Analyse du transformateur d'alimentation à découpage haute fréquence
Dans les produits électroniques avec lesquels nous sommes en contact quotidiennement, nous pouvons trouver un grand nombre denoyau magnétiquecomposants, parmi lesquels se trouve le cœur dualimentation à découpagemodule - letransformateur de commutation. De nos jours, les produits électroniques de la vie ont des exigences de plus en plus strictes en matière d'apparence de produits ultra-petits et ultra-fins. En tant que cœur de la source d'énergie de ces produits électroniques, l'alimentation à découpage haute fréquence présente les avantages d'un rendement élevé, d'une bonne température et d'une petite taille. Par conséquent, de nombreux produits électroniques sont des alimentations à découpage haute fréquence. En tant que praticien de l'industrie électronique, vous devez connaître quelque chose sur le transformateur de l'alimentation à découpage.
Le transformateur est un appareil qui utilise le principe de l'induction électromagnétique pour échanger du courant. Ses principaux composants comprennentbobine primaire, bobine secondaireetnoyau de fer.
Dans le métier de l'électronique, on voit souvent des transformateurs. L'utilisation la plus courante concerne le module d'alimentation en tant que conversion de tension et isolation :
① : La transformation peut être divisée en deux types : l'augmentation et la diminution. La plupart des alimentations à découpage sont abaisseurs. Ces produits électroniques sont généralement utilisés dans les alimentations de bureau, les adaptateurs pour ordinateurs portables, les chargeurs de téléphones portables, les alimentations pour téléviseurs, les cuiseurs à riz, les réfrigérateurs, les cuisinières à induction, les alimentations, etc. Il s'agit d'entrées CA qui traversent un pont redresseur et un filtrage redresseur à grand condensateur. pour obtenir un courant continu haute tension.
② : Le boosting est généralement utilisé dans les alimentations à onduleur ou les lignes DC-DC, avec des alimentations de secours, et la batterie 12 V est convertie en sortie 220 V pour les équipements d'alimentation.
③ : L’isolement detransformateurs de commutation haute fréquenceest une exigence de sécurité pour assurer la sécurité des équipements électriques. Lors de l'entrée CA, le transformateur de commutation doit avoir une distance de sécurité pour obtenir une isolation entre l'entrée CA primaire et l'alimentation secondaire. L'enroulement primaire du transformateur est isolé avec du ruban isolant et les côtés primaire et secondaire du squelette sont isolés. Le courant alternatif traverse le corps humain et forme une boucle avec la terre, provoquant un danger de conduction humaine. Il existe des tests haute tension sur les transformateurs, nécessitant généralement 3KV.
La relation actuelle entre la bobine primaire et la bobine secondaire :
Lorsque le transformateur fonctionne avec une charge, la modification du courant de la bobine secondaire entraînera une modification correspondante du courant de la bobine primaire. D'après le principe de la balance de potentiel magnétique, on en déduit que le courant des bobines primaire et secondaire est inversement proportionnel au nombre de tours de bobine. Le courant du côté avec le plus de tours est plus petit et le courant du côté avec le moins de tours est plus grand.
Il peut être exprimé par la formule suivante : courant de bobine primaire/courant de bobine secondaire = tours de bobine secondaire/tours de bobine primaire.
Les matériaux de la bobine du transformateur comprennentfil émaillé, fil isolé à trois couches, feuille de cuivre, etfeuille de cuivre. Le fil émaillé utilise généralement du fil torsadé multibrins. L'avantage du fil torsadé multibrins est d'éviter l'effet cutané du fil de cuivre, mais le fil torsadé multibrins peut provoquer du bruit. Le fil isolé à trois couches est utilisé dans les transformateurs avec une distance de sécurité insuffisante oupetit squelettezone, et une feuille de cuivre et une feuille de cuivre sont utilisées dans les transformateurs de haute puissance.
La méthode d'enroulement de la bobine peut améliorer l'EMI du transformateur, en particulier dans les alimentations flyback de faible puissance. Le bobinage et le blindage des bobines sont très importants pour les EMI. L'enroulement de la bobine affecte l'inductance de fuite et la capacité parasite du transformateur, et a un impact sur la perte du transformateur.
La différence entretransformateurs basse fréquenceettransformateurs haute fréquence:
① Fréquence de fonctionnement du transformateur
Selon ledifférentes fréquences de fonctionnement du transformateur, il peut généralement être divisé en transformateurs basse fréquence et transformateurs haute fréquence. Par exemple, dans la vie quotidienne, la fréquence de la fréquence industrielle AC est de 50 Hz, et nous appelons le transformateur fonctionnant à cette fréquence un transformateur basse fréquence ; tandis que la fréquence de fonctionnement du transformateur haute fréquence peut atteindre des dizaines de KHz à des centaines de KHz. Pour les transformateurs basse fréquence et les transformateurs haute fréquence avec la même puissance de sortie, le volume du transformateur haute fréquence est bien inférieur à celui du transformateur basse fréquence. Le transformateur est un composant relativement important du circuit d’alimentation. Pour garantir la puissance de sortie tout en réduisant le volume, un transformateur haute fréquence doit être utilisé, c'est pourquoi un transformateur haute fréquence est utilisé dans l'alimentation à découpage.
② Principe de fonctionnement du transformateur
Le principe de fonctionnement du transformateur haute fréquence et du transformateur basse fréquence est le même. Tous deux fonctionnent sur le principe de l’induction électromagnétique, mais en termes de matériaux de fabrication, les matériaux utilisés pour leurs noyaux sont différents. Le noyau de fer du transformateur basse fréquence est généralement constitué de nombreuses tôles d'acier au silicium empilées ensemble, tandis que le noyau de fer du transformateur haute fréquence est constitué de matériaux magnétiques haute fréquence.
③ Signal de transmission du transformateur
Dans le circuit d'alimentation stabilisé en tension continue, le transformateur basse fréquence transmet un signal sinusoïdal. Dans le circuit d'alimentation à découpage, le transformateur haute fréquence transmet un signal d'onde carrée d'impulsion haute fréquence.
Les principales fonctions du transformateur sont : la conversion de tension ; conversion d'impédance ; isolement; stabilisation de tension (transformateur de saturation magnétique), etc. Les transformateurs sont utilisés dans presque tous les produits électroniques et constituent un élément indispensable. Le principe du transformateur est simple. Selon les différentes occasions d'utilisation et les différentes utilisations, le processus d'enroulement du transformateur aura également des exigences différentes.
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Heure de publication : 17 octobre 2024