Частотозадающие элементы (C5 и R8)

Обмотка питания ШИМ - контроллера (Т1-2 на схеме) обычно располагается над первичной обмоткой - это в высшей степени разумный компромисс между требованиями безопасности и наилучшей магнитной связью с выходной обмоткой. Последнее требование очень существенно для обеспечения стабильного напряжения питания контроллера и корректной отработки режима перегрузки и короткого замыкания. Итак, обмотки располагаются в следующей последовательности: первичная обмотка (Т1-1), обмотка питания контроллера (Т1-2), вторичная обмотка (Т1-3).

Для обеспечения минимально допустимого пути утечки в 6 мм в соответствии с отечественным стандартом электробезопасности, будем использовать трехмиллиметровые бандажи с каждой стороны окна каркаса. На выводы всех обмоток необходимо надеть изоляционные трубочки - непосредственно от последнего витка обмотки до вывода трансформатора.

Рис. 2. Схематичный разрез трансформатора

Теперь приступим к расчету обмоток и потерь в них. Очень важно мотать первичную обмотку трансформатора сетевого источника питания в один слой. Это связано с очень сильным влиянием межобмоточной / межвитковой емкости на эффективность преобразователя в целом, поскольку в любом случае паразитная емкость перезаряжается через силовой ключ на большое напряжение. Кроме того, повышенная паразитная емкость трансформатора будет вызывать большой импульсный ток при открывании силового ключа, вызывающий неприятные электромагнитные помехи.

Межобмоточную изоляцию будем вести полиэстерной пленкой 3М 1350F-1 толщиной 0,0254 мм. В соответствии со стандартом мы должны проложить не менее двух слоев такой пленки между первичной и вторичной сторонами. Между первичной обмоткой и обмоткой питания контроллера достаточно и одного слоя.

Первичная обмотка.

Свободное пространство на каркасе составляет:

Диаметр провода с изоляцией:

Cоответствующий провод (с небольшим запасом на неплотную укладку) ПЭТВ - 0,19 с удельным сопротивлением 0,635 Ом/м.

Теперь посчитаем среднюю длину витка, исходя из геометрических размеров каркаса. Для нашего каркаса длина витка первого слоя будет равна 38 мм. Соответственно, сопротивление обмотки будет:

Потери в ней при 25 °С будут:

Потери в ней при 100 °С будут:

Обмотка питания контроллера.

Сопротивление обмотки не важно, поэтому мотаем тем же самым проводом, что и первичную обмотку, распределяя 12 витков равномерно по каркасу.

Рис. 3. Зависимость отношения сопротивления проводника переменному току заданной частоты к сопротивлению постоянному току от параметра Q

Вторичная обмотка.

Здесь необходимо сделать небольшое отступление и привести некоторые данные по определению сопротивления обмоток переменному току с учетом эффекта близости - при небольших напряжениях толщина провода становится достаточно большой, и мы уже не можем пренебрегать потерями на вихревые токи.

Итак, известна глубина проникновения высокочастотного тока в проводник:

Введем параметр Q - отношение эффективной толщины слоя к глубине проникновения. Эффективная толщина слоя для плотно уложенных круглых проводников равна 0,83 от диаметра провода, т.е. после этого по графику на рис. 12 находим отношение сопротивления проводника переменному току заданной частоты к сопротивлению постоянному току RAC/RDC. Потери в проводнике будут складываться из произведений квадрата постоянной составляющей тока I2пост на сопротивление проводника постоянному току R2пост, и квадрата переменной составляющей тока I2перем на сопротивление R2перем. Произведем расчет для двух слоев. Длина витка при этом будет около 39 мм. В каждом слое мы не можем положить нецелое количество витков, поэтому будем считать, что в каждом слое будет располагаться по 4 витка. Итак, суммарная толщина провода будет Вычислим сопротивления для 10 проводов диаметром 0,51 мм (0,58 мм с изоляцией) и меньшего количества проводов большего диаметра:

Лучшие статьи по информатике

Физические принципы работы и способы применения обнаружителей пустот
Для получения доступа к сведениям, носящим конфиденциальный характер, в любой организации средствами технической разведки злоумышленника (чащ ...

Оптрон гальванической развязки
Основное преимущество обратноходовой топологии - дешевизна и малое количество компонентов. Поэтому практически все сетевые источники питания до мощностей 30 ...

Устройство акустического автомата
Предмет проектирования - разработка конструкции функционально и конструктивно законченного устройства. Курсовой проект завершается разработкой комплекта кон ...