Premisleki pri načrtovanju navadnih induktorjev stikalnih napajalnih transformatorjev
Med postopkom načrtovanja močnostnega transformatorja morajo inženirji natančno izračunati in dokončati zasnovo skupne induktivnosti in izbiro vrednosti, ki je neposredno povezana z natančnostjo delovanja preklopnega močnostnega transformatorja. V današnjem članku bomo na kratko analizirali zasnovo skupne induktivnosti stikalnega napajalnega transformatorja in videli, na katere težave je treba biti pozoren pri načrtovanju in izračunu skupne induktivnosti močnostnega transformatorja. V procesu načrtovanja in proizvodnje močnostnih transformatorjev morajo inženirji oblikovati skupne induktorje. Potrebni so trije osnovni parametri, in sicer vhodni tok, impedanca in frekvenca ter izbira jedra. Najprej poglejmo vhodni tok. Ta vrednost parametra neposredno določa premer žice, potreben za navijanje. Pri izračunu in izbiri premera žice je gostota toka običajno 400A/cm³, vendar se mora ta vrednost spreminjati z dvigom temperature induktorja. Običajno se navitja upravljajo z eno žico, kar zmanjša visokofrekvenčni šum in izgube kožnega učinka. V postopku izračuna je impedanca skupne induktivnosti stikalnega napajalnega transformatorja na splošno določena kot najmanjša vrednost pri danih frekvenčnih pogojih. Zaporedna linearna impedanca zagotavlja običajno zahtevano dušenje hrupa. Toda v resnici je težavo linearne impedance pogosto najlažje spregledati, zato načrtovalci pogosto uporabljajo 50 W linearni uporni stabilizacijski omrežni instrument za preizkušanje običajnih induktorjev, ki je postopoma postal standardna metoda za preizkušanje delovanja navadnih induktorjev . Vendar se dobljeni rezultati običajno precej razlikujejo od realnosti. Pravzaprav bo kotna frekvenca skupnega načina induktorja najprej povzročila slabljenje -6 dB na oktavo (kotna frekvenca je -3 dB, ki jo ustvari skupni način induktorja) pri običajni kotni frekvenci. Ta kotna frekvenca je običajno zelo nizka, tako da lahko induktivna reaktanca zagotovi impedanco. Zato lahko induktivnost izrazimo s to formulo, in sicer: Ls=Xx/2πf. Obstaja še ena težava, na katero morajo biti inženirji pozorni, to je, da morajo biti pri načrtovanju običajnih induktorjev pozorni na material jedra in število zahtevanih ovojev. Najprej si poglejmo izbiro vrste jedra. Če obstaja določen induktivni prostor, bomo izbrali ustrezno vrsto jedra glede na ta prostor. Če ni predpisa, se tip jedra običajno izbere po želji. Po določitvi modela jedra močnostnega transformatorja je naslednja naloga izračun največjega števila ovojev, ki jih jedro lahko navije. Na splošno ima običajni induktor dve navitji, običajno enoslojni, in vsako navitje je porazdeljeno na vsaki strani magnetnega jedra, obe navitji pa morata biti ločeni z določeno razdaljo. Občasno se uporabljajo tudi dvoslojna in zložena navitja, vendar bo ta praksa povečala porazdeljeno kapacitivnost navitja in zmanjšala visokofrekvenčno zmogljivost induktivnosti. Ker je bil premer bakrene žice določen z velikostjo linearnega toka, se lahko notranji obseg izračuna tako, da se polmer bakrene žice odšteje od polmera notranjega kroga magnetnega jedra. Zato je največje število ovojev mogoče izračunati s premerom bakrene žice in izolacijo ter obsegom, ki ga zaseda vsako navitje.
