Читать онлайн «Трансформаторы и дроссели для импульсных источников питания»

(с) 1996, 2000, 2002 А. Кузнецов. Трансформаторы и дроссели для ИИП. Rev 2 стр 1 из 13 _______________________________________________________________________________________________ ТРАНСФОРМАТОРЫ И ДРОССЕЛИ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ВВЕДЕНИЕ Одним из наиболее трудных вопросов возникающих в процессе конструирования ИИП является вопрос расчета трансформаторов и катушек индуктивности, в том числе и дросселей. Как известно, дроссель - это катушка индуктивности, но выполненная таким образом что может выдерживать большие токи и имеющая незначительные потери в рабочем режиме. Чаще всего дросселями называют катушки индуктивности работающие при большом уровне постоянного тока, протекающего через обмотку. Трансформатор тоже является разновидностью катушки индуктивности. Для краткости далее везде катушки индуктивности будем обозначать КИ. Изложенный ниже материал дает возможность не только создавать КИ самостоятельно. Автор надеется также что читатели будут использовать эту информацию для проверки и изменения КИ при повторении и ремонте радиолюбительских или промышленных конструкций. Ведь часто главным препятствием для этого являются трудности в приобретении ферритовых сердечников указанного типа или намоточного провода определенного диаметра. Следует оговориться что приводимые ниже формулы и таблицы могут применяться про расчете любых КИ, а не только при расчете дросселей и трансформаторов для ИИП. Точность расчета параметров КИ на основе изложенной ниже методики составляет 25-35%, что в большинстве случаев достаточно для практических целей. Встречаемые же иногда в литературных источниках претензии на более высокую точность расчета вызывают недоверие автора, поскольку справочные данные изготовителей сердечников сами по себе имеют точность порядка 25%, и только некоторые ферриты для сигнальных цепей определены более точно. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Основными электрическими характеристиками КИ являются индуктивность, омическое сопротивление обмотки, максимальный рабочий ток и величина потерь в сердечнике. Кроме того, небезинтересными характеристиками являются габаритные размеры и вес, а также цена и трудоемкость изготовления. Требования к КИ варьируются в зависимости от конкретного места применения. Например, для многих понижающих преобразователей и для большинства помехоподавляющих фильтров индуктивность дросселя может быть выбрана большей чем требуется по расчету. При этом качество работы преобразователя или фильтра не ухудшается, напротив, становится лучше. В то же время дроссели для инвертирующих пребразователей и для повышающих преобразователей должны иметь определеннную, довольно строго заданную расчетом, величину индуктивности. В таких случаях существенное отклонение индуктивности примененнй КИ от требуемой - как ее уменьшение так и увеличение - приводит к нежелательнам режимам работы ИИП, излишним потерям и перегрузкам полупроводниковых приборов. Аналогичная картина наблюдается и для трансформаторов. В некоторых применениях, таких как двухтактные преобразователи и однотактные преобразователи с передачей энергии "на прямом ходе ключа", индуктивность первичной обмотки трансформатора не является критичной и всегда может быть увеличена или, при соблюдении некоторых условий, даже уменьшена.