Zasnova induktorja skupnega načina preklopnega napajalnega transformatorja
Med postopkom načrtovanja močnostnega transformatorja morajo inženirji natančno izračunati in dokončati zasnovo skupnega načina induktorja in numerično izbiro, ki je neposredno povezana z natančnostjo delovanja stikalnega napajalnega transformatorja. V današnjem članku bomo na kratko analizirali zasnovo običajnih induktorjev stikalnih napajalnih transformatorjev, da bi ugotovili, na katera vprašanja je treba posvetiti pozornost med načrtovanjem in postopkom izračuna skupnih induktorjev močnostnih transformatorjev. V procesu načrtovanja in proizvodnje močnostnih transformatorjev morajo inženirji oblikovati navadne induktorje, ki zahtevajo predvsem tri osnovne parametre, in sicer vhodni tok, impedanco in frekvenco ter izbiro 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. Med postopkom izračuna je impedanca skupnega načina induktorja stikalnega napajalnega transformatorja na splošno navedena kot najmanjša vrednost pri danih frekvenčnih pogojih. Linearne impedance v seriji zagotavljajo splošno zahtevano dušenje hrupa. Toda v resnici so težave z linearno impedanco pogosto najbolj spregledane. Zato načrtovalci pogosto uporabljajo omrežni instrument s stabilizirano linearno impedanco 50 W za preizkušanje običajnih induktorjev, ki je postopoma postal standardna metoda za preizkušanje delovanja navadnih induktorjev. Toda dobljeni rezultati so pogosto precej drugačni od realnosti. Pravzaprav, ko je običajni induktor normalen, bo kotna frekvenca najprej proizvedla frekvenco, ki poveča -6dB dušenje na oktavo (kotna frekvenca je -3dB, ki jo ustvari skupni način). Ta kotna frekvenca je običajno 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 skupnih induktorjev pozorni na material jedra in zahtevano število obratov. Najprej si poglejmo izbiro modela magnetnega jedra. Če obstaja določen induktivni prostor, bomo glede na ta prostor izbrali ustrezen model magnetnega jedra. Če ni predpisa, se običajno poljubno izbere model magnetnega jedra. Po določitvi modela jedra močnostnega transformatorja je naslednji korak izračun največjega števila obratov, ki jih jedro lahko naredi. Na splošno ima običajni induktor dve navitji, običajno enoslojni, in vsako navitje je porazdeljeno na vsaki strani jedra. Obe navitji morata biti ločeni z določeno razdaljo. Občasno se uporabljajo tudi dvoslojna in zložena navitja, vendar bo ta pristop povečal porazdeljeno kapacitivnost navitja in zmanjšal visokofrekvenčno zmogljivost induktorja. Ker je premer bakrene žice določen z velikostjo linearnega toka, se notranji obseg lahko izračuna tako, da se polmer bakrene žice odšteje od notranjega polmera jedra. Zato je mogoče največje število ovojev izračunati s premerom bakrene žice in izolacijo ter obsegom, ki ga zaseda vsako navitje.
