Што је већа фреквенција прекидања трансформатора, то је мања његова запремина. Дакле, да ли то значи да не постоји горња граница фреквенције прекидања? Дакле, да ли запремина може бити веома мала?
Одговор је негативан. У стварном радном процесу, фреквенција високофреквентних трансформатора је одређена вишеструким факторима и може се поделити на неколико аспеката:
1, Топологија кола са повратном топологијом: Трансформатори имају функције складиштења и трансформације енергије, са уобичајеном радном фреквенцијом од 40-100kHz. Када је фреквенција испод 40kHz, запремина гвозденог језгра је превелика, што резултира већом запремином напајања; Када фреквенција пређе 100kHz, скокови напона изазвани индуктивношћу цурења могу оштетити прекидачки транзистор.
Форвард топологија: Уобичајени опсег је 60-150kHz, али захтева балансирање губитака магнетног језгра и губитака прекидача. Топологија „push-pull“/полу-мост/пуно-мост: Симетрично прекидачем вођено двосмерно магнетизовано магнетно језгро, већа ефикасност, подржава више фреквенције у распону од стотина kHz до MHz, али захтева сложенији дизајн управљања и одвођење топлоте.
2. Карактеристике материјала магнетног језгра укључују губитак магнетне хистерезе и губитак вртложних струја. У одређеном опсегу, губитак магнетног језгра се повећава са повећањем фреквенције. Стога, различити материјали магнетног језгра треба да имају различите фреквентне опсеге употребе како би се осигурали релативно мањи губици магнетног језгра. На пример, манган-цинк ферит је погодан за употребу на фреквенцијама у распону од 10 до 300 kHz, док је никл-цинк ферит погодан за употребу на фреквенцијама изнад 1 MHz.
Друго, како се фреквенција повећава, максимални интензитет магнетне индукције треба смањити како би се избегло засићење магнетног језгра. На пример, интензитет магнетне индукције DMR40 је 0,38T, а приликом пројектовања на фреквенцији од 100KHz, обично узимамо вредност од око 0,2T.
3. Брзина пребацивања напајања МОС транзистор спада у униполарне уређаје, са временом укључивања и искључивања у наносекундама. Теоретска радна фреквенција може достићи MHz, а стварна максимална радна фреквенција је неколико стотина KHz. IGBT спада у биполарне уређаје, са релативно дугим временом искључивања и максималном радном фреквенцијом обично између 40~50 KHz.
4. Повећање ефикасности и фреквенције одвођења топлоте доводи до повећања губитака прекидача и погона, што резултира смањењем укупне ефикасности и повећањем производње топлоте. Да бисмо осигурали да је температура производа у нормалном опсегу, потребне су нам додатне мере за решавање проблема одвођења топлоте.
5. На високим фреквенцијама, трошкови се повећавају због повећаних губитака прекидача, што захтева више мера за управљање одвођењем топлоте, што доводи до повећања трошкова. Друго, кондензатори и индуктори често доживљавају деградацију перформанси на високим фреквенцијама, па је потребно бирати уређаје који су погодни за више фреквенције, што повећава трошкове. У практичном дизајну, трошкови су ограничени, што често одређује горњу границу радне фреквенције.
6. Карактеристике чипа: PWM контролни чипови често имају захтеве за горњу границу фреквенције како би реаговали на динамичка подешавања оптерећења. Ово такође одређује да је фреквенција прекидача трансформатора унутар одређеног опсега.
Време објаве: 06.08.2025.
