Chuyển đổi nguồn điện biến áp chế độ chung xem xét thiết kế cuộn cảm
Trong quá trình thiết kế máy biến áp điện, các kỹ sư cần tính toán và hoàn thiện nghiêm ngặt thiết kế cuộn cảm chế độ chung và lựa chọn số, liên quan trực tiếp đến độ chính xác vận hành của máy biến áp cấp nguồn chuyển mạch. Trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ phân tích sơ lược về thiết kế cuộn cảm chế độ chung của máy biến áp nguồn chuyển mạch để xem những vấn đề nào cần chú ý trong quá trình thiết kế và tính toán cuộn cảm chế độ chung của máy biến áp nguồn. Trong quá trình thiết kế và sản xuất máy biến áp điện, các kỹ sư cần thiết kế cuộn cảm chế độ chung, chủ yếu yêu cầu ba thông số cơ bản là dòng điện đầu vào, trở kháng và tần số và lựa chọn lõi. Trước tiên hãy nhìn vào dòng điện đầu vào. Giá trị tham số này xác định trực tiếp đường kính dây cần thiết cho cuộn dây. Khi tính toán và lựa chọn đường kính dây, mật độ dòng điện thường là 400A/cm³, nhưng giá trị này phải thay đổi theo độ tăng nhiệt độ của cuộn cảm. Thông thường, các cuộn dây được vận hành bằng một dây duy nhất, giúp giảm tiếng ồn tần số cao và tổn thất do hiệu ứng bề mặt. Trong quá trình tính toán, trở kháng của cuộn cảm chế độ chung của máy biến áp nguồn điện chuyển mạch thường được chỉ định là giá trị tối thiểu trong các điều kiện tần số nhất định. Trở kháng tuyến tính mắc nối tiếp cung cấp khả năng giảm tiếng ồn theo yêu cầu chung. Nhưng trên thực tế, vấn đề trở kháng tuyến tính thường bị bỏ qua nhiều nhất. Do đó, các nhà thiết kế thường sử dụng thiết bị mạng ổn định trở kháng tuyến tính 50W để kiểm tra cuộn cảm chế độ chung và nó dần trở thành phương pháp tiêu chuẩn để kiểm tra hiệu suất của cuộn cảm chế độ chung. Nhưng kết quả thu được thường khá khác biệt so với thực tế. Trên thực tế, khi cuộn cảm chế độ chung bình thường, tần số góc trước tiên sẽ tạo ra tần số làm tăng độ suy giảm -6dB trên mỗi quãng tám (tần số góc là -3dB do cuộn cảm chế độ chung tạo ra). Tần số góc này thường thấp nên điện kháng cảm ứng có thể tạo ra trở kháng. Do đó, độ tự cảm có thể được biểu thị bằng công thức sau, cụ thể là: Ls=Xx/2πf. Còn một vấn đề nữa mà các kỹ sư cần chú ý, đó là khi thiết kế cuộn cảm chế độ chung phải chú ý đến vật liệu lõi và số vòng dây cần thiết. Đầu tiên chúng ta hãy xem xét việc lựa chọn mô hình lõi từ. Nếu có một không gian điện cảm xác định, chúng ta sẽ chọn mô hình lõi từ thích hợp theo không gian này. Nếu không có quy định thì mô hình lõi từ thường được lựa chọn theo ý muốn. Sau khi xác định mô hình lõi của máy biến áp, bước tiếp theo là tính số vòng dây tối đa mà lõi có thể thực hiện được. Nói chung, cuộn cảm chế độ chung có hai cuộn dây, thường là một lớp và mỗi cuộn dây được phân bổ ở mỗi bên của lõi. Hai cuộn dây phải cách nhau một khoảng nhất định. Cuộn dây hai lớp và xếp chồng lên nhau đôi khi cũng được sử dụng, nhưng phương pháp này sẽ làm tăng điện dung phân bố của cuộn dây và làm giảm hiệu suất tần số cao của cuộn cảm. Vì đường kính của dây đồng được xác định bởi độ lớn của dòng điện tuyến tính nên chu vi bên trong có thể được tính bằng cách lấy bán kính bên trong của lõi trừ đi bán kính của dây đồng. Do đó, số vòng dây tối đa có thể được tính bằng đường kính của dây đồng cộng với lớp cách điện và chu vi mà mỗi cuộn dây chiếm giữ.
