Feritinės šerdies medžiagos parinkimo vadovas SMPS

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





Šiame įraše mes sužinome, kaip pasirinkti ferito šerdies medžiagą su teisingomis specifikacijomis, kad būtų užtikrintas tinkamas suderinamumas su tam tikru SMPS grandinės projektu

Kodėl ferito šerdis

Feritas yra nuostabi pagrindinė medžiaga transformatoriams , inverteriai ir induktoriai nuo 20 kHz iki 3 MHz dažnių spektre dėl sumažėjusių šerdies sąnaudų ir minimalių šerdies nuostolių.



Feritas yra efektyvus aukšto dažnio (nuo 20 kHz iki 3 MHz) keitiklio maitinimo šaltinis.

Feritai turėtų būti naudojami prisotinant mažos galios ir žemo dažnio veikimą (<50 watts and 10 kHz). For high power functionality a 2 transformer layout, employing a tape wrapped core as the saturating core and a ferrite core as the output transformer, delivers optimum execution.



Dviejų transformatorių modelis užtikrina nepaprastą efektyvumą, fantastišką dažnio ilgaamžiškumą ir minimalų perjungimą.

Feritinės šerdys paprastai naudojamos grįžtamojo transformatoriaus versijose , kurie suteikia minimalias pagrindines išlaidas, mažesnes grandinės sąnaudas ir aukščiausios įtampos efektyvumą. Miltelių šerdys (MPP, „High Flux“, „Kool Mμ®“) sukuria minkštesnį prisotinimą, didesnį Bmax ir naudingesnį temperatūros pastovumą ir dažnai yra pageidaujamas variantas daugelyje „flyback“ naudojimo būdų ar induktorių.

Aukšto dažnio maitinimo šaltiniai, tiek keitikliai, tiek keitikliai, siūlo pigesnę kainą ir mažesnį svorį bei struktūrą, palyginti su tradiciniais 60 hercų ir 400 hercų galios variantais.

Keletas šio konkretaus segmento branduolių yra tipiški dizainai, dažnai naudojami profesijoje.

PAGRINDINĖS MEDŽIAGOS

F, P ir R medžiagos, palengvinančios minimalius šerdies trūkumus ir maksimalų prisotinimo srauto tankį, yra rekomenduojamos norint naudoti didelę galią / aukštą temperatūrą. P medžiagos šerdies deficitas sumažėja temperatūrai esant iki 70 ° C. R medžiagos nuostoliai sumažėja iki 100 ° C.

J ir W medžiagos suteikia jums didžiausią impedanciją plačiuose transformatoriuose, todėl jas rekomenduojama naudoti ir žemo lygio galios transformatoriams.

PAGRINDINĖS GEOMETRIJOS

1) GALI SPALVOS

Puodo šerdys gaminamos taip, kad apgaubtų žaizdos ritę. Tai palengvina ritės apsaugą nuo EMI pasirinkimo iš išorės alternatyvų.

Puodo pagrindinės proporcijos beveik visos laikosi IEC specifikacijų, kad būtų užtikrinta, jog įmonės gali būti keičiamos viena kita. Tiek paprastų, tiek spausdintų grandinių ritės yra
rinkoje, kaip ir tvirtinimo bei surinkimo aparatūra.

Dėl savo išdėstymo puodo šerdis paprastai yra brangesnė, palyginti su skirtingais analogiško dydžio formatais. Svarbūs elektros energijos tiekimo indai nėra lengvai prieinami.

2) DVIGUBOS plokščių ir RM šerdys

Plokštės formos vientisos centrinės atramos šerdys yra panašios į puodo šerdis, tačiau vis dėlto turi segmentą, mažinantį bet kurią sijono dalį. Dėl didelių įėjimų galima pritvirtinti didesnius laidus ir prisidėti prie šilumos pašalinimo iš sąrankos.

RM spalvos yra panašūs į puodo šerdis, tačiau yra madingi, kad sutrumpintų plokštės plotą, o įrengimo erdvė sumažėtų mažiausiai 40%.

Galima įsigyti spausdintines grandines arba paprastus ritinius. Paprasti 1 vieneto spaustukai leidžia be rūpesčių statyti. Žemesnis kontūras yra pasiekiamas.

Tvirtas vidurinis gabalas suteikia mažiau šerdies nuostolių, o tai savo ruožtu pašalina šilumos kaupimąsi.

3) EP šerdys

EP šerdys yra apskritimo formos viduriniai ir kubiniai dizainai, kruopščiai supantys ritę, išskyrus spausdintinės plokštės gnybtus. Specifinė išvaizda pašalina oro srautų įtrūkimų, susidariusių poruojant sieneles magnetiniame takelyje, įtaką ir suteikia jums reikšmingesnį tūrio santykį su naudojamu absoliučiu plotu. Apsaugoti nuo RF yra gana puiku.

4) PQ SPALVOS

PQ šerdys yra išskirtinai skirtos perjungto režimo maitinimo šaltiniams. Išdėstymas leidžia maksimaliai padidinti masės ir apvijos regiono ir paviršiaus santykį.

Todėl optimalų induktyvumą ir apvijos paviršių galima pasiekti su absoliučiu minimaliu šerdies matmeniu.

Dėl to šerdys suteikia optimalų galingumą su mažiausiai surinkta transformatoriaus mase ir matmenimis, taip pat užima minimalų erdvę ant spausdintinės plokštės.

Lengva nustatyti naudojant spausdintinių grandinių ritinius ir vieno antgalio spaustukus. Šis ekonominis modelis užtikrina žymiai homogeniškesnį skerspjūvį, todėl šerdys dažnai dirba su mažesniu karštų padėčių kiekiu, palyginti su skirtingais išdėstymais.

5) IR SPALVOS

E šerdys yra pigesnės nei puodo šerdys, tuo tarpu jos turi paprastą ritės vyniojimo ir nesudėtingo surinkimo aspektus. Grupės apvija pasiekiama naudojant šerdis.

„E“ šerdys niekada nėra tos pačios. Laminavimo E dydžio išdėstymai yra skirti pritaikyti prekyboje prieinamiems suktukams praeityje, kurie buvo pritaikyti įprastų laminavimo matavimų juostų štampavimui.

Metrika ir DIN dydžiai taip pat galima rasti. E šerdys paprastai yra įdėtos į skirtingą konsistenciją, suteikiant įvairius skerspjūvio plotus. Šių įvairių skerspjūvių sričių ritės paprastai būna prieinamos komerciškai.

E šerdys paprastai montuojamos unikaliomis kryptimis, jei pageidaujama, suteikiama mažo profilio.
Žemo profilio tvirtinimui galima rasti spausdintinių grandinių ritinius.

„E“ branduoliai yra gerai žinomi dėl jų prieinamesnio tarifo, patogumo surinkti ir vynioti ir organizuoto aparatūros asortimento paplitimo.

6) PLOKŠTĖ IR SPALVOS

E plokštumos šerdis galima rasti praktiškai visuose IEC standartiniuose matavimuose kartu su keletu papildomų pajėgumų.

Dėl mažesnių kintamosios srovės šerdies nuostolių ir minimalių nuostolių esant 100 ° C, „Magnetics R“ medžiaga yra nepriekaištingai pritaikyta plokštuminėms formoms.

Plokščių išdėstymas daugeliu atvejų turi mažą posūkių skaičių ir malonų šilumos išsiskyrimą, palyginti su standartiniais ferito transformatoriais, ir dėl šios priežasties idealus erdvės ir efektyvumo dizainas padidina srauto tankį. Šiuose variantuose bendras R medžiagos efektyvumo pranašumas iš esmės yra gana didelis.

Kojų ilgis ir lango aukštis (B ir D proporcijos) yra lankstūs individualiems tikslams be naujų įrankių. Tai leidžia kūrėjui tiksliai sureguliuoti paruoštas šerdies specifikacijas, kad jos tiksliai atitiktų plokštuminio laidininko kamino aukštį, be jokios vietos.

Klipai ir klipų lizdai yra siūlomi daugeliu atvejų, kurie gali būti ypač veiksmingi prototipų kūrimui. „I-core“ yra siūlomas standartas, kuris leidžia dar labiau prisitaikyti prie išdėstymo.

„E-I“ plokštuminiai modeliai yra naudingi, kad būtų galima efektyviai maišyti veidą dideliais kiekiais, taip pat kuriant tarpines induktoriaus šerdis, kuriose dėl plokštumos struktūros reikia kruopščiai atsižvelgti į pakraščių atsiėmimus.

7) EB, ETD, EER IR ER KORAI

Šios rūšies modeliai yra mišinys tarp E ir puodų šerdžių. Jie, kaip ir „E“ šerdys, iš abiejų pusių sukuria didžiulį tarpą. Tai suteikia pakankamai vietos didesnio dydžio laidams, reikalingiems sumažinti išėjimo įtampos perjungto režimo maitinimo šaltinius.

Be to, tai garantuoja oro cirkuliaciją, kuri palaiko šaltesnę konstrukciją.

Vidurinė dalis yra apvali, labai panaši į puodo šerdį. Vienas iš teigiamų apskrito centrinio stulpo aspektų yra tai, kad apvija aplink jį yra mažesnė (11% greičiau), palyginti su viela aplink kvadratinio tipo centrinį stulpą, kurio skerspjūvio plotas yra mažesnis.

Tai sumažina apvijų nuostolius 11%, be to, šerdis gali susidoroti su pagerėjusiu išėjimo pajėgumu. Apskritas centrinis stulpas papildomai sumažina spygliuotą vario klostę, kuri prasisuka apvija ant kvadratinio tipo centrinio stulpo.

8) TOROIDAI

Toroidai yra ekonomiškai naudingi, todėl jie yra pigiausi iš svarbiausių pagrindinių konstrukcijų. Kadangi nereikalingas nė vienas ritė, aksesuarai ir mokesčiai už statymą yra nereikšmingi.

Toroidinės vyniojimo įrangos apvija baigta. Ekranavimo atributas yra gana garsus.

Apžvalga

Ferito geometrija suteikia jums didžiulį pasirinkimą dydžių ir stilių. Renkantis energijos tiekimo šerdį, reikia įvertinti 1 lentelėje pateiktas specifikacijas.

TRANSFORMATORIAUS Šerdies dydžio dydis

Transformatoriaus šerdies galios apdorojimo galimybė paprastai priklauso nuo jo WaAc produkto, kuriame Wa yra siūloma šerdies lango erdvė, o Ac yra naudinga šerdies skerspjūvio erdvė.

Nors aukščiau pateikta lygtis leidžia modifikuoti WaAc, atsižvelgiant į konkrečią šerdies geometriją, „Pressman“ technika naudoja topologiją kaip pagrindinį veiksnį ir leidžia gamintojui nustatyti srovės tankį.

BENDRA INFORMACIJA

Puikus transformatorius yra tas, kuris žada minimalų šerdies sumažėjimą, tuo pačiu reikalaudamas mažiausio kambario tūrio.

Šerdies nuostolius tam tikroje šerdyje konkrečiai veikia srauto tankis kartu su dažniu. Dažnis yra lemiamas transformatoriaus veiksnys. Faradėjaus įstatymas nurodo, kad spartėjant dažniui, srauto tankis atitinkamai mažėja.

Pagrindiniai prarandami sandoriai sumažina daug daugiau tuo atveju, kai srauto tankis sumažėja, palyginti su dažnio padidėjimu. Pavyzdžiui, kai transformatorius veikia 250 kHz dažniu ir 2 kG R medžiagoje esant 100 ° C temperatūrai, šerdies gedimai tikriausiai būtų apie 400 mW / cm3.

Jei dažnis būtų padarytas du kartus, o dauguma kitų apribojimų nebūtų pažeisti, dėl Faradėjaus dėsnio srauto tankis greičiausiai būtų 1kG, o dėl to gautas šerdies pašalinimas būtų maždaug 300mW / cm3.

Standartiniai ferito galios transformatoriai riboja šerdies nuostolius, svyruoja nuo 50 iki 200 mW / cm3. Plokštieji modeliai galėtų būti valdomi daug tvirtiau, iki 600 mW / cm3, dėl naudingesnio energijos išsklaidymo ir žymiai mažiau vario apvijose.

PIRKIMO kategorijos

Keletas pagrindinių atsiliepimų apie kelias grandines yra: „stūmimo“ grandinė yra veiksminga, nes prietaisas sukelia dvikryptį transformatoriaus šerdies naudojimą, pateikdamas išėjimą su mažesniu bangavimu. Nepaisant to, grandinės yra ypač sudėtingos, o transformatoriaus šerdies prisotinimas gali sukelti tranzistoriaus gedimą, kai maitinimo tranzistoriai turi nevienodas perjungimo savybes.

Perduodamos grandinės yra pigesnės, naudojant tik vieną tranzistorių. Ripelis yra minimalus dėl to, kad akivaizdžiai stabilios būsenos srovės transformatoriuje teka, nesvarbu, ar tranzistorius įjungtas, ar išjungtas. Atgalinė grandinė yra paprasta ir prieinama. Be to, EMI klausimų yra žymiai mažiau. Nepaisant to, transformatorius yra didesnis, o bangavimas yra reikšmingesnis.

STUMPIAMOJI APRAŠYMAS

Įprasta stūmimo-traukimo grandinė pateikta 2A paveiksle. Maitinimo įtampa yra IC tinklo arba laikrodžio išvestis, kuri pakaitomis svyruoja tranzistorius ĮJUNGTA ir IŠJUNGTA. Aukšto dažnio kvadratinės bangos ant tranzistoriaus išvesties galiausiai patobulinamos, generuojant nuolatinę srovę.

Šerdis PUSH-PULL grandinėje

Feritiniams transformatoriams, esant 20 kHz dažniui, paprastai yra naudinga (4) lygtis, kurios srauto tankis (B) yra ± 2 kG max.

Tai gali būti nupiešta spalvota histerezės kilpos dalis 2B paveiksle. Šis B laipsnis parenkamas daugiausia dėl to, kad ribojantis šio dažnio šerdies pasirinkimas yra šerdies praradimas.

Esant 20 kHz dažniui, transformatorius yra idealus srauto tankiui aplink sodrumą (kaip atliekama mažesnio dažnio išdėstymui), šerdis įgaus nekontroliuojamą temperatūros padidėjimą.

Dėl šios priežasties mažesnis 2 kG darbinio srauto tankis daugeliu atvejų apribos šerdies nuostolius, todėl padės prieinamą temperatūros padidėjimą šerdyje.

Virš 20 kHz, pagrindiniai nuostoliai maksimaliai padidėja. Norint vykdyti SPS didesniais dažniais, svarbu, kad šerdies srauto greitis būtų mažesnis nei ± 2 kg. 3 paveiksle parodytas MAGNETINĖS „P“ ferito medžiagos srauto lygio sumažėjimas, gyvybiškai svarbus pastoviems 100 mW / cm3 šerdies nuostoliams daugybėje dažnių, esant optimaliam temperatūros padidėjimui 25 ° C.

4A paveiksle pateiktoje tiekimo grandinėje transformatorius vykdo 1-ąjį histerezės kilpos kvadrantą. (4B pav.).

Puslaidininkiniam įtaisui pritaikyti vienpoliai impulsai lemia, kad transformatoriaus šerdis bus maitinama iš jos BR vertės beveik prisotinta. Kai impulsai sumažinami iki nulio, šerdis grįžta į savo BR greitį.

Norint išlaikyti aukščiausią efektyvumą, pagrindinis induktyvumas palaikomas aukštas, kad būtų galima sumažinti įmagnetinančią srovę ir sumažinti laidų ištraukimus. Tai reiškia, kad šerdyje turi būti nulis arba minimalus oro srauto anga.




Pora: Reguliuojama 3V, 5V, 6V, 9V, 12V, 15V dvigubo maitinimo grandinė Kitas: „PWM Multi-spark“ pridėjimas prie automobilio uždegimo grandinės