Характеристики складывания
Электронный трансформатор, вход AC220V, выход AC12V, мощность может достигать 50W-300W. В основном это трансформаторная схема, разработанная на основе высокочастотной схемы электронного балласта. Он имеет стабильную производительность, малый размер и высокую мощность, что позволяет преодолеть недостатки традиционных трансформаторов из листовой кремнистой стали, такие как большие, тяжелые и высокие цены.
Электронный трансформатор - это нерегулируемый импульсный источник питания, который на самом деле является разновидностью инвертора. Сначала мощность переменного тока выпрямляется в мощность постоянного тока. Затем высокочастотный генератор используется для формирования высокочастотного генератора с электронными компонентами для преобразования мощности постоянного тока в высокочастотную мощность переменного тока. Требуемое напряжение выводится через переключающий трансформатор, а затем дважды выпрямляется для использования электрическими приборами. Импульсный источник питания имеет преимущества небольшого размера, небольшого веса и невысокой цены, поэтому широко используется в различных электроприборах.
В соответствии с различными режимами возбуждения высокочастотной переключающей трубки ее можно разделить на тип с самовозбуждением и тип с раздельным возбуждением.
использовать
Электронные трансформаторы широко используются в традиционных осветительных приборах, таких как люминесцентные лампы, настольные лампы, энергосберегающие лампы, рекламные лампы и т. Д. Практически все могут использовать электронные трансформаторы, а после внедрения электронных трансформаторов пускатели могут быть исключены. В светодиодном освещении в большинстве новых продуктов также используются электронные трансформаторы. В основном электронный трансформатор имеет высокий КПД, низкую стоимость, экономию железа и меди, небольшую конструкцию и легкий вес с точки зрения функции преобразования напряжения. Недостатком является то, что выдерживаемое напряжение и высокие ударные характеристики по току хуже, чем у трансформаторов из черных металлов.
Применение в технике электроснабжения
Электронный трансформатор в устройстве источника питания обычно использует электронный трансформатор (магнитомягкий электромагнитный элемент), сделанный из магнитомягкого сердечника. Хотя существуют электронные трансформаторы с воздушным сердечником и пьезоэлектрические керамические трансформаторы, в которых не используются магнитомягкие сердечники, к началу 21 века в большинстве электронных трансформаторов в устройствах электропитания по-прежнему используются магнитомягкие сердечники.
Поэтому обсудите взаимосвязь между технологией электропитания и электронными трансформаторами: роль электронных трансформаторов в технологии электропитания, требования к технологии электропитания для электронных трансформаторов, влияние новых магнитомягких материалов и новых структур магнитных сердечников в электронных трансформаторах на Развитие технологии электропитания, определенно вызовет интерес друзей в индустрии электропитания и промышленности магнитомягких материалов. Baidu Baike выдвигает некоторые мнения, чтобы облегчить диалог, обмен мнениями и совместное развитие между отраслью электроснабжения, производством электронных трансформаторов и производством магнитно-мягких материалов по связанным вопросам, связанным с электронными трансформаторами и магнитно-мягкими материалами.
1. Требования к технологии электроснабжения электронных трансформаторов.
Требования к технологии электропитания для электронных трансформаторов, как и ко всем товарам как товарам, заключаются в достижении наилучшего соотношения производительности и цены при выполнении определенных функций в определенных условиях использования. Иногда можно выделить цену и стоимость, а иногда - эффективность и производительность. Легкие, тонкие, короткие и маленькие - вот основные направления развития электронных трансформаторов с упором на снижение затрат. Исходя из общих требований, к электронным трансформаторам можно выделить четыре конкретных требования: условия использования, полные функции, повышение эффективности и снижение затрат.
2. Условия использования Условия использования электронных трансформаторов включают два аспекта:
Надежность и электромагнитная совместимость. Надежность означает, что электронный трансформатор может нормально работать до конца срока службы при определенных условиях использования. В обычных условиях использования температура окружающей среды оказывает наибольшее влияние на электронные трансформаторы. Параметр, определяющий прочность электронных трансформаторов, подверженных влиянию температуры, - это точка Кюри магнитомягких материалов. Магнитомягкие материалы имеют высокую точку Кюри и меньше подвержены влиянию температуры; Магнитомягкие материалы имеют низкую точку Кюри, более чувствительны к изменениям температуры и сильно зависят от температуры.
Например, точка Кюри феррита Mn-Zn составляет всего 215 ° C, что является относительно низким показателем. Плотность магнитного потока, проницаемость и потери изменяются в зависимости от температуры. В дополнение к нормальной температуре 25 ° C требуются 60 ° C и 80 ° C. , Различные данные параметров при 100 ℃. Следовательно, рабочая температура ферритовых сердечников Mn-Zn обычно ограничивается ниже 100 ° C, то есть, когда температура окружающей среды составляет 40 ° C, повышение температуры должно быть менее 60 ° C. Точка Кюри аморфных сплавов на основе кобальта составляет 205 ° C, что также является низким, и рабочая температура также ограничена ниже 100 ° C. Температура Кюри аморфного сплава на основе железа составляет 370 ℃, и ее можно использовать при температурах ниже 150 ~ 180 ℃. Точка Кюри пермаллоя с высокой проницаемостью составляет от 460 ℃ до 480 ℃, и его можно использовать при температурах ниже 200 ℃ ~ 250 ℃. Точка Кюри микрокристаллического нанокристаллического сплава составляет 600 ℃, а точка Кюри ориентированной кремнистой стали - 730 ℃, и ее можно использовать при 300 ℃ ~ 400 ℃. (Электромагнитная совместимость означает, что электронные трансформаторы не создают электромагнитных помех для внешнего мира, но также могут противостоять внешним электромагнитным помехам. К электромагнитным помехам относятся: слышимый звуковой шум и неслышимый высокочастотный шум. Основная причина электромагнитных помех электронного трансформатора - это магнитострикция. магнитного сердечника.Мягкие магнитные материалы с большим коэффициентом магнитострикции будут создавать сильные электромагнитные помехи.) Коэффициент магнитострикции аморфных сплавов на основе железа обычно составляет максимум (27 ~ 30) × 10-6, что необходимо использовать. шумоподавление помех. Коэффициент магнитострикции высокопроницаемого пермаллоя Ni50 составляет 25 × 10-6, а коэффициент магнитострикции марганцево-цинкового феррита составляет 21 × 10-6. Вышеупомянутые три типа магнитомягких материалов являются материалами, склонными к электромагнитным помехам, поэтому обращайте на них внимание при применении. Коэффициент магнитострикции кремнистой стали с 3% -ной ориентацией составляет (1 ~ 3) × 10-6, а коэффициент магнитострикции микрокристаллического нанокристаллического сплава составляет (0,5 ~ 2) × 10-6. Из этих двух видов магнитомягких материалов относительно легко производить материалы с электромагнитными помехами. Коэффициент магнитострикции 6,5% кремнистой стали составляет 0,1 × 10-6, коэффициент магнитострикции высокопроницаемого пермаллоя Ni80 составляет (0,1 ~ 0,5) × 10-6, а коэффициент магнитострикции аморфного сплава на основе кобальта составляет 0,1 × 10-6. или менее. Эти три магнитомягких материала не подвержены электромагнитным помехам. Частота электромагнитных помех, создаваемых магнитострикцией, обычно совпадает с рабочей частотой электронного трансформатора. Если есть электромагнитные помехи ниже или выше рабочей частоты, это вызвано другими причинами.
3. Полная функциональность. Электронный трансформатор делится на два основных типа: трансформатор и индуктор с точки зрения функций.
Отдельно обсуждаются функции, выполняемые специальными компонентами.
Трансформатор выполняет 3 функции: передача энергии, преобразование напряжения и изоляция;
Индуктор выполняет две функции: передача энергии и подавление пульсаций. Есть два способа передачи энергии.
Первый - это метод передачи через трансформатор, то есть переменное напряжение, приложенное к первичной обмотке трансформатора, вызывает изменение магнитного потока в магнитопроводе, заставляя вторичную обмотку индуцировать напряжение, которое прикладывается к нагрузке, так что электроэнергия передается с первичной стороны на вторичную. . Величина передаваемой мощности определяется наведенным напряжением, которое определяется переменной ΔB плотности магнитного потока в единицу времени. ΔB не имеет ничего общего с магнитной проницаемостью, а связано с плотностью магнитного потока насыщения Bs и остаточной плотностью магнитного потока Br. С точки зрения плотности магнитного потока насыщения, порядок Bs различных магнитомягких материалов от большого до малого: сплав железо-кобальт составляет 2,3 ~ 2,4 Тл, кремнистая сталь составляет 1,75 ~ 2,2 Тл, аморфный сплав на основе железа составляет 1,25 ~ 1,75 Тл, микрокристаллический нанокристаллический сплав на основе железа составляет 1,1 ~ 1,5 Тл, сплав железо-кремний алюминиевый составляет 1,0 ~ 1,6 Тл, железо-никелевый пермаллой с высокой магнитной проницаемостью составляет 0,8 ~ 1,6 Тл, аморфный сплав на основе кобальта - 0,5 ~ 1,4 т, железо-алюминий Сплав 0,7-1,3 т, аморфный сплав на основе железо-никель 0,4-0,7 т, а феррит марганец-цинк 0,3-0,7 т. В качестве материалов сердечников электронных трансформаторов преобладают кремнистая сталь и аморфные сплавы на основе железа, в то время как марганцево-цинковый феррит находится в невыгодном положении. Передача мощности
Второй - это метод передачи через индуктор, то есть подача электрической энергии в обмотку индуктора вызывает возбуждение магнитного сердечника и преобразование его в магнитную энергию для хранения, а затем размагничивание в электрическую энергию и передачу ее нагрузке. Величина передаваемой мощности определяется накоплением энергии сердечником индуктора, которое определяется индуктивностью индуктора. Индуктивность не связана напрямую с плотностью магнитного потока насыщения, но связана с магнитной проницаемостью. Магнитная проницаемость высокая, индуктивность большая, накопитель энергии большой, а мощность передачи большая. Порядок проницаемости различных магнитомягких материалов следующий: пермаллой Ni80 составляет (1,2 ~ 3) × 106, аморфный сплав на основе кобальта (1 ~ 1,5) × 106, микрокристаллический нанокристаллический сплав на основе железа - (5 ~ 8 ) × 105, аморфный сплав на основе железа - (2 ~ 5) × 105, пермаллой Ni50 - (1 ~ 3) × 105, кремнистая сталь - (2 ~ 9) × 104, феррит марганец-цинк. ) × 104. В качестве материала магнитного сердечника индуктора преобладают пермаллой Ni80, аморфный сплав на основе кобальта и микрокристаллический нанокристаллический сплав на основе железа, тогда как кремнистая сталь и марганцево-цинковый феррит находятся в невыгодном положении. Величина мощности передачи также связана с количеством передач в единицу времени, то есть с рабочей частотой электронного трансформатора. Чем выше рабочая частота, тем больше передаваемая мощность при одинаковом размере магнитопровода и параметрах катушки. Преобразование напряжения завершается соотношением витков первичной обмотки и вторичной обмотки трансформатора. Независимо от размера передачи энергии коэффициент трансформации напряжения первичной и вторичной сторон равен отношению витков первичной и вторичной обмоток. Изоляционная изоляция достигается за счет структуры изоляции первичной обмотки и вторичной обмотки трансформатора. Сложность конструкции изоляции связана с величиной приложенного и преобразованного напряжения. Чем выше напряжение, тем сложнее конструкция изоляции. Подавление пульсаций достигается за счет потенциала самоиндукции индуктора. Пока ток, проходящий через катушку индуктивности, изменяется, магнитный поток, создаваемый катушкой в магнитном сердечнике, также будет изменяться, вызывая самоиндуцированный потенциал на обоих концах катушки индуктора' направление которое противоположно направлению приложенного напряжения, тем самым предотвращая изменение тока. Частота изменения пульсаций выше, чем основная частота, а текущая частота пульсаций тока больше, чем основная частота, поэтому она может быть в большей степени подавлена потенциалом самоиндукции, создаваемым катушкой индуктивности. Способность катушек индуктивности подавлять пульсации зависит от величины самоиндуцированного потенциала, то есть величины индуктивности, которая связана с проницаемостью магнитопровода. Пермаллой Ni80, аморфный сплав на основе кобальта, микрокристаллический нанокристаллический сплав на основе железа. Магнитная проницаемость высокая, что является преимуществом, в то время как кремнистая сталь и марганцево-цинковый феррит имеют низкую магнитную проницаемость и являются недостатком.
4. Повышение эффективности - универсальное требование для источников питания и электронных трансформаторов.
а. Повышение эффективности электронных трансформаторов.
Например: силовой трансформатор 100 ВА, при КПД 98% потери составляют всего 2 Вт и не намного. Но с сотнями тысяч и миллионами силовых трансформаторов общие потери могут достигать сотен тысяч ватт или даже миллионов ватт. Кроме того, многие силовые трансформаторы работают в течение длительного времени, и общие ежегодные потери значительны, возможно, достигающие десятков миллионов кВтч. Очевидно, что повышение эффективности электронных трансформаторов может сэкономить электроэнергию. После экономии энергии можно построить меньше электростанций. После строительства меньшего количества электростанций можно будет потреблять меньше угля и нефти, можно уменьшить выбросы CO2, SO2, NOx, отработанных газов, сточных вод, сажи и золы, а также уменьшить загрязнение окружающей среды. Он не только экономит энергию, но также имеет двойную социальную и экономическую выгоду - защиту окружающей среды. Следовательно, повышение эффективности является основным требованием для электронных трансформаторов.
б. Конструкция электронного трансформатора
Потери электронного трансформатора включают потери в сердечнике (потери в стали) и потери в катушке (потери в меди). Потери в железе существуют до тех пор, пока электронный трансформатор введен в эксплуатацию, и являются основной частью потерь электронного трансформатора. Следовательно, выбор материала сердечника на основе потерь в стали является основным элементом конструкции электронного трансформатора, а потери в стали также стали основным параметром для оценки магнитомягких материалов. Потери в сердечнике связаны с рабочей плотностью магнитного потока и рабочей частотой магнитопровода электронного трансформатора. При введении потерь в сердечнике из магнитомягких материалов необходимо объяснить, при какой рабочей плотности магнитного потока и какой рабочей частоте возникают потери.
Например: P0,5 / 400, что означает потери в стали при рабочей плотности магнитного потока 0,5 Тл и рабочей частоте 400 Гц. P0,1 / 100k представляет потери в стали при рабочей плотности магнитного потока 0,1T и рабочей частоте 100 кГц. Магнитомягкие материалы включают потери на гистерезис, потери на вихревые токи и остаточные потери. Потери на вихревые токи обратно пропорциональны удельному сопротивлению материала ρ. Чем больше ρ, тем меньше потери на вихревые токи. Порядок ρ различных магнитомягких материалов от большого к маленькому: 108 ~ 109 мкОм · см для марганцево-цинкового феррита, 150 ~ 180 мкОм · см для аморфных сплавов на основе железа и никеля и 130 ~ 150 мкОм · см для железосодержащих сплавов. аморфные сплавы. см, аморфный сплав на основе кобальта составляет 120 ~ 140 мкОм · см, пермаллой с высокой проницаемостью составляет 40 ~ 80 мкОм · см, сплав железо-кремний-алюминий составляет 40 ~ 60 мкОм · см, сплав железо-алюминий составляет 30 ~ 60 мкОм · см, кремнистая сталь составляет 40 ~ 50 мкОм · см, сплав железо-кобальт составляет 20 ~ 40 мкОм · см. Следовательно, коэффициент ρ феррита Mn-Zn в 106-107 раз выше, чем у металлических магнитомягких материалов, а вихревой ток мал на высокой частоте, и область применения является доминирующей. Но когда рабочая частота превышает определенное значение, изолятор в магнитных частицах феррита Mn-Zn разрушается и плавится, ρ становится довольно малым, и потери быстро возрастают до высокого уровня. Эта рабочая частота такая же, как у феррита Mn-Zn. Ограничьте рабочую частоту.
Роль каждой части
Электронный трансформатор для точечных, потолочных светильников и т. Д., Используемых в общем освещении магазинов. От 220 В переменного тока до постоянного тока 12 В 50 Вт, внутри находится 7-контактная магнитная катушка. 3 резистора, 6 диодов, 4 конденсатора, 2 транзистора. Его функции:
Сопротивление: 1 пусковое сопротивление, 2 токоограничивающих сопротивления, 3 стабилизирующих сопротивления
Диоды: четыре диода используются для выпрямления, два других также используются для выпрямления.
Конденсатор: фильтрующий
Триод: один - переключающий транзистор, другой - для запуска.