Vouweigenschappen
Elektronische transformator, de ingang is AC220V, de uitgang is AC12V en het vermogen kan 50W-300W bereiken. Het is voornamelijk een transformatorcircuit ontwikkeld op basis van een hoogfrequent elektronisch ballastcircuit. Het heeft stabiele prestaties, een klein formaat en een hoog vermogen, waardoor de nadelen van traditionele siliciumstaalplaattransformatoren, zoals grote, zware en hoge prijzen, worden overwonnen.
Een elektronische transformator is een ongeregelde schakelende voeding, wat eigenlijk een soort omvormer is. Eerst wordt de wisselstroom omgezet in gelijkstroom. Vervolgens wordt een hoogfrequente oscillator gebruikt om een hoogfrequente oscillator te vormen met elektronische componenten om de gelijkstroom om te zetten in een hoogfrequente wisselstroom. De vereiste spanning wordt afgegeven via een schakeltransformator en vervolgens twee keer gelijkgericht voor gebruik door elektrische apparaten. Schakelende voeding heeft de voordelen van klein formaat, lichtgewicht en lage prijs, dus het wordt veel gebruikt in verschillende elektrische apparaten.
Volgens de verschillende rijmodi van de hoogfrequente schakelbuis, kan deze worden onderverdeeld in zelf-opgewonden oscillatietype en afzonderlijk opgewonden type.
gebruik maken van
De toepassing van elektronische transformatoren in traditionele verlichtingsarmaturen is heel gebruikelijk, zoals fluorescentielampen, bureaulampen, spaarlampen, reclamelampen, enz. Bijna alle kunnen elektronische transformatoren gebruiken en na het toepassen van elektronische transformatoren kunnen starters worden weggelaten. Bij ledverlichting maken de meeste nieuwe producten ook gebruik van elektronische transformatoren. De elektronische transformator heeft voornamelijk een hoog rendement, lage kosten, bespaart ijzer- en kopermaterialen, een kleine structuur en een laag gewicht in termen van spanningstransformatiefunctie. Het nadeel is dat de weerstand tegen spanning en hoge stroomimpactprestaties slechter is dan die van ijzerhoudende transformatoren.
Toepassing in voedingstechnologie
De elektronische transformator in het voedingsapparaat maakt over het algemeen gebruik van een elektronische transformator (zacht magnetisch elektromagnetisch element) gemaakt van een zachte magnetische kern. Hoewel er elektronische transformatoren met luchtkern en piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn die geen zachte magnetische kernen gebruiken, gebruiken tegen het begin van de 21e eeuw de meeste elektronische transformatoren in voedingsapparaten nog steeds zachte magnetische kernen.
Bespreek daarom de relatie tussen voedingstechnologie en elektronische transformatoren: de rol van elektronische transformatoren in de voedingstechnologie, de vereisten van voedingstechnologie voor elektronische transformatoren, de invloed van nieuwe zachtmagnetische materialen en nieuwe magnetische kernstructuren in elektronische transformatoren op de ontwikkeling van stroomvoorzieningstechnologie, zal zeker de interesse wekken van vrienden in de stroomvoorzieningsindustrie en de industrie van zachte magnetische materialen. Baidu Baike brengt enkele meningen naar voren om dialogen, uitwisselingen en gemeenschappelijke ontwikkeling tussen de energievoorzieningsindustrie en de elektronische transformatorindustrie en de zachtmagnetische materiaalindustrie over de gerelateerde kwesties van elektronische transformatoren en zachtmagnetische materialen te vergemakkelijken.
1. De vereisten van voedingstechnologie voor elektronische transformatoren:
De vereiste van voedingstechnologie voor elektronische transformatoren, zoals alle producten als handelswaar, is om de beste prijs-prestatieverhouding na te streven terwijl specifieke functies onder specifieke gebruiksomstandigheden worden voltooid. Soms kunnen prijs en kosten worden benadrukt, en soms kunnen efficiëntie en prestaties worden benadrukt. Licht, dun, kort en klein zijn de ontwikkelingsrichtingen van elektronische transformatoren, met de nadruk op kostenreductie. Uitgaande van de algemene eisen kunnen vier specifieke eisen worden gesteld aan elektronische transformatoren: gebruiksomstandigheden, volledige functies, verbetering van de efficiëntie en verlaging van de kosten.
2. Gebruiksvoorwaarden De gebruiksvoorwaarden van elektronische transformatoren omvatten twee aspecten:
Betrouwbaarheid en elektromagnetische compatibiliteit. Betrouwbaarheid betekent dat de elektronische transformator onder bepaalde gebruiksomstandigheden normaal kan werken tot het einde van zijn levensduur. In algemene gebruiksomstandigheden heeft de omgevingstemperatuur de grootste invloed op elektronische transformatoren. De parameter die de sterkte bepaalt van elektronische transformatoren die worden beïnvloed door temperatuur, is het Curie-punt van zachte magnetische materialen. Zacht magnetische materialen hebben een hoog Curie-punt en worden minder beïnvloed door temperatuur; zacht magnetische materialen hebben een laag Curie-punt en zijn gevoeliger voor temperatuurveranderingen en worden sterk beïnvloed door temperatuur.
Het Curie-punt van Mn-Zn-ferriet is bijvoorbeeld slechts 215°C, wat relatief laag is. De magnetische fluxdichtheid, permeabiliteit en verlies veranderen allemaal met de temperatuur. Naast de normale temperatuur van 25°C, zijn 60°C en 80°C vereist. , Diverse parametergegevens bij 100℃. Daarom is de bedrijfstemperatuur van Mn-Zn-ferrietkernen in het algemeen beperkt tot onder 100°C, dat wil zeggen, wanneer de omgevingstemperatuur 40°C is, moet de temperatuurstijging minder dan 60°C zijn. Het Curiepunt van op kobalt gebaseerde amorfe legeringen is 205 °C, wat ook laag is, en de bedrijfstemperatuur is ook beperkt tot minder dan 100 °C. Het Curie-punt van een op ijzer gebaseerde amorfe legering is 370 en kan worden gebruikt onder 150 ~ 180 . Het Curie-punt van hoge permeabiliteit permalloy is 460 tot 480 , en het kan worden gebruikt onder 200 ~ 250 . Het Curie-punt van microkristallijne nanokristallijne legering is 600 en het Curie-punt van georiënteerd siliciumstaal is 730 , en het kan worden gebruikt bij 300 ~ 400 . (Elektromagnetische compatibiliteit betekent dat elektronische transformatoren geen elektromagnetische interferentie naar de buitenwereld produceren, maar ook externe elektromagnetische interferentie kunnen weerstaan. Elektromagnetische interferentie omvat: hoorbare audioruis en onhoorbare hoogfrequente ruis. De belangrijkste reden voor elektronische transformator elektromagnetische interferentie Het is de magnetostrictie van de magnetische kern. Zacht magnetische materialen met een grote magnetostrictiecoëfficiënt zullen grote elektromagnetische interferentie produceren.) De magnetostrictiecoëfficiënt van op ijzer gebaseerde amorfe legeringen is meestal het maximum (27~30)×10-6, dat moet worden gebruikt Maatregelen om ruisonderdrukking interferentie. De magnetostrictiecoëfficiënt van Ni50-permalloy met hoge permeabiliteit is 25 × 10-6 en de magnetostrictiecoëfficiënt van mangaan-zinkferriet is 21 × 10-6. De bovenstaande drie soorten zacht magnetische materialen zijn materialen die gevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie, dus let er bij het gebruik op. De magnetostrictiecoëfficiënt van 3% georiënteerd siliciumstaal is (1 ~ 3) × 10-6 en de magnetostrictiecoëfficiënt van microkristallijne nanokristallijne legering is (0,5 ~ 2) × 10-6. Deze twee soorten zachtmagnetische materialen zijn relatief eenvoudig om elektromagnetische interferentiematerialen te produceren. De magnetostrictiecoëfficiënt van 6,5% siliciumstaal is 0,1 × 10-6, de magnetostrictiecoëfficiënt van hoge permeabiliteit Ni80-permalloy is (0,1 ~ 0,5) × 10-6 en de magnetostrictiecoëfficiënt van op kobalt gebaseerde amorfe legering is 0,1 × 10-6 of minder. Deze drie zachtmagnetische materialen zijn materialen die niet gevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie. De frequentie van elektromagnetische interferentie die wordt gegenereerd door magnetostrictie is over het algemeen hetzelfde als de werkfrequentie van een elektronische transformator. Als er elektromagnetische interferentie is die lager of hoger is dan de werkfrequentie, wordt dit veroorzaakt door andere redenen.
3. Volledige functie De elektronische transformator is qua functie onderverdeeld in twee hoofdtypen: transformator en inductor.
De functies die door speciale componenten worden uitgevoerd, worden afzonderlijk besproken.
Er zijn 3 functies die door de transformator worden voltooid: krachtoverbrenging, spanningsconversie en isolatie-isolatie;
De spoel heeft twee functies: krachtoverbrenging en rimpelonderdrukking. Er zijn twee manieren van krachtoverdracht.
De eerste is de transmissiemethode van de transformator, dat wil zeggen, de wisselspanning die wordt toegepast op de primaire wikkeling van de transformator produceert een magnetische fluxverandering in de magnetische kern, waardoor de secundaire wikkeling een spanning induceert, die op de belasting wordt toegepast, zodat het elektrische vermogen wordt overgedragen van de primaire zijde naar de secundaire zijde. . De grootte van het uitgezonden vermogen wordt bepaald door de geïnduceerde spanning, die wordt bepaald door de magnetische fluxdichtheidsvariabele ΔB per tijdseenheid. ΔB heeft niets te maken met magnetische permeabiliteit, maar met verzadigingsmagnetische fluxdichtheid Bs en resterende magnetische fluxdichtheid Br. Vanuit het perspectief van verzadigingsmagnetische fluxdichtheid is de volgorde van Bs van verschillende zachte magnetische materialen van groot naar klein: ijzer-kobaltlegering is 2,3 ~ 2,4 T, siliciumstaal is 1,75 ~ 2,2 T, op ijzer gebaseerde amorfe legering is 1,25 ~ 1.75T, de op ijzer gebaseerde microkristallijne nanokristallijne legering is 1,1 ~ 1,5 T, de ijzer-silicium aluminiumlegering is 1,0 ~ 1,6 T, de hoge magnetische permeabiliteit ijzer-nikkel permalloy is 0,8 ~ 1,6 T, de op kobalt gebaseerde amorfe legering is 0,5 ~1.4T, ijzer-aluminium De legering is 0,7-1,3T, de op ijzer-nikkel gebaseerde amorfe legering is 0,4-0,7T en het mangaan-zinkferriet is 0,3-0,7T. Als de kernmaterialen van elektronische transformatoren zijn siliciumstaal en amorfe legeringen op ijzerbasis dominant, terwijl mangaan-zinkferriet in het nadeel is. Krachtoverdracht
De tweede is de inductortransmissiemethode, dat wil zeggen dat de elektrische energie-invoer naar de inductorwikkeling ervoor zorgt dat de magnetische kern wordt geactiveerd en omgezet in magnetische energie voor opslag, en vervolgens wordt gedemagnetiseerd in elektrische energie en vrijgegeven aan de belasting. De grootte van het uitgezonden vermogen wordt bepaald door de energieopslag van de inductorkern, die wordt bepaald door de inductantie van de inductor. De inductantie is niet direct gerelateerd aan de verzadigingsmagnetische fluxdichtheid, maar is gerelateerd aan de magnetische permeabiliteit. De magnetische permeabiliteit is hoog, de inductantie is groot, de energieopslag is groot en het zendvermogen is groot. De volgorde van permeabiliteit van verschillende zachte magnetische materialen is als volgt: Ni80-permalloy is (1,2 ~ 3) × 106, amorfe legering op kobaltbasis is (1 ~ 1,5) × 106, microkristallijne nanokristallijne legering op ijzerbasis Het is (5 ~ 8 )×105, amorfe legering op ijzerbasis is (2~5)×105, Ni50-permalloy is (1~3)×105, siliciumstaal is (2~9)×104, mangaanzinkferriet Het lichaam is (1~3 )×104. Als het magnetische kernmateriaal van de inductor zijn Ni80-permalloy, op kobalt gebaseerde amorfe legering en op ijzer gebaseerde microkristallijne nanokristallijne legering dominant, terwijl siliciumstaal en mangaan-zinkferriet in het nadeel zijn. De grootte van het zendvermogen is ook gerelateerd aan het aantal transmissies per tijdseenheid, dat wil zeggen gerelateerd aan de werkfrequentie van de elektronische transformator. Hoe hoger de werkfrequentie, hoe groter het uitgezonden vermogen bij dezelfde grootte van magnetische kern- en spoelparameters. De spanningsconversie wordt voltooid door de windingenverhouding van de primaire wikkeling en de secundaire wikkeling van de transformator. Ongeacht de grootte van de krachtoverbrenging, is de spanningstransformatieverhouding van de primaire zijde en de secundaire zijde gelijk aan de verhouding van de primaire wikkeling en de secundaire wikkelingen. Isolatie-isolatie wordt bereikt door de isolatiestructuur van de primaire wikkeling en de secundaire wikkeling van de transformator. De complexiteit van de isolatiestructuur is gerelateerd aan de grootte van de aangelegde en getransformeerde spanning. Hoe hoger de spanning, hoe complexer de isolatiestructuur. Rimpelonderdrukking wordt bereikt door het zelfinductiepotentieel van de spoel. Zolang de stroom die door de inductor gaat verandert, zal de magnetische flux die door de spoel in de magnetische kern wordt gegenereerd ook veranderen, waardoor een zelf-geïnduceerde potentiaal ontstaat aan beide uiteinden van de spoel's, de richting van die tegengesteld is aan de richting van de aangelegde spanning, waardoor wordt voorkomen dat de stroom verandert. De veranderingsfrequentie van de rimpel is hoger dan de grondfrequentie en de stroomfrequentie van de stroomrimpel is groter dan de grondfrequentie, dus deze kan meer worden onderdrukt door het zelfinductiepotentieel dat door de inductor wordt gegenereerd. Het vermogen van inductoren om rimpeling te onderdrukken, hangt af van de grootte van de zelf-geïnduceerde potentiaal, dat wil zeggen de grootte van de inductantie, die verband houdt met de permeabiliteit van de magnetische kern. Ni80-permalloy, op kobalt gebaseerde amorfe legering, op ijzer gebaseerde microkristallijne nanokristallijne legering De magnetische permeabiliteit is hoog, wat in het voordeel is, terwijl siliciumstaal en mangaan-zinkferriet een lage magnetische permeabiliteit hebben en in het nadeel zijn.
4. Verbetering van de efficiëntie is een universele vereiste voor voedingen en elektronische transformatoren.
A. Verbeter de efficiëntie van elektronische transformatoren.
Bijvoorbeeld: 100VA transformator, wanneer het rendement 98% is, is het verlies slechts 2W en niet veel. Maar met honderdduizenden en miljoenen stroomtransformatoren kan het totale verlies oplopen tot honderdduizenden watt of zelfs miljoenen watt. Bovendien draaien veel stroomtransformatoren al heel lang en is het totale jaarlijkse verlies aanzienlijk, mogelijk tot tientallen miljoenen kWh. Het is duidelijk dat het verbeteren van de efficiëntie van elektronische transformatoren elektriciteit kan besparen. Na energiebesparing kunnen er minder centrales worden gebouwd. Na het bouwen van minder elektriciteitscentrales kan er minder kolen en olie worden verbruikt, kan CO2, SO2, NOx, afvalgas, rioolwater, roet en as worden verminderd en kan de milieuvervuiling worden verminderd. Het bespaart niet alleen energie, maar heeft ook de dubbele sociale en economische voordelen van milieubescherming. Daarom is het verbeteren van de efficiëntie een belangrijke vereiste voor elektronische transformatoren.
B. Ontwerp van elektronische transformator:
Het verlies van elektronische transformator omvat kernverlies (ijzerverlies) en spoelverlies (koperverlies). IJzerverlies bestaat zolang de elektronische transformator in bedrijf wordt gesteld en is het belangrijkste onderdeel van het verlies van de elektronische transformator. Daarom is het selecteren van het kernmateriaal op basis van het ijzerverlies de belangrijkste inhoud van het ontwerp van de elektronische transformator, en het ijzerverlies is ook een hoofdparameter geworden voor het evalueren van zachte magnetische materialen. Het kernverlies is gerelateerd aan de werkende magnetische fluxdichtheid en werkfrequentie van de magnetische kern van de elektronische transformator. Bij het introduceren van het kernverlies van zacht magnetische materialen moet worden uitgelegd onder welke werkende magnetische fluxdichtheid en welke werkfrequentie het verlies is.
Bijvoorbeeld: P0.5/400, wat het ijzerverlies betekent onder de werkende magnetische fluxdichtheid van 0,5T en de werkfrequentie van 400Hz. P0.1/100k vertegenwoordigt het ijzerverlies bij een werkende magnetische fluxdichtheid van 0.1T en een werkfrequentie van 100kHz. Zachte magnetische materialen omvatten hysteresisverlies, wervelstroomverlies en restverlies. Het wervelstroomverlies is omgekeerd evenredig met de soortelijke weerstand ρ van het materiaal. Hoe groter de , hoe kleiner het wervelstroomverlies. De volgorde van ρ van verschillende zachte magnetische materialen van groot tot klein is: 108~109μΩ?cm voor mangaan-zinkferriet, 150~180μΩ?cm voor op ijzer-nikkel gebaseerde amorfe legeringen, en 130~150μΩ?cm voor op ijzer gebaseerde amorfe legeringen. cm, op kobalt gebaseerde amorfe legering is 120 ~ 140 ?cm, hoge permeabiliteit permalloy is 40 ~ 80μΩ? cm, ijzer-silicium-aluminium legering is 40 ~ 60 ? cm, ijzer-aluminium legering is 30 ~ 60 ? cm, siliciumstaal is 40 ~ 50μΩ? cm, ijzer-kobaltlegering is 20 ~ 40μΩ? cm. Daarom is de ρ van Mn-Zn-ferriet 106 tot 107 keer hoger dan die van metallische zachte magnetische materialen, en de wervelstroom is klein in hoge frequentie, en de toepassing is dominant. Maar wanneer de werkfrequentie een bepaalde waarde overschrijdt, wordt de isolator in de magnetische deeltjes van Mn-Zn-ferriet afgebroken en gesmolten, wordt ρ vrij klein en stijgt het verlies snel tot een hoog niveau. Deze werkfrequentie is dezelfde als die van Mn-Zn-ferriet. Beperk de werkfrequentie.
De rol van elk onderdeel
Elektronische transformator voor spots, downlights, enz. gebruikt in algemene winkelverlichting. 220v AC naar DC 12v50W, er zit een 7-polige magneetspoel in. 3 weerstanden, 6 diodes, 4 condensatoren, 2 transistoren. De functies zijn:
Weerstand: 1 startweerstand, 2 stroombeperkende weerstand, 3 stabiliserende weerstand
Diodes: Vier diodes worden gebruikt voor gelijkrichting, de andere twee worden ook gebruikt voor gelijkrichting
Condensator: filteren
Triode: de ene is een schakeltransistor, de andere is om te starten