Zoals u weet, is een transformator het belangrijkste element van elke stroombron. Beginnende hammen stellen zichzelf vaak de vraag: hoe de transformator zelf goed op te winden? Daarom is deze instructie volledig gewijd aan de berekening en wikkeling van een pulstransformator.
Laten we beginnen, maar niet vanaf de transformator zelf, maar vanuit het regelcircuit. Het komt vaak voor dat mensen elke transformator nemen die bij de hand komt en hun wikkelingen erop beginnen te wikkelen, zonder na te denken over een klein, maar zeer belangrijk onderdeel, dat de kloof wordt genoemd.
Er zijn 2 hoofdtypen van transformatorbesturingscircuits: enkelslag en push-pull.
Uit de bovenstaande afbeelding is te zien dat de push-pull omvat: bridge, half-bridge en push-pool. In deze schema's mag er geen gat in de kern zijn, en dit geldt niet alleen voor de stroomtransformator, maar ook voor de TGR.
Wat betreft circuits met één cyclus, ze zijn rechtdoor en omgekeerd, dus ze moeten een opening in de kern hebben, dus het eerste is altijd om beter bekend te zijn met wat je doet.
Voor een meer illustratief voorbeeld zullen we in dit artikel de wikkeling van 2 verschillende transformatoren beschouwen, één voor een push-pull-circuit, de tweede voor respectievelijk een enkele cyclus.
De auteur besloot de transformator op te winden voor voltooide projecten. Het eerste is een blok op de SG3525. Het schema wordt hieronder weergegeven.
Zoals we in het diagram zien, is dit een halve brug. Dit type behoort dus tot de categorie van push-pull-circuits, en daarom is, zoals vermeld aan het begin van het artikel, een opening in de kern niet nodig.
We hebben dit besloten, maar dat is niet alles. Voordat u gaat wikkelen, moet u speciale berekeningen uitvoeren (bereken de transformator). Gelukkig kun je op internet gemakkelijk speciale programma's van Vladimir Denisenko vinden en downloaden voor het berekenen van de transformator.
Dankzij de auteur van deze programma's, en hij heeft er verre van één, groeit het aantal zelfgemaakte voedingen voortdurend. U kunt vertrouwd raken met alle programma's van deze auteur, maar in het voorbeeld zullen we er slechts twee analyseren. De eerste is "Lite-CalcIT Calculation of a pulse transformer of a push-pull converter" (Versie 4.1).
We zullen niet in details treden, we zullen alleen ingaan op belangrijke punten. De eerste is de keuze van het convertercircuit: push-pool, half-bridge of bridge.Vervolgens hebben we een regel voor het selecteren van de voedingsspanning, het is ook nodig om deze aan te geven, u kunt een reeds gelijkgerichte spanning (constant) of alleen een netwerk (afwisselend) specificeren. Hieronder vindt u een veld voor het invoeren van de conversiefrequentie. Meestal, in zijn projecten, bij het berekenen van voedingen, stelt de auteur de frequentie in de buurt van 40-50 Hz in, u hoeft deze niet hoger te verhogen. Geef vervolgens de kenmerken van de converter aan. Geef in de juiste kolommen de spanning, het vermogen en de draad aan die zullen worden opgewonden. Vergeet niet het rectificatieschema te specificeren en vink het vakje "Gebruik de gewenste parameters" aan.
Daarnaast bevat het programma nog 2 belangrijke invulvelden. De eerste is de aanwezigheid of afwezigheid van stabilisatie.
Wanneer het vinkje is ingeschakeld, gooit het programma automatisch een paar beurten op de secundaire voor de PWM-bewerking.
Het tweede veld is koelen. Als deze aanwezig is, kan er meer vermogen uit de transformator worden geperst.
En als laatste, maar het belangrijkste, moet u specificeren welke kern zal worden gebruikt bij het opwinden van deze transformator.
De meeste standaardbenamingen zijn al in het programma ingevoerd, het blijft alleen om de noodzakelijke te kiezen.
En nu, wanneer alle velden zijn ingevuld, kunt u op de knop "Berekenen" klikken.
Als resultaat verkrijgen we gegevens voor de wikkeling van onze transformator, namelijk het aantal windingen van de primaire en secundaire windingen samen met het aantal kernen.
De nodige berekeningen worden gemaakt, u kunt doorgaan met de wikkeling.
Een belangrijk punt! We wikkelen alle wikkelingen in één richting, maar we beginnen het begin en einde van de wikkeling strikt volgens het schema. Voorbeeld: stel dat we hier het begin van de wikkeling plaatsen (meer op de afbeelding hieronder), het vereiste aantal windingen hebben opgewonden en een conclusie hebben getrokken.
Laten we visualiseren hoe de stroom stroomt. Laten we zeggen dat het als volgt stroomt:
Vervolgens stroomt het langs de draad in de aangegeven richting. En nu verwisselen we gewoon het begin en het einde van de wikkeling.
Hoewel de wikkeling rechts is gedaan, zal de stroom in de tegenovergestelde richting stromen en dit komt overeen met het feit dat we de wikkeling naar links hebben opgewonden. Zo kan de fasering gemakkelijk worden uitgevoerd op punten op het circuit; het belangrijkste is om alle wikkelingen in één richting op te winden.
Ga met een uitgekiend voorbeeld verder met de echte wikkeling. Het begin van de wikkeling is op dit punt (zie afbeelding hieronder), wat betekent dat we vanaf hier zullen winden.
We proberen de bochten gelijkmatig te leggen, het is ook nodig om de kruising van de draad en verschillende knopen, lussen en dergelijke te vermijden. De verdere werking van de gehele voeding is afhankelijk van hoe je de transformator windt.
We winden precies de helft van de primaire en we trekken ons terug, niet rechtstreeks naar de transformatorpen, maar omhoog. Vervolgens zullen we de secundaire wikkelen en daar bovenop de resterende primaire.
Zo wordt de magnetische koppeling van de wikkelingen vergroot en de lekinductantie verminderd.
Tussen wikkelingen moet worden gebruikt isolatie. Deze is perfect thermische tape.
En voor de allerlaatste isolatielaag die je kunt gebruiken mylar lint voor schoonheid.
De secundaire wikkeling wordt op dezelfde manier gewikkeld als de primaire.
We solderen aan het begin van de wikkeling en wikkelen gelijkmatig naar de spoel. In dit geval is het wenselijk dat de secundaire laag in één laag past. Maar als u berekende op een grotere spanning, dan is het noodzakelijk om de tweede laag gelijkmatig door het frame te strekken.
Wanneer de laag is opgewonden, maken we opnieuw een terugtrekking naar boven en beginnen we het tweede deel van de secundaire wikkelen. Het is op dezelfde manier gewikkeld als het eerste.
Hier is het al de moeite waard om op de een of andere manier aan te geven waar je de eerste helft van de secundaire en waar de tweede hebt.
Volgende stap - huiswerk van de primaire wikkeling. In dit geval laat de auteur meestal een lege pin achter op de printplaat, zodat je het middelpunt van de primaire kunt verbinden.
Hier beginnen we met deze pin de resterende primaire te wikkelen, alles is ook uniform.
Hier is het al niet nodig om het uiteinde van de draad omhoog te kantelen, je kunt het meteen op zijn plaats brengen.
Vervolgens voeren we dezelfde operatie uit voor de overige conclusies.
Wanneer de hoofdwikkelingen zijn voltooid, kunt u beginnen met het opwinden van extra wikkelingen, in dit geval is het een zelfopwindende wikkeling. Alles is er precies hetzelfde mee, het begin en het einde staan aangegeven op de printplaat, isoleren en schud.
De toplaag is, zoals eerder vermeld, bedekt mylar lint. Nu ziet de transformator er nu uit als een industrieel ontwerp.
Opmerking voor beginners! In de regel maken beginnershams hun eerste voedingen onstabiel op chips zoals IR2153 en komen ze constant het volgende probleem tegen: ze zeggen dat ze de ene spanning hebben opgewonden en een andere aan de uitgang hebben gekregen. Terugspoelen levert geen resultaten op. Wat is er aan de hand? Maar het is een feit dat het noodzakelijk is om metingen uit te voeren met een belasting van ten minste 15% van het nominale. En het blijkt dat de uitgangscondensator wordt opgeladen tot de amplitudewaarde, je meet het eigenlijk en je kunt niet begrijpen wat er mis is.
De wikkeling van de flyback-voedingstransformator verschilt niet van de vorige, alleen voor de berekening gebruiken we een ander programma uit hetzelfde softwarepakket - "Flyback - Flyback Converter Transformer Calculation Program" (versie 8.1).
We geven de nodige parameters aan: frequentie, uitgangsspanningen, enzovoort, dit is niet zo belangrijk. Het enige punt dat speciale aandacht verdient, is de opening in de kern en de inductie van de primaire wikkeling. Deze parameters moeten zo nauwkeurig mogelijk worden nageleefd.
Dat is alles. Bedankt voor je aandacht. Tot binnenkort!
Video van de auteur: