Perhitungan Lilitan Trafo Ferit untuk High-Frekuensi / SMPS Inverter
Perhitungan Lilitan Trafo Ferit untuk High-Frekuensi / SMPS Inverter
Perhitungan Jumlah kumparan Trafo Ferit untuk High-Frekuensi / SMPS Inverter Perhitungan Jumlah kumparan Trafo Ferit untuk High-Frekuensi / SMPS Inverter Sering saya menemukan orang-orang yang memintaSering saya menemukan orang-orang yang meminta bantuan dalam menghitung kumparanbantuan dalam menghitung kumparan yang diperlukan untuk membuat sebuah transformator ber inti ferit mereka akan membuat yang diperlukan untuk membuat sebuah transformator ber inti ferit mereka akan membuat sebuah inverter berfrekuensi
sebuah inverter berfrekuensi tinggi / SMPS inverter! "alam frekuensi tinggi / tinggi / SMPS inverter! "alam frekuensi tinggi / SMPS inverterSMPS inverter trafo ferit digunakan dalam merubah / meningkatkan tahap dimana tegangan rendah "# dari trafo ferit digunakan dalam merubah / meningkatkan tahap dimana tegangan rendah "# dari baterai ditingkatkan ke tegangan tinggi "#! "alam situasi ini hany
baterai ditingkatkan ke tegangan tinggi "#! "alam situasi ini hanya ada dua pilihan ketikaa ada dua pilihan ketika memilih topologi - push-pull dan Full-bridge!
memilih topologi - push-pull dan Full-bridge! $ntuk desain transformator perbedaan antara$ntuk desain transformator perbedaan antara push-pull dan trafo Full-bridge untuk teg
push-pull dan trafo Full-bridge untuk tegangan dan kekuatan yang sama akan tetapiangan dan kekuatan yang sama akan tetapi transformator push-pull akan memerlukan #enter
transformator push-pull akan memerlukan #enter TaTap yang berarti akan membutuhkan duap yang berarti akan membutuhkan dua kali %umlah putaran primer sebagai transformator Full-bridge!
kali %umlah putaran primer sebagai transformator Full-bridge!
Sebenarnya perhitungan kumparan yang diperlukan &ukup sederhana dan
Sebenarnya perhitungan kumparan yang diperlukan &ukup sederhana dan saya akan &obasaya akan &oba untuk men%elaskan hal ini di sini! 'a&a %uga
untuk men%elaskan hal ini di sini! 'a&a %uga (angkaian P)M #ontroller Menggunakan I#(angkaian P)M #ontroller Menggunakan I# S*+,, $ntuk Push-Pull
S*+,, $ntuk Push-Pull #onverter!#onverter!
$ntuk pen%elasan saya akan menggunakan &ontoh dan memulai dari proses perhitungan! $ntuk pen%elasan saya akan menggunakan &ontoh dan memulai dari proses perhitungan! .atakanlah transformator ferit yang akan
.atakanlah transformator ferit yang akan digunakan untuk digunakan untuk keperluan inverter berdaya keperluan inverter berdaya ,),)!! To
Topologi yang dipilih pologi yang dipilih adalah push-pull! adalah push-pull! Menggunakan sumber daya Menggunakan sumber daya baterai "# baterai "# 0101!! Te
Tegangan output dari gangan output dari tahap &onverter tahap &onverter "#-"# akan men%adi "#-"# akan men%adi +01+01! Perpindahan frekuensi! Perpindahan frekuensi adalah ,kH2! Inti trafo yang dipilih adalah 3T"+4!
adalah ,kH2! Inti trafo yang dipilih adalah 3T"+4!
Ingat bah5a output dari trafo ini mempunyai frekuensi tinggi 6gelombang ,kH2 persegi Ingat bah5a output dari trafo ini mempunyai frekuensi tinggi 6gelombang ,kH2 persegi
dalam kasus ini7 8#! .etika saya lihat output tegangan tinggi "# 6misalnya +01"#
disebutkan di atas7 ini adalah output "# diperoleh setelah pembetulan 6menggunakan dioda penyearah ultrafast dikonfigurasi sebagai %embatan penyearah7 dan filtrasi 6menggunakan
filter 9#7!
Selama operasi tegangan baterai tidak akan tetap di 01 sa%a! "engan beban tinggi tegangan akan kurang dari 01! "engan beban rendah dan beban sepenuhnya dibebankan oleh baterai tegangan mungkin lebih tinggi dari 0+1! Jadi harus diingat bah5a tegangan input tidak konstan tetapi variabel berubah rubah! "alam inverter baterai men%adi / menurun rendah biasanya ditetapkan pada 0, v! Jadi kami akan menetapkan ini sebagai tegangan masukan
terendah!
Vinmin = 10! volt
Rumus untuk menghitung jumlah yang diperlukan untuk kumparan Primer adalah: (umus :
$ntuk transformator push-pull ini akan men%adi satu- setengah %umlah kumparan yang diperlukan! ;pri berarti %umlah lilitan primer<
;se& berarti %umlah lilitan sekunder<
;au= berarti %umlah lilitan bantu / tambahan dan sebagainya!
Tapi hanya ; 6tanpa subs&ript7 ternyata menga&u pada perbandingan!
$ntuk menghitung %umlah kumparan primer yang diperlukan kita hanya menggunakan rumus parameter atau variabel yang perlu dipertimbangkan adalah:
> !1in 6;om7 - ;ominal Input 1oltage! .ami akan mengambil ini sebagai 01! Jadi 1in 6nom7 ? 0 1olt
> ! f ? Frekuensi s5it&hing operasi satuan dalam Hert2! $ntuk frekuensi s5it&hing adalah ,kH2 f ? , H2
> ! 'ma=- kerapatan fluks maksimum satuan dalam *auss!
Jika 8nda terbiasa menggunakan Tesla atau milliTesla 6T atau mT7 untuk kerapatan fluks perlu di ingat bah5a 0T ? 0@*auss! 'ma= benar-benar tergantung pada desain dan inti
transformator yang kita digunakan! "alam desain saya saya biasanya mengambil 'ma= pada kisaran 0+g sampai *! Ini akan diterima bagi sebagian besar inti transformator! "alam &ontoh ini mari kita mulai dengan 0,*! Jadi 'ma= ? 0,!
Ingat bah5a terlalu tinggi 'ma= akan menyebabkan trafo %enuh! Terlalu rendah 'ma= akan mengalami kerugian pemanfaatan inti!
> !8&- 3fektif #ross-Se&tional 8rea satuan dalam &m!
8nda akan mendapatkan informasi ini dari lembar data dari &ore ferit! 8& ini %uga kadang-kadang disebut sebagai 8e! $ntuk 3T"+4 area &ross-se&tional efektif diberikan dalam lembar datasheet / spesifikasi 6saya maksudkan T". 30@0 8nda dapat men-do5nload dari SI;I! salib efektif daerah -se&tional 6dalam lembar spesifikasi itu disebut sebagai 8e seperti yang saya katakan itu adalah hal yang sama seperti 8&7 diberikan sebagai 0,mm! Aaitu sebesar 0!,&m!
Jadi 8& ? 0, untuk 3T"+4!
Jadi sekarang kami telah memperoleh nilai dari semua parameter yang diperlukan untuk perhitungan %umlah ;pri yang diperlukan untuk kumparan primer!
1in 6nom7 ? 0 1olt f ? , h2
'ma= ? 0, 8& ? 0,
Mulai memasukkan nilai-nilai ini ke dalam rumus: (umus ;pri :
;pri ? +!
.ami tidak akan menggunakan gulungan pe&ahan %adi kami akan membulatkan ;pri kenomor terdekat dalam hal ini dibulatkan men%adi + kumparan!
Sekarang sebelum kita menyelesaikan ini dan pilih ;pri ? + lebih baik kita pastikan bah5a 'ma= masih dalam batas-batas yang dapat diterima oleh inti trafo! Seperti yang telah kita lakukan menurunkan %umlah kumparan dihitung dari 6turun ke + dari +7 'ma= akan meningkat! .ita sekarang perlu men&ari tahu berapa banyak 'ma= telah meningkat dan %ika itu masih nilai yang dapat diterima atau aman bisa dilan%utkan!
(umus 'ma= :
Bmax = 1600
;ilai baru dari 'ma= masih dalam batas-batas yang dapat diterima dan sehingga kita dapat melan%utkan dengan ;pri ? +!
Jadi kita sekarang tahu bah5a untuk kumparan primer transformator kami akan membutuhkan + kumparan B + kumparan!
"alam desain apapun %ika 8nda perlu untuk menyesuaikan nilai 8nda dapat dengan mudah menentukannya! Tapi selalu ingat untuk memeriksa bah5a 'ma= masih bisa diterima!
>! Sebagai &ontoh %ika untuk konstruksi kumparan + lilit B + lilit men%adi sulit 8nda dapat menggunakan lilit B lilit atau @ lilit B @ lilit! ;amun menurunkan %umlah kumparan maka 'ma= meningkat %adi hanya memeriksa kembali untuk memastikan 'ma= baik-baik sa%a! .isaran saya menyatakan untuk 'ma= antara 60+g sampai *7 hanya perkiraan! Ini akan beker%a untuk sebagian besar trafo inti ferit!
> ! Saya Mulai dengan satu set 'ma= dan mulai untuk menghitung ;pri dari sana! 8nda %uga dapat menetapkan nilai ;pri dan kemudian memeriksa apakah 'ma= baik-baik sa%a! Jika tidak maka 8nda dapat menambah atau mengurangi ;pri yang diperlukan dan kemudian memeriksa apakah 'ma= baik-baik sa%a dan ulangi proses ini sampai 8nda mendapatkan hasil yang memuaskan! Sebagai &ontoh 8nda mungkin telah menetapkan ;pri ? dan
dihitung 'ma= dan memutuskan bah5a ini adalah terlalu tinggi! Jadi 8nda menetapkan ;pri ? + dan dihitung 'ma= dan memutuskan itu baik-baik sa%a! 8tau 8nda mungkin sudah mulai dengan ;pri ? @ dan dihitung 'ma= dan memutuskan bah5a itu terlalu rendah! Jadi 8nda menetapkan ;pri ? + dan dihitung 'ma= dan memutuskan itu baik-baik sa%a!
Sekarang saatnya untuk beralih ke sekunder! Cutput dari kami konverter "#-"# adalah +01! Jadi output transformator harus +01 di semua tegangan input dari semua %alan naik dari 0+!,1 ke semua %alan ke 0, v! Tentu umpan balik akan dilaksanakan untuk men%aga tegangan output tetap bahkan dengan garis dan beban variasi - perubahan karena perubahan tegangan baterai dan %uga karena memuat perubahan! Jadi beberapa ruang harus dibiarkan untuk beker%a sebagai umpan balik! Jadi kami akan meran&ang transformator dengan sekunder bertegangan di ++1! $mpan balik hanya akan menyesuaikan tegangan yang
diperlukan dengan mengubah siklus kontrol P)M signals! Selain umpan balik driver %uga mengkompensasi beberapa kerugian di konverter dan dengan demikian mengkompensasi tegangan men%adi turun pada berbagai tahap - misalnya dalam MCSF3T di trafo itu sendiri di re&tifier output keluaran induktor dll!
Ini berarti bah5a output harus mampu memasok ++1 dengan tegangan input sebesar 0, v dan %uga tegangan input sama dengan 0+!,1! $ntuk &ontroller P)M kami akan mengambil siklus maksimum men%adi 4DE! .esen%angan memungkinkan untuk mati-5aktu!
Pada tegangan input minimum 6ketika 1in ? 1inmin7 siklus akan maksimal! Sehingga siklus akan 4DE ketika 1in ? 0, ? 1inmin! Pada siklus maksimum? 4DE tegangan transformator ? 4D > 0, v ? 0!41!
Jadi rasio tegangan 6sekunder: primer7 ? ++1: 0!41 ? +0
Se%ak rasio tegangan 6sekunder: primer7 ? +0 rasio ternyata 6sekunder: primer7 %uga harus +0 sebagai ternyata rasio 6sekunder: primer7 ? rasio tegangan 6 sekunder: primer7! Ternyata rasio ditun%uk oleh ;! Jadi dalam kasus kami ; ? +!0 6saya telah mengambil ; sebagai rasio sekunder: primer7!
;pri? +
;se&? ; > ;pri? +!0 > + ? 4!+
Membulatkan ke seluruh nomor terdekat! ;se& ? 4! Jadi 4 putaran yang diperlukanuntuk sekunder! "engan implementasi yangtepat dari umpan balik output +01"# konstan akan diperoleh sepan%ang rentang tegangan masukan seluruh 0, v untuk 0+!,1!
"i sini satu hal yang perlu diperhatikan adalah bah5a meskipun saya mengambil 4DE sebagai siklus maksimum siklus tugas maksimum dalam praktek akan lebih ke&il karena transformator kami dihitung untuk memberikan output ++1! "i sirkuit outputakan +01 sehingga siklus akan lebih rendah! ;amun keuntungan di sini adalah bah5a 8nda dapat yakin bah5a output tidak akan turun di ba5ah ++1 bahkan dengan beban berat se%ak didriver yang &ukup besar disediakan untuk umpan balik untuk menendang dan men%aga tegangan output bahkan pada beban tinggi!
Jika ada gulungan tambahan yang diperlukan ternyata yang dibutuhkan sedikit dapat dihitung! Mari saya tun%ukkan dengan &ontoh! .atakanlah kita membutuhkan tambahan lilitan untuk memberikan tegangan 041olt! Saya tahu bah5a output +01 akan diatur apa pun tegangan input mungkin dalam rentang a5alnya ditentukan 61inmin sampai 1inma=
-0, v sampai 0+!,17! Jadi ternyata rasio untuk tambahan lilitan dapat dihitung sehubungan dengan gulungan sekunder! Mari kita sebut ini kumparan rasio 6sekunder: au=iliary7 ;8! ;8 ? nse& / ;au= ? 1S3# / 61au= B 1d7!
1" adalah output dioda ma%u drop!
Mari kita asumsikan bah5a dalam aplikasi kita menggunakan dioda penyearah S&hottky dengan 1d ? !,1!
Nau$ = Nse# / NA = % / 1", = ",%
Mari melengkapi ;au= ? dan melihat berapa tegangan output!
V&'( / )Vau$ * Vd+ = NA = nse# / Nau$ = % /%=1%!0)Vau$ * Vd+ = V&'( / NA = 310V / 1%,0 = 1!3"V Vau$ = 1!3"V - 0!"V = 1.!."V 6dibulatkan7
Saya akan mengatakan itu bagus untuk pasokan tambahan au=! Jika dalam perhitungan ke tegangan yang terlalu %auh dari sasaran tegangan yang diperlukan dan dengan demikian akurasi yang lebih besar diperlukan mengambil 1au= sebagai sesuatu yang lebih tinggi dan menggunakan regulator tegangan! Misalnya %ika dalam &ontoh kita sebelumnya bukan 0D!DG,1 kita sudah 04!D1 tapi diperlukan beberapa keakurasian kita sudah bisa
menggunakan @1 dan menggunakan regulator tegangan untuk memberikan output 041! Jadi trafo yang kita memiliki + putaran B + putaran untuk primer dan 4 putaran untuk sekunder dan putaran untuk tambahan! $ntuk seberapa besar ka5at yang akan dipakai dalam membuat trafo ini ba&a Tabel $kuran .ekuatan .a5at 3mail 6.a5at Tembaga7 'erikut ini skema transformator nya :
Menghitung %umlah kumparan yang diperlukan untuk menggulung transformator sebenarnya tugas sederhana dan saya berharap bah5a saya bisa membantu 8nda memahami &ara
melakukannya! Saya harap tutorial ini membantu 8nda dalam desain transformator ferit 8nda!