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