijentom magnetostrikcije stvarat će velike elektromagnetske smetnje.) Koeficijent magnetostrikcije amorfnih legura na bazi željeza obično je najveći (27 ~ 30) × 10-6, što se mora koristiti Mjere za smanjenje smetnje pri potiskivanju buke. Koeficijent magnetostrikcije visokopropusne Ni50 permalloje je 25 × 10-6, a koeficijent magnetostrikcije mangan-cinkovog ferita 21 × 10-6. Gore navedene tri vrste mekih magnetskih materijala su materijali koji su skloni elektromagnetskim smetnjama pa ih obratite pozornost u primjeni. Koeficijent magnetostrikcije 3% orijentiranog silicijskog čelika je (1 ~ 3) × 10-6, a koeficijent magnetostrikcije mikrokristalne nanokristalne legure je (0,5 ~ 2) × 10-6. Ove dvije vrste mekih magnetskih materijala relativno je lako proizvesti materijale za elektromagnetske smetnje. Koeficijent magnetostrikcije od 6,5% silicijskog čelika iznosi 0,1 × 10-6, koeficijent magnetostrikcije visoke permeabilnosti Ni80 permalloy je (0,1 ~ 0,5) × 10-6, a koeficijent magnetostrikcije amorfne legure na bazi kobalta 0,1 × 10-6 ili manje. Ova tri mekana magnetska materijala su materijali koji nisu skloni elektromagnetskim smetnjama. Učestalost elektromagnetskih smetnji generiranih magnetostrikcijom općenito je ista kao radna frekvencija elektroničkog transformatora. Ako postoje elektromagnetske smetnje niže ili veće od radne frekvencije, uzrokovane su drugim razlozima.
3. Potpuna funkcija Elektronički transformator podijeljen je u dvije glavne vrste: transformator i induktor prema funkciji.
O funkcijama koje izvode posebne komponente govori se zasebno.
Transformator ima tri funkcije: prijenos energije, pretvaranje napona i izolacija izolacije;
Induktor ima dvije funkcije: prijenos snage i suzbijanje talasa. Postoje dva načina prijenosa energije.
Prva je metoda prijenosa transformatora, odnosno izmjenični napon primijenjen na primarni namot transformatora proizvodi promjenu magnetskog toka u magnetskoj jezgri, uzrokujući da sekundarni namot inducira napon, koji se primjenjuje na opterećenje, tako da električna energija se prenosi s primarne na sekundarnu stranu. . Veličina prenesene snage određena je induciranim naponom, koji je određen varijablom gustoće magnetskog toka ΔB po jedinici vremena. ΔB nema veze s magnetskom propusnošću, već s gustoćom magnetskog toka zasićenja Bs i preostalom gustoćom magnetskog toka Br. Iz perspektive gustoće magnetskog toka zasićenja, redoslijed B različitih mekih magnetskih materijala od velikih do malih je: legura željeza i kobalta je 2,3 ~ 2,4 T, silicijski čelik je 1,75 ~ 2,2 T, amorfna legura na bazi željeza je 1,25 ~ 1.75T, Mikrokristalna nanokristalna legura na bazi željeza je 1,1 ~ 1,5 T, legura željeza i silicija aluminija 1,0 ~ 1,6 T, visokomagnetska permabilnost permalloza željeza i nikla je 0,8 ~ 1,6 T, amorfna legura na bazi kobalta je 0,5 ~ 1,4T, željezo-aluminij Legura je 0,7-1,3T, amorfna legura na bazi željeza i nikla je 0,4-0,7T, a ferit mangan-cink 0,3-0,7T. Kao jezgri elektroničkih transformatora dominiraju silicijski čelik i amorfne legure na bazi željeza, dok je ferit mangan-cink u nepovoljnom položaju. Prijenos snage
Druga je metoda prijenosa induktora, odnosno električna energija koja ulazi u namot induktora uzrokuje da se magnetska jezgra napaja i pretvori u magnetsku energiju za pohranu, a zatim se razmagnetizira u električnu energiju i pusti u opterećenje. Veličina prenesene snage određena je skladištenjem energije jezgre induktora, koja je određena induktivnošću induktora. Induktivnost nije izravno povezana s gustoćom magnetskog toka zasićenja, već je povezana s magnetskom propusnošću. Magnetska propusnost je velika, induktivnost je velika, skladište energije je veliko, a prijenosna snaga velika. Redoslijed propusnosti različitih mekih magnetskih materijala je sljedeći: Ni80 permalloy je (1,2 ~ 3) × 106, amorfna legura na bazi kobalta je (1 ~ 1,5) × 106, mikrokristalna legura na bazi željeza To je (5 ~ 8 ) × 105, amorfna legura na bazi željeza je (2 ~ 5) × 105, Ni50 permalloy je (1 ~ 3) × 105, silicijev čelik je (2 ~ 9) × 104, mangan cink ferit Tijelo je (1 ~ 3 ) × 104. Kao materijal magnetske jezgre induktora dominiraju Ni80 permalloy, amorfna legura na bazi kobalta i mikrokristalna legura na bazi željeza, dok su silicij čelik i mangan-cink ferit u nepovoljnom položaju. Veličina prijenosne snage povezana je i s brojem prijenosa u jedinici vremena, odnosno s radnom frekvencijom elektroničkog transformatora. Što je veća radna frekvencija, veća je i prijenosna snaga pod istom veličinom magnetske jezgre i parametara zavojnice. Pretvaranje napona dovršava se omjerom zavoja primarnog namota i sekundarnog namota transformatora. Bez obzira na veličinu prijenosa snage, omjer transformacije napona primarne i sekundarne strane jednak je omjeru zavoja primarnog i sekundarnog namota. Izolacijska izolacija postiže se izolacijskom strukturom primarnog namota i sekundarnog namota transformatora. Složenost izolacijske strukture povezana je s veličinom primijenjenog i transformiranog napona. Što je veći napon, to je složenija izolacijska struktura. Suzbijanje valovitosti postiže se potencijom samoindukcije induktora. Sve dok se struja koja prolazi kroz induktor mijenja, mijenjat će se i magnetski tok koji stvara zavojnica u magnetskoj jezgri, uzrokujući samoinducirani potencijal na oba kraja zavojnice induktora &, smjer koji je suprotan smjeru primijenjenog napona, čime se sprječava promjena struje. Učestalost promjene valovitosti veća je od osnovne frekvencije, a trenutna frekvencija strujnog valovanja veća je od osnovne frekvencije, pa se može više potisnuti potencijalom samoindukcije koji generira induktor. Sposobnost prigušivača da potisnu valovitost ovisi o veličini potencijala koji se sam inducira, odnosno o veličini induktivnosti koja je povezana s propusnošću magnetske jezgre. Ni80 permalloy, amorfna legura na bazi kobalta, mikrokristalna legura na bazi željeza Magnetska propusnost je velika, što je prednost, dok silicij čelik i mangan-cink ferit imaju nisku magnetsku propusnost i u nepovoljnom su položaju.
4. Poboljšanje učinkovitosti univerzalni je zahtjev za napajanje i elektroničke transformatore.
a. Poboljšajte učinkovitost elektroničkih transformatora.
Na primjer: transformator snage 100VA, kada je učinkovitost 98%, gubitak je samo 2W i nije velik. No, sa stotinama tisuća i milijunima energetskih transformatora, ukupni gubitak može doseći stotine tisuća vata ili čak milijune vata. Osim toga, mnogi energetski transformatori rade već duže vrijeme, a ukupni godišnji gubitak je znatan, vjerojatno dostižući desetke milijuna kWh. Očigledno, poboljšanjem učinkovitosti elektroničkih transformatora može se uštedjeti električna energija. Nakon uštede energije, može se izgraditi manje elektrana. Nakon izgradnje manje elektrana, može se potrošiti manje ugljena i nafte, smanjiti CO2, SO2, NOx, otpadni plin, kanalizacija, čađa i pepeo, te smanjiti zagađenje okoliša. Ne samo da štedi energiju, već ima i dvostruke društvene i gospodarske prednosti zaštite okoliša. Stoga je poboljšanje učinkovitosti glavni zahtjev za elektroničke transformatore.
b. Dizajn elektroničkog transformatora
Gubitak elektroničkog transformatora uključuje gubitak jezgre (gubitak željeza) i zavojnicu (gubitak bakra). Gubitak željeza postoji sve dok je elektronički transformator u radu, a glavni je dio gubitka elektroničkog transformatora. Stoga je odabir materijala jezgre na temelju gubitka željeza glavni sadržaj dizajna elektroničkog transformatora, a gubitak željeza također je postao glavni parametar za procjenu mekih magnetskih materijala. Gubitak jezgre povezan je s radnom gustoćom magnetskog toka i radnom frekvencijom magnetske jezgre elektroničkog transformatora. Prilikom uvođenja gubitka jezgre mekih magnetskih materijala mora se objasniti pod kojom je gustoćom radnog magnetskog toka i kolika je radna frekvencija gubitak.
Na primjer: P0.5/400, što znači gubitak željeza pri radnoj gustoći magnetskog toka od 0,5 T i radnoj frekvenciji od 400 Hz. P0.1/100k predstavlja gubitak željeza pri gustoći radnog magnetskog toka od 0,1 T i radnoj frekvenciji od 100 kHz. Meki magnetski materijali uključuju gubitak histereze, gubitak vrtložne struje i preostali gubitak. Gubitak vrtložne struje obrnuto je proporcionalan otpornosti ρ materijala. Što je veći ρ, manji je gubitak vrtložne struje. Redoslijed ρ različitih mekih magnetskih materijala od velikih do malih je: 108 ~ 109μΩ? Cm za ferit mangan-cink, 150 ~ 180μΩ? Cm za amorfne legure na bazi željeza i nikla i 130 ~ 150μΩ? Cm za željezo amorfne legure. cm, amorfna legura na bazi kobalta je 120 ~ 140μΩ? cm, permalolitina visoke propusnosti je 40 ~ 80μΩ? cm, legura željezo-silicij-aluminij je 40 ~ 60μΩ? cm, legura željeza i aluminija je 30 ~ 60μΩ? cm, silicijski čelik iznosi 40 ~ 50μΩ? cm, legura željeza i kobalta je 20 ~ 40μΩ? cm. Stoga je ρ ferita Mn-Zn 106 do 107 puta veći od onog u metalnim mekim magnetskim materijalima, a vrtložna struja je mala na visokim frekvencijama, a primjena je dominantna. Ali kad radna frekvencija pređe određenu vrijednost, izolator u magnetskim česticama ferita Mn-Zn se razgrađuje i topi, ρ postaje sasvim mali, a gubitak brzo raste do visoke razine. Ova radna frekvencija je ista kao i za ferit Mn-Zn. Ograničite radnu frekvenciju.
Uloga svakog dijela
Elektronički transformator za reflektore, svjetla itd. Koji se koriste u općoj rasvjeti trgovina. 220v AC do DC 12v50W, unutra je magnetska zavojnica sa 7 terminala. 3 otpornika, 6 dioda, 4 kondenzatora, 2 tranzistora. Njegove funkcije su:
Otpor: 1 otpor pri pokretanju, 2 otpora za ograničavanje struje, 3 stabilizacijska otpora
Diode: Četiri diode se koriste za ispravljanje, ostale dvije se također koriste za ispravljanje
Kondenzator: filtriranje
Triode: Jedan je preklopni tranzistor, drugi je za pokretanje