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.
tím
větší, čím větší maximum amplituda časového integrálu primárního napětí čím menší průřez
má jádro.
Ze vztahu (3.
maximum funkce B(t) přímo úměrná maximu funkce časového integrálu primárního napětí.18)
Pozn.19)
Ten předpokládá max.30
že musíme volit určitý počet prim.
3.
3.1, nutí nás tyto ztráty snižovat odpor vinutí zvyšováním průřezu vodičů způsobují tak nutné
zvyšování plochy okénka jádra zvětšování celého transformátoru. základem filosofie všech spínaných zdrojů (měničů)
s transformátorem. týká se
opravdu jen jader, protože při jeho odvození byla uvažována konkrétní závislost pro tato
jádra. znamená,
že zvýšíme-li kmitočet n-krát při zachování amplitudy tvaru napětí, klesne maximum integrálu n-krát
a bude moci být dle (3. Má-li pak vinutí vtěsnat okénka jádra, nelze zvyšovat průřez vodiče tím proudovou
zatížitelnost libovolně.
libovolného obsahu vyšších harmonických.6), proto mohou být opět tlustší vodiče. Lze pak přenášet
n-krát větší proud výkon (napětí nezměnila, pouze vzrostl kmitočet). obvodu průřezem okénka SO
realizovat transformátor schopný přenést jen určitý omezený výkon.17) lze proto doplnit:
OMAX SSfP ⋅⋅≈ (3.
Omezení představují hysterezní vířivé ztráty jádře dále rozptylová indukčnost.6), lze úměru (3. Podrobněji se
s těmito problémy seznámíme následujících kapitolách.18), uvažováním přímé úměry
mezi odvodit známý vztah:
2
SPMAX
= cm2
] (3.17) ještě dále doplnit. Pak maximum časového integrálu takového primárního
napětí (maximum toku, amplituda toku) zcela jistě konečné nepřímo úměrné kmitočtu. Maximální hodnota sycení tj. obvodu protože čím větší, tím méně závitů potřebujeme
pro dané sycení, viz.
Z hlediska těchto ztrát primární sekundární vinutí chovají jako lineární odpory R2. Kmitočet však nelze reálného transformátoru zvyšovat nade všechny meze. Díky tomu lze daným průřezem mag. sycení proudovou hustotu asi 2,5 A/mm2
a kmitočet Hz.6) také n-krát méně závitů N1, aby sycení zůstalo stejné. Pak stejném poměru
n můžeme zvýšit průřez vodičů, aniž bychom báli, vinutí nevejde okénka. závitů N1, abychom nepřekročili maximální sycení jádra. vztah (3. Jak bylo vysvětleno kap.1 Jouleovy ztráty vinutí
Jouleovy (ohmické) ztráty vznikají odporu vinutí průchodem proudu. Vztah (3. Čili lze napsat:
OMAX
SSP (3. Čili max.
Uvažujme, napětí neobsahuje ss.: Pro jádra plechů křemíkové oceli lze pomocí vztahu (3.2.2 Ztráty reálném transformátoru
3.
výkon přímo úměrný průřezu mag.18) vidíme, zvyšování pracovního kmitočtu umožňuje přenášet větší výkon při
zachování rozměrů jádra. Jouleovy
ztráty jsou proto úměrné kvadrátu efektivní hodnoty procházejícího proudu jsou dány vztahem:
2
22
2
11 efefR IRIRP (3.20)
.17)
Zamyslíme-li nad vztahem (3. výkon přímo
úměrný kmitočtu. složku, periodické kmitočtem ale jinak libovolného tvaru, tj. Kromě toho max.
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
