高周波スイッチング電源トランスの解析
私たちが日常的に触れる電子製品の中には、たくさんのものが使われています。磁気コアコンポーネントの中に心臓部があります。スイッチング電源モジュール -スイッチングトランス。今日、生活の中にあるエレクトロニクス製品には、超小型、超薄型製品の外観に対する要求がますます厳しくなっています。これらの電子製品のエネルギー源の中心である高周波スイッチング電源には、高効率、良好な温度、小型という利点があります。したがって、多くの電子製品は高周波スイッチング電源です。エレクトロニクス業界の実務者として、スイッチング電源のトランスについて知っておく必要があります。
変圧器は、電磁誘導の原理を利用して電流をやりとりする装置です。その主なコンポーネントには次のものがあります。一次コイル、二次コイルそして鉄心.
エレクトロニクスの専門家では、変圧器がよく使われます。最も一般的な用途は、電源モジュールでの電圧変換および絶縁です。
①：変革はステップアップとステップダウンの2種類に分けられます。ほとんどのスイッチング電源は降圧型です。このような電子製品は、通常、デスクトップ電源、ラップトップ アダプタ、携帯電話の充電器、テレビの電源、炊飯器、冷蔵庫、電磁調理器、電源などに使用されます。これらは、整流器ブリッジと大容量コンデンサ整流器フィルタリングを通過する AC 入力です。高電圧の直流を得るために。
②：昇圧は一般的にインバータ電源やDC-DCライン、非常用電源などで使用され、バッテリー12Vを電源設備用の220V出力に変換します。
③：隔離高周波スイッチングトランス電気機器の安全性を確保するための安全要件です。 AC 入力の場合、スイッチングトランスは、一次 AC 入力と二次電源の間の絶縁を実現するために安全な距離を確保する必要があります。トランスの一次巻線は絶縁テープで絶縁されており、スケルトンの一次側と二次側は絶縁されています。交流は人体を通過して大地とループを形成し、人体伝導の危険を引き起こします。変圧器には高電圧試験があり、通常は 3KV が必要です。
一次コイルと二次コイル間の電流関係は次のようになります。
変圧器が負荷をかけて動作している場合、二次コイル電流の変化により、それに対応して一次コイル電流も変化します。磁気ポテンシャル平衡の原理によれば、一次コイルと二次コイルの電流はコイルの巻き数に反比例すると推定されます。巻き数が多い側の電流は小さくなり、巻き数が少ない側の電流は大きくなります。
一次コイル電流／二次コイル電流＝二次コイル巻数／一次コイル巻数で表されます。
トランスのコイル材質には次のものがあります。エナメル線、三層絶縁線、銅箔、 そして銅板。エナメル線は多撚り線が一般的です。多芯ツイスト線は銅線の表皮効果を回避できる利点がありますが、ノイズが発生する場合があります。三層絶縁電線は、安全距離が不十分な変圧器や、小さな骸骨銅箔や銅板は高出力の変圧器に使用されます。
コイルの巻き方により、特に低電力フライバック電源のトランスの EMI を改善できます。コイルの巻線とシールドはEMIにとって非常に重要です。コイルの巻き方はトランスの漏れインダクタンスや寄生容量に影響を与え、トランスの損失に影響を与えます。
① トランスの動作周波数
によると、変圧器の異なる動作周波数、一般に低周波トランスと高周波トランスに分けることができます。たとえば、日常生活では工業用周波数交流の周波数は 50Hz ですが、この周波数で動作する変圧器を低周波変圧器と呼びます。一方、高周波トランスの動作周波数は数十KHzから数百KHzに達することがあります。同じ出力電力の低周波トランスと高周波トランスの場合、高周波トランスの体積は低周波トランスの体積よりもはるかに小さくなります。トランスは電源回路の中で比較的大きな部品です。体積を抑えながら出力を確保するには高周波トランスを使用する必要があるため、スイッチング電源には高周波トランスが使用されています。
② 変圧器の動作原理
高周波トランスと低周波トランスの動作原理は同じです。どちらも電磁誘導の原理を利用していますが、製造材料の点でコアに使用される材料が異なります。低周波トランスの鉄心は一般に珪素鋼板を何枚も重ねて作られていますが、高周波トランスの鉄心は高周波磁性材料で作られています。
③トランス送信信号
直流電圧安定化電源回路では、低周波トランスが正弦波信号を送信します。スイッチング電源回路において、高周波トランスは高周波パルス方形波信号を伝送します。
変圧器の主な機能は次のとおりです。 電圧変換。インピーダンス変換。分離;電圧安定化（磁気飽和トランス）など トランスはほとんどの電子製品に使用されており、なくてはならない部品です。変圧器の原理は単純です。さまざまな使用機会や用途に応じて、変圧器の巻線プロセスにもさまざまな要件が求められます。
15年の専門電子部品メーカー
投稿日時: 2024 年 10 月 17 日