Razmatranja dizajna induktiviteta zajedničkog moda sklopnog energetskog transformatora
U procesu projektiranja energetskih transformatora, inženjeri trebaju strogo izračunati i dovršiti dizajn induktiviteta uobičajenog načina i numerički odabir, što izravno utječe na radnu točnost sklopnih energetskih transformatora. U današnjem ćemo članku provesti kratku analizu dizajna induktiviteta zajedničkog načina rada sklopnih energetskih transformatora i vidjeti na koje probleme treba obratiti pozornost u procesu projektiranja i proračuna induktiviteta zajedničkog načina rada energetskih transformatora. U procesu projektiranja i proizvodnje energetskih transformatora, inženjeri trebaju dizajnirati induktore zajedničkog načina rada, koji uglavnom zahtijevaju tri osnovna parametra: ulaznu struju, impedanciju i frekvenciju te odabir magnetske jezgre. Pogledajmo prvo ulaznu struju. Ova vrijednost parametra izravno određuje potrebni promjer žice za namot. Prilikom izračuna i odabira promjera žice, gustoća struje obično se uzima kao 400A/cm³, ali ova vrijednost mora varirati s porastom temperature induktiviteta.
Obično se namotajem upravlja s jednom žicom, što može smanjiti visokofrekventni šum i gubitke u obliku skin efekta. U procesu proračuna, impedancija zajedničkog moda induktiviteta sklopnog transformatora napajanja općenito se specificira kao mala vrijednost pri danim frekvencijskim uvjetima. Linearna impedancija u seriji može osigurati općenito potrebno prigušenje buke. Međutim, u stvarnosti se pitanje linearne impedancije često zanemaruje, tako da dizajneri često koriste mrežni instrument stabilne linearne impedancije od 50 W za testiranje induktora zajedničkog načina rada, te postupno postaje standardna metoda za ispitivanje performansi induktora zajedničkog načina rada. No dobiveni rezultati obično se znatno razlikuju od stvarnog stanja. U stvari, induktivitet uobičajenog načina rada prvo će proizvesti frekvenciju od -6dB prigušenja po oktavi povećanja kutne frekvencije tijekom normalnog rada (kutna frekvencija je -3dB koju proizvodi induktivitet zajedničkog načina rada). Ta je kutna frekvencija obično vrlo niska, tako da induktivitet može osigurati impedanciju.
Stoga se induktivitet može izraziti ovom formulom, tj. Ls=Xx/2 π f. Postoji još jedno pitanje na koje inženjeri ovdje moraju obratiti pozornost, a to je da obrate pozornost na materijal magnetske jezgre i potreban broj zavoja prilikom projektiranja induktora zajedničkog načina rada. Prvo, pogledajmo izbor modela magnetskih jezgri. Ako u ovom trenutku postoji određeni prostor induktiviteta, odabrat ćemo odgovarajući model magnetske jezgre na temelju tog prostora. Ako nema propisa, odabir modela magnetske jezgre obično je proizvoljan.
Nakon određivanja modela magnetske jezgre energetskog transformatora, sljedeći zadatak je izračunati broj velikih zavoja koje magnetska jezgra može namotati. Općenito govoreći, zajednički induktor ima dva namota, obično jedan sloj, a svaki je namot raspoređen sa svake strane magnetske jezgre, s određenim razmakom između dva namota. Dvoslojni i naslagani namoti također se povremeno koriste, ali ovaj pristup može poboljšati raspodijeljeni kapacitet namota i smanjiti visokofrekventni učinak induktiviteta. Zbog činjenice da je promjer bakrene žice određen veličinom linearne struje, unutarnji opseg može se izračunati oduzimanjem polumjera bakrene žice od unutarnjeg polumjera magnetske jezgre. Stoga se za veće zavojnice može izračunati promjer bakrene žice s izolacijom i opseg koji zauzima svaki namot.
