Ciri lipat
Transformer elektronik, inputnya adalah AC220V, outputnya adalah AC12V, dan daya dapat mencapai 50W-300W. Ini adalah litar pengubah yang dibangunkan berdasarkan litar pemberat elektronik frekuensi tinggi. Ia mempunyai prestasi yang stabil, saiz kecil, dan daya tinggi, sehingga dapat mengatasi kekurangan pengubah lembaran keluli silikon tradisional seperti harga besar, berat dan tinggi.
Transformer elektronik adalah bekalan kuasa suis tidak terkawal, yang sebenarnya adalah sejenis penyongsang. Pertama, kuasa AC diperbaiki menjadi kuasa DC. Kemudian, pengayun frekuensi tinggi digunakan untuk membentuk pengayun frekuensi tinggi dengan komponen elektronik untuk menukar kuasa DC menjadi kuasa AC frekuensi tinggi. Voltan yang diperlukan dikeluarkan melalui pengubah suis dan kemudian diperbaiki dua kali untuk digunakan oleh peralatan elektrik. Bekalan kuasa beralih mempunyai kelebihan dari ukuran kecil, ringan dan harga rendah, sehingga banyak digunakan dalam berbagai peralatan elektrik.
Mengikut kaedah pemanduan tiub suis frekuensi tinggi yang berbeza, ia boleh dibahagikan kepada jenis ayunan bersemangat sendiri dan jenis teruja secara berasingan.
menggunakan
Penggunaan transformer elektronik dalam lekapan lampu tradisional sangat umum, seperti lampu pendarfluor, lampu meja, lampu penjimatan tenaga, lampu iklan, dll. Hampir semua dapat menggunakan transformer elektronik, dan setelah mengadopsi transformer elektronik, pemula dapat diabaikan. Dalam pencahayaan LED, kebanyakan produk baru juga menggunakan transformer elektronik. Terutamanya, transformer elektronik mempunyai kecekapan tinggi, kos rendah, menjimatkan bahan besi dan tembaga, struktur kecil dan ringan dari segi fungsi transformasi voltan. Kelemahannya ialah prestasi tahan voltan dan hentaman arus tinggi adalah lebih teruk daripada transformer besi.
Aplikasi dalam teknologi bekalan kuasa
Transformer elektronik dalam peranti bekalan kuasa pada amnya menggunakan transformer elektronik (elemen elektromagnetik magnet lembut) yang diperbuat daripada teras magnet lembut. Walaupun terdapat transformer elektronik teras udara dan transformer seramik piezoelektrik yang tidak menggunakan teras magnet lembut, pada awal abad ke-21, kebanyakan transformer elektronik dalam peranti bekalan kuasa masih menggunakan teras magnet lembut.
Oleh itu, bincangkan hubungan antara teknologi bekalan kuasa dan transformer elektronik: peranan transformer elektronik dalam teknologi bekalan kuasa, keperluan teknologi bekalan kuasa untuk transformer elektronik, pengaruh bahan magnet lembut baru dan struktur teras magnet baru dalam transformer elektronik pada perkembangan teknologi bekalan kuasa, Will tertentu membangkitkan minat rakan dalam industri bekalan kuasa dan industri bahan magnet lembut. Baidu Baike mengemukakan beberapa pendapat untuk memudahkan dialog, pertukaran dan pengembangan bersama antara industri bekalan kuasa dan industri transformer elektronik dan industri bahan magnet lembut mengenai isu-isu berkaitan transformer elektronik dan bahan magnet lembut.
1. Keperluan teknologi bekalan kuasa untuk transformer elektronik
Keperluan teknologi bekalan kuasa untuk transformer elektronik, seperti semua produk sebagai komoditi, adalah untuk mencapai nisbah prestasi-ke-harga terbaik sambil menyelesaikan fungsi-fungsi tertentu dalam keadaan penggunaan tertentu. Kadang-kadang harga dan kos mungkin ditekankan, dan kadang-kadang kecekapan dan prestasi mungkin dititikberatkan. Ringan, nipis, pendek, dan kecil adalah arah pengembangan transformer elektronik, yang menekankan pengurangan kos. Bermula dari keperluan umum, empat keperluan khusus dapat diambil untuk transformer elektronik: syarat penggunaan, fungsi lengkap, meningkatkan kecekapan, dan mengurangkan kos.
2. Syarat penggunaan Syarat penggunaan transformer elektronik merangkumi dua aspek:
Kebolehpercayaan dan keserasian elektromagnet. Kebolehpercayaan bermaksud bahawa pengubah elektronik dapat berfungsi secara normal hingga akhir hayat perkhidmatannya dalam keadaan penggunaan tertentu. Dalam keadaan penggunaan umum, suhu persekitaran mempunyai kesan terbesar pada transformer elektronik. Parameter yang menentukan kekuatan transformer elektronik yang dipengaruhi oleh suhu adalah titik Curie dari bahan magnet lembut. Bahan magnet lembut mempunyai titik Curie yang tinggi dan kurang dipengaruhi oleh suhu; bahan magnet lembut mempunyai titik Curie rendah dan lebih sensitif terhadap perubahan suhu dan sangat dipengaruhi oleh suhu.
Contohnya, titik Curie ferit Mn-Zn hanya 215 ° C, yang relatif rendah. Ketumpatan fluks magnetik, kebolehtelapan dan kehilangan semuanya berubah dengan suhu. Selain suhu normal 25 ° C, 60 ° C dan 80 ° C diperlukan. , Pelbagai data parameter pada 100 ℃. Oleh itu, suhu operasi teras ferit Mn-Zn pada amnya terhad kepada di bawah 100 ° C, iaitu apabila suhu persekitaran 40 ° C, kenaikan suhu mestilah kurang dari 60 ° C. Titik Curie dari aloi amorf berasaskan kobalt adalah 205 ° C, yang juga rendah, dan suhu operasi juga terhad di bawah 100 ° C. Titik Curie dari aloi amorf berasaskan besi ialah 370 ℃, dan ia boleh digunakan di bawah 150 ℃ ~ 180 ℃. Titik Curie permalloy kebolehtelapan tinggi ialah 460 ℃ hingga 480 ℃, dan ia boleh digunakan di bawah 200 ℃ ~ 250 ℃. Titik Curie dari aloi nanokristalin mikrokristal ialah 600 ℃, dan titik Curie keluli silikon berorientasikan ialah 730 ℃, dan ia boleh digunakan pada 300 400 ~ 400 ℃. (Keserasian elektromagnetik bermaksud bahawa transformer elektronik tidak menghasilkan gangguan elektromagnetik ke dunia luar, tetapi juga dapat menahan gangguan elektromagnetik luaran. Gangguan elektromagnetik merangkumi: bunyi audio yang dapat didengar dan bunyi frekuensi tinggi yang tidak dapat didengar. Sebab utama gangguan elektromagnetik transformer elektronik Ini adalah magnetostriction teras magnetik. Bahan magnet lembut dengan pekali magnetostriction yang besar akan menghasilkan gangguan elektromagnetik yang besar.) Pekali magnetostriction aloi amorf berasaskan besi biasanya maksimum (27 ~ 30) × 10-6, yang mesti digunakan Langkah-langkah untuk mengurangkan gangguan penekanan bunyi. Pekali magnetostriction kebolehtelapan tinggi permalloy Ni50 ialah 25 × 10-6, dan pekali magnetostriction manganese-zinc ferrite adalah 21 × 10-6. Tiga jenis bahan magnet lembut di atas adalah bahan yang rentan terhadap gangguan elektromagnetik, jadi perhatikan penggunaannya. Pekali magnetostriction keluli silikon berorientasi 3% adalah (1 ~ 3) × 10-6, dan pekali magnetostriction aloi nanokristalin mikrokristal adalah (0,5 ~ 2) × 10-6. Kedua-dua jenis bahan magnet lembut ini agak senang menghasilkan bahan gangguan elektromagnetik. Pekali magnetostriction keluli silikon 6.5% ialah 0.1 × 10-6, pekali magnetostriction kebolehtelapan tinggi permalloy Ni80 adalah (0.1 ~ 0.5) × 10-6, dan pekali magnetostriction aloi amorf berasaskan kobalt adalah 0.1 × 10-6 atau kurang. Ketiga-tiga bahan magnet lembut ini adalah bahan yang tidak terdedah kepada gangguan elektromagnetik. Kekerapan gangguan elektromagnetik yang dihasilkan oleh magnetostriction umumnya sama dengan frekuensi operasi transformer elektronik. Sekiranya terdapat gangguan elektromagnetik lebih rendah atau lebih tinggi daripada frekuensi operasi, ia disebabkan oleh sebab lain.
3. Fungsi lengkap Transformer elektronik terbahagi kepada dua jenis utama: transformer dan induktor dari segi fungsinya.
Fungsi yang dilakukan oleh komponen khas dibincangkan secara berasingan.
Terdapat 3 fungsi yang diselesaikan oleh pengubah: penghantaran kuasa, penukaran voltan, dan pengasingan penebat;
Induktor mempunyai dua fungsi: penghantaran kuasa dan penindasan riak. Terdapat dua cara pemindahan kuasa.
Yang pertama adalah kaedah transmisi transformer, iaitu voltan bolak yang digunakan pada belitan primer transformer menghasilkan perubahan fluks magnetik pada teras magnet, menyebabkan belitan sekunder mendorong voltan, yang diterapkan pada beban, sehingga kuasa elektrik dihantar dari sisi primer ke sisi sekunder. . Ukuran daya yang dipancarkan ditentukan oleh voltan teraruh, yang ditentukan oleh pemboleh ubah ketumpatan fluks magnetik ΔB per unit masa. ΔB tidak ada kaitan dengan kebolehtelapan magnetik, tetapi dengan ketumpatan fluks magnet ketepuan Bs dan ketumpatan fluks magnetik baki Br. Dari perspektif ketumpatan fluks magnetik tepu, susunan Bs dari pelbagai bahan magnet lembut dari besar hingga kecil adalah: aloi besi-kobalt adalah 2.3 ~ 2.4T, keluli silikon 1.75 ~ 2.2T, aloi amorf berasaskan besi ialah 1.25 ~ 1.75T, aloi nanokristalin mikro berasaskan besi adalah 1.1 ~ 1.5T, aloi aluminium besi-silikon adalah 1.0 ~ 1.6T, permalloy besi-nikel ketelapan magnetik tinggi ialah 0.8 ~ 1.6T, aloi amorf berasaskan kobalt adalah 0.5 ~ 1.4T, besi-aluminium Aloi ini ialah 0.7-1.3T, aloi amorf berasaskan besi-nikel ialah 0.4-0.7T, dan ferit mangan-zink adalah 0.3-0.7T. Sebagai bahan teras transformer elektronik, keluli silikon dan aloi amorf berasaskan besi dominan, sedangkan ferit mangan-zink berada pada kerugian. Pemindahan kuasa
Yang kedua adalah kaedah transmisi induktor, iaitu, input tenaga elektrik ke belitan induktor menyebabkan teras magnetik dihidupkan dan diubah menjadi tenaga magnet untuk penyimpanan, dan kemudian didemagnetkan menjadi tenaga elektrik dan dilepaskan ke beban. Ukuran daya yang dihantar ditentukan oleh simpanan tenaga teras induktor, yang ditentukan oleh induktansi induktor. Aruhan tidak berkaitan langsung dengan ketumpatan fluks magnetik tepu, tetapi berkaitan dengan kebolehtelapan magnet. Kebolehtelapan magnetik tinggi, induktansi besar, simpanan tenaga besar, dan daya penghantarannya besar. Urutan kebolehtelapan pelbagai bahan magnet lembut adalah seperti berikut: Permalloy Ni80 adalah (1.2 ~ 3) × 106, aloi amorf berasaskan kobalt adalah (1 ~ 1.5) × 106, aloi nanokristalin mikrokristalin berasaskan besi (5 ~ 8) × 105, aloi amorf berasaskan besi ialah (2 ~ 5) × 105, permalloy Ni50 adalah (1 ~ 3) × 105, keluli silikon adalah (2 ~ 9) × 104, ferit zat mangan badan adalah (1 ~ 3) ) × 104. Sebagai bahan teras magnetik induktor, Ni80 permalloy, aloi amorf berasaskan kobalt, dan aloi nanokristalin mikrokristalin berasaskan dominan, sementara keluli silikon dan ferit mangan-zat berada pada kekurangan. Ukuran daya transmisi juga berkaitan dengan jumlah transmisi per unit waktu, yang berkaitan dengan frekuensi kerja transformer elektronik. Semakin tinggi frekuensi operasi, semakin besar daya yang dihantar di bawah ukuran parameter magnet dan gegelung yang sama. Penukaran voltan diselesaikan dengan nisbah putaran belitan primer dan belitan sekunder pengubah. Terlepas dari ukuran transmisi daya, nisbah transformasi voltan sisi primer dan sisi sekunder sama dengan nisbah belitan primer dan putaran belitan sekunder. Pengasingan penebat dilakukan dengan struktur penebat belitan primer dan belitan sekunder pengubah. Kerumitan struktur penebat berkaitan dengan besarnya voltan yang digunakan dan diubah. Semakin tinggi voltan, struktur penebat semakin kompleks. Penindasan riak dicapai oleh potensi induksi diri induktor. Selagi arus yang melalui induktor berubah, fluks magnet yang dihasilkan oleh gegelung dalam teras magnet juga akan berubah, menyebabkan potensi yang disebabkan oleh diri sendiri di kedua-dua hujung gegelung induktor&# 39, arah yang bertentangan dengan arah voltan yang dikenakan, sehingga menghalang arus berubah. Frekuensi perubahan riak lebih tinggi daripada frekuensi asas, dan frekuensi riak arus lebih besar daripada frekuensi asas, sehingga dapat lebih ditekan oleh potensi induksi diri yang dihasilkan oleh induktor. Keupayaan induktor untuk menekan riak bergantung pada ukuran potensi induksi diri, iaitu besarnya induktansi, yang berkaitan dengan kebolehtelapan teras magnet. Ni80 permalloy, aloi amorf berasaskan kobalt, aloi nanokristalin mikrokristalin berasaskan besi Ketelapan magnetik tinggi, yang mempunyai kelebihan, sementara keluli silikon dan ferit mangan-zink mempunyai kebolehtelapan magnetik yang rendah dan berada pada kerugian.
4. Meningkatkan kecekapan adalah keperluan universal untuk bekalan kuasa dan transformer elektronik.
a. Meningkatkan kecekapan transformer elektronik.
Contohnya: Pengubah kuasa 100VA, apabila kecekapannya adalah 98%, kerugiannya hanya 2W dan tidak banyak. Tetapi dengan beratus-ratus ribu dan jutaan transformer kuasa, jumlah kerugian boleh mencapai ratusan ribu watt, atau bahkan berjuta-juta watt. Di samping itu, banyak transformer kuasa telah berjalan untuk waktu yang lama, dan jumlah kerugian tahunan sangat besar, mungkin mencapai puluhan juta kWh. Jelasnya, meningkatkan kecekapan transformer elektronik dapat menjimatkan elektrik. Setelah menjimatkan kuasa, lebih sedikit stesen janakuasa dapat dibina. Setelah membina lebih sedikit stesen janakuasa, lebih sedikit arang batu dan minyak dapat digunakan, CO2, SO2, NOx, gas buangan, kumbahan, jelaga dan abu dapat dikurangkan, dan pencemaran alam sekitar dapat dikurangkan. Ia bukan sahaja menjimatkan tenaga, tetapi juga mempunyai dua faedah sosial dan ekonomi untuk melindungi alam sekitar. Oleh itu, meningkatkan kecekapan adalah syarat utama bagi transformer elektronik.
b. Reka bentuk pengubah elektronik
Kehilangan transformer elektronik merangkumi kehilangan teras (kehilangan besi) dan kehilangan gegelung (kehilangan tembaga). Kerugian besi berlaku selagi transformer elektronik beroperasi, dan merupakan bahagian utama kehilangan transformer elektronik. Oleh itu, memilih bahan teras berdasarkan kehilangan besi adalah kandungan utama reka bentuk pengubah elektronik, dan kehilangan besi juga menjadi parameter utama untuk menilai bahan magnet lembut. Kerugian teras berkaitan dengan ketumpatan fluks magnetik kerja dan frekuensi kerja teras magnet transformer elektronik. Semasa memperkenalkan kehilangan inti dari bahan magnet lembut, ia mesti dijelaskan di bawah ketumpatan fluks magnetik kerja dan berapa frekuensi kerja kerugiannya.
Contohnya: P0.5 / 400, yang bermaksud kehilangan besi di bawah ketumpatan fluks magnetik kerja 0.5T dan frekuensi kerja 400Hz. P0.1 / 100k mewakili kehilangan besi pada ketumpatan fluks magnet 0.1T dan frekuensi kerja 100kHz. Bahan magnet lembut merangkumi kehilangan histeresis, kehilangan arus eddy dan kehilangan sisa. Kerugian arus eddy berkadar sebaliknya dengan ketahanan ρ bahan. Semakin besar ρ, semakin kecil kerugian arus eddy. Urutan ρ dari pelbagai bahan magnet lembut dari besar hingga kecil adalah: 108 ~ 109μΩ? Cm untuk ferit mangan-zink, 150 ~ 180μΩ? Cm untuk aloi amorf berasaskan besi-nikel, dan 130 ~ 150μΩ? Cm untuk berasaskan besi aloi amorf. cm, aloi amorf berasaskan kobalt ialah 120 ~ 140μΩ? cm, permallabiliti tinggi ialah 40 ~ 80μΩ? cm, aloi besi-silikon-aluminium ialah 40 ~ 60μΩ? cm, aloi besi-aluminium 30 ~ 60μΩ? cm, keluli silikon ialah 40 ~ 50μΩ? cm, aloi besi-kobalt ialah 20 ~ 40μΩ? cm. Oleh itu, ρ ferit Mn-Zn adalah 106 hingga 107 kali lebih tinggi daripada bahan magnet lembut logam, dan arus eddy kecil dalam frekuensi tinggi, dan aplikasinya dominan. Tetapi apabila frekuensi kerja melebihi nilai tertentu, penebat dalam zarah magnetik ferit Mn-Zn dipecah dan dicairkan, ρ menjadi agak kecil, dan kehilangannya dengan cepat meningkat ke tahap tinggi. Frekuensi kerja ini sama dengan ferit Mn-Zn. Hadkan kekerapan operasi.
Peranan setiap bahagian
Transformer elektronik untuk lampu sorot, lampu bawah, dan lain-lain yang digunakan dalam pencahayaan kedai umum. 220v AC ke DC 12v50W, terdapat gegelung magnet 7-terminal di dalamnya. 3 perintang, 6 diod, 4 kapasitor, 2 transistor. Fungsinya adalah:
Rintangan: 1 rintangan permulaan, 2 rintangan menghadkan arus, 3 rintangan penstabilan
Diod: Empat dioda digunakan untuk pembetulan, dua diod lain juga digunakan untuk pembetulan
Kapasitor: menyaring
Triode: Satu adalah transistor beralih, yang lain adalah untuk memulakan