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.
libovolného obsahu vyšších harmonických.18)
Pozn.1 Jouleovy ztráty vinutí
Jouleovy (ohmické) ztráty vznikají odporu vinutí průchodem proudu. Lze pak přenášet
n-krát větší proud výkon (napětí nezměnila, pouze vzrostl kmitočet).30
že musíme volit určitý počet prim. Pak stejném poměru
n můžeme zvýšit průřez vodičů, aniž bychom báli, vinutí nevejde okénka. Kromě toho max. výkon přímo
úměrný kmitočtu.1, nutí nás tyto ztráty snižovat odpor vinutí zvyšováním průřezu vodičů způsobují tak nutné
zvyšování plochy okénka jádra zvětšování celého transformátoru. 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. Pak maximum časového integrálu takového primárního
napětí (maximum toku, amplituda toku) zcela jistě konečné nepřímo úměrné kmitočtu. Vztah (3.
Uvažujme, napětí neobsahuje ss. Jak bylo vysvětleno kap. Kmitočet však nelze reálného transformátoru zvyšovat nade všechny meze. sycení proudovou hustotu asi 2,5 A/mm2
a kmitočet Hz. Díky tomu lze daným průřezem mag. Čili max.17) lze proto doplnit:
OMAX SSfP ⋅⋅≈ (3.
3.: Pro jádra plechů křemíkové oceli lze pomocí vztahu (3.18) vidíme, zvyšování pracovního kmitočtu umožňuje přenášet větší výkon při
zachování rozměrů jádra.
maximum funkce B(t) přímo úměrná maximu funkce časového integrálu primárního napětí. obvodu protože čím větší, tím méně závitů potřebujeme
pro dané sycení, viz.
3.
výkon přímo úměrný průřezu mag.6) také n-krát méně závitů N1, aby sycení zůstalo stejné.
Ze vztahu (3.17)
Zamyslíme-li nad vztahem (3. Podrobněji se
s těmito problémy seznámíme následujících kapitolách.6), lze úměru (3. základem filosofie všech spínaných zdrojů (měničů)
s transformátorem.6), proto mohou být opět tlustší vodiče.17) ještě dále doplnit.
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. tím
větší, čím větší maximum amplituda časového integrálu primárního napětí čím menší průřez
má jádro. týká se
opravdu jen jader, protože při jeho odvození byla uvažována konkrétní závislost pro tato
jádra. Čili lze napsat:
OMAX
SSP (3. vztah (3. obvodu průřezem okénka SO
realizovat transformátor schopný přenést jen určitý omezený výkon.
Omezení představují hysterezní vířivé ztráty jádře dále rozptylová indukčnost.18), uvažováním přímé úměry
mezi odvodit známý vztah:
2
SPMAX
= cm2
] (3.19)
Ten předpokládá max. složku, periodické kmitočtem ale jinak libovolného tvaru, tj. Má-li pak vinutí vtěsnat okénka jádra, nelze zvyšovat průřez vodiče tím proudovou
zatížitelnost libovolně. závitů N1, abychom nepřekročili maximální sycení jádra. Maximální hodnota sycení tj.2 Ztráty reálném transformátoru
3.
Z hlediska těchto ztrát primární sekundární vinutí chovají jako lineární odpory R2.2.20)
