Elektronická zařízení potřebují ke své činnosti zdroj elektrické energie a to nejčastěji ve formě stejnosměrného DC výkonu. Postupem času zastarala klasická koncepce napájecích zdrojů proti napájenému zařízení tak mohutně, že disproporce byla nepřiměřená. Proto je možno cca od začátku 70-tých let 20. století pozorovat snahu i renomovaných firem tuto otázku řešit. U nás jsou tyto pokusy spojeny se jménem Ing.Kabeše, ve světě s tak proslulými firmami jako Hewlett§Packard a jiné. Každý napájecí zdroj lze podle Theveninovy věty nahradit sériovým spojením ideálního zdroje napětí a jeho ...
Vydal: FEKT VUT Brno
Autor: UREL - Vlastislav Novotný, Pavel Vorel, Miroslav Patočka
Strana 30 z 139
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
Díky tomu lze daným průřezem mag.18) vidíme, zvyšování pracovního kmitočtu umožňuje přenášet větší výkon při
zachování rozměrů jádra. Lze pak přenášet
n-krát větší proud výkon (napětí nezměnila, pouze vzrostl kmitočet).2 Ztráty reálném transformátoru
3. Kromě toho max. znamená,
že zvýšíme-li kmitočet n-krát při zachování amplitudy tvaru napětí, klesne maximum integrálu n-krát
a bude moci být dle (3. Jouleovy
ztráty jsou proto úměrné kvadrátu efektivní hodnoty procházejícího proudu jsou dány vztahem:
2
22
2
11 efefR IRIRP (3.
Je tedy zřejmé, maximální výkon bude přímo úměrný ploše okénka SO, protože čím větší, tím
tlustší vodiče můžeme použít tím větší proudy (výkon) možno transformovat. Pak stejném poměru
n můžeme zvýšit průřez vodičů, aniž bychom báli, vinutí nevejde okénka. Čili max. výkon přímo
úměrný kmitočtu. základem filosofie všech spínaných zdrojů (měničů)
s transformátorem.
výkon přímo úměrný průřezu mag. sycení proudovou hustotu asi 2,5 A/mm2
a kmitočet Hz. Jak bylo vysvětleno kap.
Omezení představují hysterezní vířivé ztráty jádře dále rozptylová indukčnost. Čili lze napsat:
OMAX
SSP (3. Kmitočet však nelze reálného transformátoru zvyšovat nade všechny meze. závitů N1, abychom nepřekročili maximální sycení jádra.
libovolného obsahu vyšších harmonických.18)
Pozn.17) ještě dále doplnit.1, nutí nás tyto ztráty snižovat odpor vinutí zvyšováním průřezu vodičů způsobují tak nutné
zvyšování plochy okénka jádra zvětšování celého transformátoru.17)
Zamyslíme-li nad vztahem (3. obvodu průřezem okénka SO
realizovat transformátor schopný přenést jen určitý omezený výkon.6) také n-krát méně závitů N1, aby sycení zůstalo stejné.19)
Ten předpokládá max. Pak maximum časového integrálu takového primárního
napětí (maximum toku, amplituda toku) zcela jistě konečné nepřímo úměrné kmitočtu. složku, periodické kmitočtem ale jinak libovolného tvaru, tj.17) lze proto doplnit:
OMAX SSfP ⋅⋅≈ (3.
Ze vztahu (3.
Z hlediska těchto ztrát primární sekundární vinutí chovají jako lineární odpory R2.
Uvažujme, napětí neobsahuje ss.: Pro jádra plechů křemíkové oceli lze pomocí vztahu (3.20)
. týká se
opravdu jen jader, protože při jeho odvození byla uvažována konkrétní závislost pro tato
jádra. Maximální hodnota sycení tj.6), proto mohou být opět tlustší vodiče. Podrobněji se
s těmito problémy seznámíme následujících kapitolách.
3.1 Jouleovy ztráty vinutí
Jouleovy (ohmické) ztráty vznikají odporu vinutí průchodem proudu.
3.30
že musíme volit určitý počet prim.
maximum funkce B(t) přímo úměrná maximu funkce časového integrálu primárního napětí. Vztah (3.2. tím
větší, čím větší maximum amplituda časového integrálu primárního napětí čím menší průřez
má jádro. obvodu protože čím větší, tím méně závitů potřebujeme
pro dané sycení, viz. Má-li pak vinutí vtěsnat okénka jádra, nelze zvyšovat průřez vodiče tím proudovou
zatížitelnost libovolně. vztah (3.6), lze úměru (3.18), uvažováním přímé úměry
mezi odvodit známý vztah:
2
SPMAX
= cm2
] (3
