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.
30
že musíme volit určitý počet prim. Jouleovy
ztráty jsou proto úměrné kvadrátu efektivní hodnoty procházejícího proudu jsou dány vztahem:
2
22
2
11 efefR IRIRP (3. Díky tomu lze daným průřezem mag.
výkon přímo úměrný průřezu mag.1 Jouleovy ztráty vinutí
Jouleovy (ohmické) ztráty vznikají odporu vinutí průchodem proudu.6), proto mohou být opět tlustší vodiče.
Uvažujme, napětí neobsahuje ss. výkon přímo
úměrný kmitočtu.
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. Kmitočet však nelze reálného transformátoru zvyšovat nade všechny meze. znamená,
že zvýšíme-li kmitočet n-krát při zachování amplitudy tvaru napětí, klesne maximum integrálu n-krát
a bude moci být dle (3.18)
Pozn. Vztah (3. obvodu protože čím větší, tím méně závitů potřebujeme
pro dané sycení, viz.2 Ztráty reálném transformátoru
3.
libovolného obsahu vyšších harmonických. sycení proudovou hustotu asi 2,5 A/mm2
a kmitočet Hz. základem filosofie všech spínaných zdrojů (měničů)
s transformátorem. Lze pak přenášet
n-krát větší proud výkon (napětí nezměnila, pouze vzrostl kmitočet).
Ze vztahu (3.: Pro jádra plechů křemíkové oceli lze pomocí vztahu (3. závitů N1, abychom nepřekročili maximální sycení jádra.18), uvažováním přímé úměry
mezi odvodit známý vztah:
2
SPMAX
= cm2
] (3. Čili lze napsat:
OMAX
SSP (3.
maximum funkce B(t) přímo úměrná maximu funkce časového integrálu primárního napětí. Podrobněji se
s těmito problémy seznámíme následujících kapitolách. týká se
opravdu jen jader, protože při jeho odvození byla uvažována konkrétní závislost pro tato
jádra. složku, periodické kmitočtem ale jinak libovolného tvaru, tj.1, nutí nás tyto ztráty snižovat odpor vinutí zvyšováním průřezu vodičů způsobují tak nutné
zvyšování plochy okénka jádra zvětšování celého transformátoru. obvodu průřezem okénka SO
realizovat transformátor schopný přenést jen určitý omezený výkon. tím
větší, čím větší maximum amplituda časového integrálu primárního napětí čím menší průřez
má jádro. Kromě toho max. Má-li pak vinutí vtěsnat okénka jádra, nelze zvyšovat průřez vodiče tím proudovou
zatížitelnost libovolně.2. Maximální hodnota sycení tj.20)
.
Omezení představují hysterezní vířivé ztráty jádře dále rozptylová indukčnost.
3.19)
Ten předpokládá max.17) lze proto doplnit:
OMAX SSfP ⋅⋅≈ (3. Čili max. Pak stejném poměru
n můžeme zvýšit průřez vodičů, aniž bychom báli, vinutí nevejde okénka. vztah (3.6), lze úměru (3.6) také n-krát méně závitů N1, aby sycení zůstalo stejné.17)
Zamyslíme-li nad vztahem (3.17) ještě dále doplnit. Pak maximum časového integrálu takového primárního
napětí (maximum toku, amplituda toku) zcela jistě konečné nepřímo úměrné kmitočtu.
Z hlediska těchto ztrát primární sekundární vinutí chovají jako lineární odpory R2.18) vidíme, zvyšování pracovního kmitočtu umožňuje přenášet větší výkon při
zachování rozměrů jádra. Jak bylo vysvětleno kap.
3
