페라이트 코어 변압기; 기본 사항에 대한 확실한 안내서

대부분의 전력 변압기는 기본 기능으로 2차 및 1차 권선을 가지고 있습니다. 다른 경우에는 3차 권선이 있을 수 있습니다. 따라서 변압기를 구동하려면 권선 사이에 효과적인 자속 결합이 있어야 합니다. 결과적으로 플럭스 링키지가 훌륭하게 작동하도록 하기 위해 낮은 자기 저항의 높은 숙련도 자기 경로가 추가되었습니다. 자기 경로는 우리가 코어라고 부르는 것입니다.

이제 코어는 페라이트, 강철, 실리콘 등과 같은 다양한 재료로 구성됩니다. 이 기사에서는 페라이트 코어에만 초점을 맞추고 다양한 유형, 이점 및 응용 분야에 대해 설명합니다. 또한 귀하에게 중요할 수 있는 기타 지식을 제공할 수 있습니다.

1. 페라이트 코어 변압기란 무엇입니까?

종종 자기 페라이트 코어에는 망간, 아연, 니켈 화합물 및 산화철이 조합되어 있습니다. 이 화합물은 보자력이 낮기 때문에 연질 페라이트에 속합니다. 페라이트 코어 유형은 쉘, 토로이드, 원통형 및 폐쇄 코어로 구성됩니다.

(자기 코어의 토로이드 또는 원통형 인덕터)

페라이트 코어 변압기는 일반적으로 철심 변압기에 비해 수요가 높습니다. 페라이트 변압기는 높은 전류에 대한 내성, 낮은 히스테리시스 손실, 적층 불필요 등의 장점이 있습니다.

반면에 철심 변압기는 낮은 와손실 모드를 달성하기 위해 적층이 필요합니다. 또한 라미네이션을 더 얇게 할 수 없기 때문에 더 높은 주파수에서는 효과가 없는 경향이 있습니다.

2.페라이트 코어 변압기 유형 및 이점

유형

아래 목록은 페라이트 코어 변압기의 주요 유형으로 구성됩니다.

망간 아연(MnZn)

투자율이 높은 MnZn 외에도 니켈-아연 페라이트보다 포화도가 높습니다. 따라서 작동 주파수가 5MHz 미만인 애플리케이션에 가장 적합합니다. 또한 코어의 임피던스는 최대 70MHz의 인덕터에 적합합니다.

니켈 아연(NiZn)

MnZn에 비해 NiZn은 저항이 더 높습니다. 이 때문에 2MHz에서 수 100MHz의 주파수 범위가 필요한 애플리케이션에서 주로 사용하게 됩니다. 또한 임피던스는 70MHz를 초과하는 인덕터를 지원할 수 있습니다. 그러나 NiZn 페라이트 코어는 500°C 미만의 훨씬 낮은 퀴리 온도로 온도에 민감합니다.

모래 먼지

모래 먼지는 페라이트에서만 사용할 수 있는 고주파 초크 코일입니다.

적층/비정질 및 나노결정질

주로 UPS, 용접 세트 및 인버터와 같은 영역에서 적층/비정질 및 나노결정질을 찾을 수 있습니다.

또한 페라이트 코어는 다음과 같이 다양한 형태로 제공된다는 점에 유의하는 것이 좋습니다.

ETD 코어; 첫째, 중심 포스트에 최소 권선 저항을 갖는 ETD 코어가 있습니다. 권선 저항을 통해 전력 효율을 높이기 위해 치수를 최적화할 수 있습니다. 또한 인덕터 및 전력 변압기에 효율적으로 적합합니다.

EER 코어; 둘째, 둥근 센터 포스트 기능이 있는 EER 코어가 있습니다. 대부분의 경우 둥근 센터 포스트는 정사각형 센터 포스트와 비교할 때 더 짧은 감기 경로 길이를 허용합니다.

E, 나는 핵심; 그 특징은 보빈 와인딩입니다. 그리고 쉽게 조립할 수 있습니다. E, I 핵심 용도는 다음과 같습니다. 인버터 변압기, 광대역, 전력, 변환기, 통신 인덕터 및 차동.

EFD 코어; 단면적 피쳐가 있습니다. 이 때문에 여러 변압기 및 인덕터 및 소형 변압기가 있는 애플리케이션에서 이점을 얻을 수 있습니다.

(페라이트 비드 인덕터).

이점

대부분의 전기 애플리케이션에 제공되는 페라이트 코어 변압기의 장점 중 일부는 다음과 같습니다.

1. 첫째, 자석에 대한 투과성이 높습니다. 이 때문에 변압기는 종종 고주파 변압기에 적용됩니다.
2. 그럼, 전기 전도도가 낮습니다 . 이것은 페라이트 코어가 와전류를 잃지 않도록 합니다.
3. 또한 전계 강도가 더 높습니다 . 이것은 약간의 히스테리시스 손실로 자기 방향을 변경할 수 있습니다. 또한 하드 페라이트 코어는 소프트 페라이트 코어보다 보자력이 낮습니다.

(자기장의 히스테리시스).

다음을 포함한 전기 산업에서 페라이트 코어 변압기의 기타 이점;

• 낮은 히스테리시스 요인
• 높은 Q 값,
• 낮은 신호 왜곡 및
• 낮은 DC 감도.

3. 페라이트 코어 변압기 주요 응용 분야는 무엇입니까?

페라이트 코어 변압기는 다음으로 구성된 광범위한 응용 분야에 사용됩니다.

• DC-DC 컨버터, 여기에서 직류 전압을 줄이거나 늘립니다.
• 모바일 충전기, 분명히 각 전화 충전기에는 특정 암페어와 전압이 있습니다. 따라서 페라이트 코어 변압기는 요구 사항 상태에 따라 전압을 올리거나 내리는 데 도움이 됩니다.
• 전력 전자 회로 고주파수를 가진 모든 전력 전자 회로는 페라이트 코어 변압기를 통합합니다. 예를 들어 순수 사인파 인버터와 스위치 모드 전원 공급 장치 인버터가 있습니다.
• 가전제품, 페라이트 변압기를 사용하는 몇 가지 가전 제품에는 냉장고, AC, 세탁기 및 TV가 있습니다. 또한 변압기는 작동할 때 EMI 필터링에서 노이즈 레벨 억제를 돕습니다.

(페라이트 성분을 사용한 노이즈 감소).

• 브러시리스 DC 인버터 페라이트 변압기는 브러시리스 DC 인버터 회로에서 AC를 DC로 또는 AC를 AC로 변환합니다.
• 태양광 패널; 또한 태양광 패널과 배터리에서 변압기는 낮은 DC 전압을 증가시킵니다.
• 전기 자동차 전기 자동차의 엔진 모터 및 충전기는 페라이트 코어 변압기를 사용합니다.
• 조명, 마지막으로 페라이트 변압기는 드라이버 변압기 역할을 하며 LED 세그먼트에 필요한 전압을 제공합니다.

4. 페라이트 코어 변압기를 계산하는 방법

무엇보다도 필요한 모든 매개변수를 제자리에 두십시오. 여기에서 우리의 디자인은 센터 탭 푸시-풀 토폴로지입니다.

기본 회전 계산

3은 기본 턴입니다.

• 2차 회전을 계산합니다. 피크 2차 값은 310V에서 일정합니다. 13V ~ 10.5V(최저)의 작동 전압을 유지하는 데 도움이 됩니다. 310V에 20V를 추가하면 최대 출력 피크 전압에 충분한 330V가 됩니다.
• PWM 피드백 제어를 위한 최대 2차 전압을 결정합니다. PMW는 총 듀티 사이클의 98%입니다. 따라서 배터리가 10.5V, 2차측에서 310V일 때 계산을 사용합니다. 98% × 10.5V =10.29V. 최종 최대 2차 전압은 330V이고 1차 전압은 10.29V입니다.
• 1차 2차 권선비를 구합니다. 비율은 330:10.29 =32.1입니다.
• 2차 권선 수는 1차 권선(3)과 정격 전압 비율(32.1)을 곱하여 계산합니다. 이제 32.1 × 3 =96.3은 96으로 반올림됩니다.
• 보조 회전 수 계산

외부 구현을 위해 보조 권선이 필요합니다. 공식은 다음과 같습니다.

5. 다양한 토폴로지의 페라이트 변압기를 설계하는 방법

다양한 애플리케이션과 코어 유형은 회로 설계에 따라 다양한 이름과 토폴로지를 갖습니다. 일부 토폴로지에는 플라이백, 푸시풀, 하프 브리지 및 셸 유형이 있습니다. 그럼에도 불구하고 어떤 토폴로지 형태로든 페라이트 변압기를 설계할 때는 모양, 단가, 최적 온도, 크기 및 주파수를 고려하십시오. 언급된 사항은 코어 손실을 최소화하고 전기 절연을 제공하며 코어 포화를 방지하여 변압기를 유지해야 합니다.

페라이트 변압기의 작동 주파수와 크기는 두 가지 주요 응용 분야에 따라 다릅니다. 전원 및 신호.

(강자성 금속 코어).

신호 응용 프로그램, 여기에서 페라이트 변압기는 메가-헤르츠 규모의 고주파를 가지며 소형입니다.

전원 애플리케이션 신호 응용 프로그램과 달리 여기의 변압기는 크고 저주파(범위 – 1kHz ~ 200kHz)

단계

• 변압기 설계 프로세스를 시작하기 전에 요구 사항이 원하는 애플리케이션과 일치하는지 확인하십시오. 프로젝트 요구 사항에는 전류 레벨, 출력 전압, 작동 주파수 및 입력 전압이 포함될 수 있습니다.
• 둘째, 작동 온도, 장착 스타일, 절연, 간격, 누설 전류 및 크기를 포함한 기타 매개변수를 확인합니다.
• 그런 다음 핵심 선택을 진행합니다. 선택한 코어에 맞도록 보빈이 필요하며, 보빈은 제품을 완성한 후 제품을 장착하는 데에도 도움이 됩니다.
• 넷째, '페라이트 코어 변압기 계산 방법'이라는 소제목의 공식을 사용하여 전력 손실, 권수를 계산합니다. 또한 다른 필요한 매개 변수를 계산할 수 있습니다.
• 다음으로 사이어 크기와 1차 권선 전류를 결정해야 합니다.

공식은 – 1차 전류 =총 출력 전력 + 변압기 전력 손실을 1차 전압으로 나눈 값입니다.

• 그런 다음 2차 권선에 필요한 권수를 결정합니다. 여기에서 기계 도면의 전선을 확인합니다. 그런 다음 평균 회전 길이, 높이 및 보빈으로 권선 영역에 맞는지 확인합니다. 또한 권선 사이에 절연을 추가하되 전체 권선 높이도 고려하십시오.
• 또한 부하 전압과 개방 회로 교차로를 측정하여 설계를 확인합니다. 다시, 소제목 4의 공식을 사용하여 각 권선의 저항을 계산합니다. 또한 동일한 권선에서 전압 강하 교차로를 계산하십시오. 전압 강하 =전류 × 저항.
• 마지막으로 필요한 온도를 계산하여 마무리합니다. 페라이트 변압기의 온도 상승은 권선 전력 손실 및 코어 전력 손실로 인해 발생합니다. 응용 프로그램에 따라 계산을 통해 허용 가능한 온도를 결정해야 합니다.

6. 페라이트 코어 변압기와 단순 변압기의 차이점은 무엇입니까?

아래 표는 단순 변압기와 페라이트 코어 변압기의 차이점을 요약한 것입니다.

(구리 코일 변압기).

결론

대체로 페라이트 코어 변압기는 효율적인 성능을 가지고 있기 때문에 고주파 애플리케이션을 고려할 때 최상의 옵션입니다. 변압기는 높은 투자율, 높은 보자력을 가지며 낮은 전력을 전도합니다. 고주파 애플리케이션에는 스위치 모드 전원 공급 장치, 노이즈 필터, RF(무선 주파수) 인덕터, 변압기 등이 포함됩니다.

우리는 여전히 이러한 변압기를 사용하거나 올바른 변압기를 구입하는 방법에 대한 몇 가지 지침을 제공합니다. 관심이 있으신 경우 저희에게 연락하시면 기꺼이 도와드리겠습니다.