Импульсный трансформатор принцип работы

В ходе изготовления сердечника может быть использован разный материал. Наиболее часто в качестве исходного сырья выступает:

Современные электронные и электрические приборы имеют достаточно сложное устройство. Их эффективную и бесперебойную работу обеспечивает большое количество составляющих. Одной из них является импульсный трансформатор, принцип работы которого основывается на активном преобразовании электрического тока.

• Основная функция
• Требования к производству
• Механизм действия и виды устройств
• Расчёт показателей

Для проверки исправности импульсного трансформатора используется аналоговый или цифровой мультиметр. Цифровое устройство обладает преимуществами, благодаря удобству применения. Его не нужно дополнительно подстраивать, достаточно убедиться в наличии питания и целостности проводов подключения.

Конструкция и принцип работы

Импульсный трансформатор, по аналогии с другими идентичными устройствами, состоит из следующих элементов:

• первичной и вторичной обмоток;
• сердечника.

При подаче на входную катушку однополярных импульсов «е(t)» временной интервал между которыми довольно короткий, он вызывает возрастание индуктивности во время интервала t и , после чего наблюдается ее спад в интервале (Т-t и). Благодаря разнице в количестве витков на катушках входа и выхода и импульсному характеру подачи тока, получается добиться высокого коэффициента трансформации с сокращением габаритных размеров устройства.

Одновременно решаются задачи измерения уровня и полярности токового импульса или характеристик по напряжению, согласования значения сопротивления аппарата, создающего сигналы, с потребляющим оборудованием, создание схем обратной связи и пр.,

Подключение импульсного трансформатора

За счет изменения положения подстроечных резисторов в схеме стабилизации удается регулировать величину напряжения на выходных клеммах.

За счет изменения положения подстроечных резисторов в схеме стабилизации удается регулировать величину напряжения на выходных клеммах.

Импульсные блоки питания (ИБП)

Подобные конструктивные разработки массово появились несколько десятилетий назад и стали пользоваться все большей популярностью в электротехнических приборах благодаря:

• доступностью комплектования распространенной элементной базой;
• надежностью в исполнении;
• возможностями расширения рабочего диапазона выходных напряжений.

Практически все источники импульсного питания незначительно отличаются по конструкции и работают по одной, типичной для других устройств схеме.

Современные блоки питания различных типов с нужными параметрами и характеристиками можно подобрать с помощью интернет-сервиса по поиску электронных компонентов ChipHunt —

В состав основных деталей источников питания входят:

Пример электронной платы подобного импульсного блока питания с кратким обозначением элементной базы показан на картинке.

Как работает импульсный блок питания

Импульсный блок питания выдает стабилизированное питающее напряжение за счет использования принципов взаимодействия элементов инверторной схемы.

Напряжение сети 220 вольт поступает по подключенным проводам на выпрямитель. Его амплитуда сглаживается емкостным фильтром за счет использования конденсаторов, выдерживающих пики порядка 300 вольт, и отделяется фильтром помех.

Любой блок питания – это устройство, обеспечивающее формирование вторичной мощности посредством применения дополнительных электрических компонентов. Проще говоря, БП служит для преобразования напряжения из одного вида в другой, по номиналу или другим характеристикам. Существует два больших класса таких преобразователей:

Разновидности импульсных БП

По большому счёту классификация ИБП может включать немало схем, но мы рассмотрим только две из их:

• бестрансформаторные импульсные устройства;
• трансформаторные ИБП.

Мы уже рассматривали, чем отличается импульсный инвертор от обычного трансформаторного блока питания. Теперь можно рассказать об отличиях между этими двумя разновидностями импульсных преобразователей.

В бестрансформаторных ИБП высокочастотные импульсы следуют на выходной выпрямитель, и далее – на оконечную компоненту, сглаживающий фильтр. Основное достоинство такой схемы – простота конструкции. Большую роль здесь играет широтно-импульсный генератор, представляющий собой специализированную микросхему.

Главный минус таких устройств – отсутствие гальванической развязки, то есть обратной связи с питающей цепочкой. По этой причине уровень безопасности бестрансформаторных блоков не так высок – существует опасность поражения электрическим током высокой частоты. Поэтому блоки питания такого типа делают маломощными.

В числе основных отличий импульсного блока питания от классического трансформаторного является использование высокочастотных импульсов вместо стандартных 50 Гц. Такое решение позволило использовать ферромагнитные сплавы вместо электротехнических разновидностей железа. Они обладают высокой коэрцитивной силой, что предоставило возможность многократно уменьшить вес и размеры трансформаторной части и всего устройства.

Использование инверторных схем существенно упростило задачу преобразования напряжения и тока, хотя схематически ИБП намного сложнее трансформаторных аналогов.

В разработанном в Станфордском университете (США) линейном ускорителе для модуляции мощных клистронов используется одновременно 21-импульсный трансформатор на напряжение 400 кВ, причем каждый из них отдает 100 Мвт мощности в импульсе при длительности импульса 2 мксек и частоте повторения 60 Гц.

Содержание материала

• Высоковольтное испытательное оборудование и измерения
• Высоковольтные испытательные трансформаторы
• Последовательное соединение испытательных трансформаторов
• Регулирование и стабилизация напряжения на зажимах трансформатора
• Принцип действия резонансного трансформатора высокой частоты
• Устройство резонансных трансформаторов высокой частоты
• Индуктор
• Основы теории и классификация электростатических генераторов
• Развитие электростатических генераторов
• Принцип действия электростатических генераторов с транспортерами-проводниками
• Условия увеличения мощности электростатических генераторов
• Схемы устройства и конструкции электростатических генераторов с транспортерами-проводниками
• Физические основы действия электростатических генераторов с транспортером-диэлектриком
• Устройство и принцип действия электростатического генератора с движущейся лентой
• Измерение и стабилизация напряжения электростатического генератора с движущейся лентой
• Описание конструкций электростатических генераторов c движущейся лентой
• Принцип действия роторных электростатических генераторов с транспортером-диэлектриком
• Описание и технические характеристики роторных электростатических генераторов
• Характеристики электростатических генераторов
• Электростатические трансформаторы
• Ядерные генераторы
• Выпрямители и некоторые схемы выпрямления переменного тока
• Схемы умножения напряжения
• Схемы каскадных генераторов для получения больших токов при малой пульсации
• Электрические схемы каскадных генераторов с параллельным питанием ступеней
• Некоторые выполненные каскадные генераторы
• Принцип работы генератора импульсных напряжений
• Расчет зарядной схемы генератора импульсных напряжений
• Анализ и расчет разрядной схемы многоступенчатого генератора импульсных напряжений
• Описание конструкций и устройство элементов генераторов импульсных напряжений
• Схемы и установки для синхронизированного получения напряжений и токов
• Конструкции импульсных трансформаторов
• Общие сведения об измерениях на высоком напряжении
• Генерирующие вольтметры
• Измерение переменных и постоянных напряжений разрядниками
• Измерение амплитуды импульсных и высокочастотных напряжений разрядниками
• Делители для измерения постоянного и переменного напряжений
• Некоторые физические процессы в электронно-лучевых трубках
• Схемы осциллографов для записи одноплатных явлений
• Клидонограф и его применение
• Измерение импульсных токов

В разработанном в Станфордском университете (США) линейном ускорителе для модуляции мощных клистронов используется одновременно 21-импульсный трансформатор на напряжение 400 кВ, причем каждый из них отдает 100 Мвт мощности в импульсе при длительности импульса 2 мксек и частоте повторения 60 Гц.

Рис. 4-67. Импульсный трансформатор на 1 000 кВ.

Зона экономического развития, Сиань, Шэньси, Китай, 710016

Категории продуктов

• Электрический трансформатор
  • SMD LAN Transformer
  • Высоковольтный трансформатор зажигания
  • Высокочастотный импульсный трансформатор
  • Герметичный трансформатор для монтажа на печатную плату
  • РФ Балун Трансформатор
• Индуктор
  • Дроссельные катушки синфазного типа через отверстие
  • Индуктор мощности SMD
  • SMD Chip Bead Inductor
  • SMD экранированный силовой индуктор
  • Индукторы цветового кода с осевым конформным покрытием с сквозным отверстием
  • Индуктор сердечника барабана через отверстие
  • Сквозной Индуктор Питания
  • Удочка стержневого сердечника
  • Воздушный сердечник индуктор
  • IFT регулируемая катушка
  • SMD синфазный дроссель
• Дроссельная катушка
• Датчик тока
  • Высокоточные трансформаторы тока
  • Трансформаторы тока высокой частоты PCB
  • Датчик тока Split-core
  • SMPS высокочастотный трансформатор тока
  • SMD высокочастотный трансформатор тока
  • Трансформатор тока нулевой фазы
• Резисторы
  • Углеродные Композиционные Резисторы
  • Высоковольтные резисторы с металлической глазурью
  • Нет Индуктора Высоковольтный Композиционный Резистор
  • Углеродная пленка Огнезащитный резистор
• Магнитный сердечник
  • Тороидальный ферритовый сердечник Mn-Zn
  • Мягкий магнитный ферритовый сердечник Mn-Zn
  • Железный порошок ядро
  • Сплав Сендуст Ядро
  • Нанокристаллическое ядро
• Конденсатор
• Термистор

Шэньси Полстар Электроника Ко,Лтд
Добавить: Комната 1306, Поли Чжунда Плаза, Фэнчэн 10-я дорога,

Зона экономического развития, Сиань, Шэньси, Китай, 710016

Тель:No86-29-86676405
Факс:No86-29-86676405
Skype:sophie84_2005116

Так называемый импульсный трансформатор является широкополосным трансформатором. Для трансформаторов, используемых для связи, нелинейное искажение является чрезвычайно важным индикатором, поэтому трансформатор должен работать при начальной проницаемости сердечника, так что даже трансформатор с очень малой мощностью, такой как входной трансформатор, должен быть довольно большим по внешнему виду , Помимо учета частотных характеристик трансформатора, также важно уменьшить потери .

Структура импульсного трансформатора:

Принцип работы импульсного трансформатора:

Основная цель импульсного трансформатора:

Тор обычно изготавливается штамповкой из пермаллоя — сплава, состоящего из железа и никеля, магнитопровод же низкочастотного трансформатора набирается из тонких пластин электротехнической стали.

КАК РАБОТАЕТ ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Принцип работы импульсного блока питания заключается в ряде последовательных преобразований питающего напряжения:

• выпрямление входного напряжения;
• инвертирование, то есть, генерация сигнала с частотой от десятков до сотен килогерц;
• трансформация высокочастотных импульсов до требуемого уровня;
• выпрямление и фильтрация полученного напряжения.

Цепочка преобразований в описании принципа работы импульсного блока питания выглядит достаточно громоздкой и даже лишённой смысла. Однако нужно учесть что в данной схеме преобразуется напряжение, частота которого в отдельных моделях составляет 200 кГц (а не 50 Гц, как в трансформаторных источниках питания).

Трансформаторы, которые работают на высоких частотах, называют импульсными. Обычно они используют магнитопровод тороидальной формы (в виде бублика) небольшого размера. Это позволило уменьшить вес и габариты блока той же мощности более чем на порядок.

Тор обычно изготавливается штамповкой из пермаллоя — сплава, состоящего из железа и никеля, магнитопровод же низкочастотного трансформатора набирается из тонких пластин электротехнической стали.

Базовые принципы, на которых основано устройство импульсного блока питания не новы, всё находится в рамках давно устоявшихся представлений об электричестве. Что же мешало создать их раньше? Причина в технологии.

Главными электронными компонентами инверторного преобразователя импульсного блока являются элементы схемы, способные работать с высокими частотой и напряжением и большими токовыми нагрузками.

Раньше, компонентов, отвечающих этим требованиям, просто не существовало. Настоящий прорыв в развитии и распространении инверторных технологий произошёл после того, как мировым производителям электроники удалось наладить массовое производство мощных IGBT – транзисторов, а также полевых транзисторов по технологии MOSFET.

Они отличаются очень малым значением тока управления, что обеспечивает высокий КПД блока.

Кроме мощных транзисторных ключей, инвертор содержит времязадающие цепочки, генерирующие высокочастотные сигналы управления транзисторами.

Применение в этом качестве цифровых микросхем ШИМ – контроллеров позволяет ещё более миниатюризировать электронную часть. Контроллер широтно импульсного модулирования формирует прямоугольные периодические импульсы. В целом схемотехнически импульсные блоки питания относительно просты.

Стабилизация выходного напряжения осуществляется за счёт обратной связи этого параметра с задающими цепями ШИМ – контроллера. Принцип работы обратной связи — при отклонении уровня контролируемого параметра на выходе от номинального значения происходит изменение скважности импульсов, формируемых контроллером.

Увеличение уровня выходного напряжения вызывает снижение скважности и наоборот, то есть, имеет место отрицательная обратная связь. Скважность, задаваемая контроллером, определяет режим работы ключевых транзисторов. Чем выше значение скважности, тем большую часть периода транзистор открыт, и тем больше среднее значение напряжение за период.

Описанный принцип стабилизации обеспечивает работу блока питания в очень широком диапазоне изменения питающего напряжения. Резюмируя сказанное, преимущества импульсных блоков питания таковы:

• малые габариты и вес по сравнению с трансформаторными источниками питания;
• схемотехническая простота, обусловленная применением интегральных электронных компонентов;
• возможность работы в широком диапазоне изменения значений входного напряжения.

• Зарядка с помощью постоянного напряжения;
• Зарядка с помощью постоянного тока;
• Смешанная или комбинированная зарядка.

Несколько преимуществ импульсных зарядных устройств

Помимо меньшего веса и небольшой цены данные устройства для подзарядки имеют еще ряд преимуществ. На них ставится много защитных механизмов, которые уберегут ваш ноутбук от перегрева или замыкания. Еще одной особенностью, которой обладает данный прибор, является защита от короткого замыкания.

Принципы зарядки при помощи импульсивного зарядного устройства:

• Зарядка с помощью постоянного напряжения;
• Зарядка с помощью постоянного тока;
• Смешанная или комбинированная зарядка.

Зарядка постоянным напряжением

Такой способ зарядки является наиболее правильным и релевантным с точки зрения теории. Чтобы батарея не испортилась при зарядке, сила тока в амперах должна соответствовать емкости батареи, оставшейся до полного ее заряда.

Зарядка постоянным током

Хотя зарядка постоянным током производится намного быстрее, но для аккумулятора является более пагубной. При правильных показателях, заряд тока должен быть эквивалентным 10 части от заряда батареи в Ач.

И в первом, и во втором случае устройство должно контролировать хотя бы один из показателей, иначе скачки в стационарной сети пагубно скажутся на работу аккумулятора.

Зарядка при помощи комбинированного метода

Важным фактором является тот момент, что импульсные зарядные устройства способны автоматически отключатся после полного заряда батареи. Именно данный метод подзарядки зачастую используется при зарядке импульсных устройств.

Импульсные блоки и зарядные устройства – это весьма сложные приборы, построенные на подаче пульсирующего тока. В тоже время, данные аппараты являются очень удобными в эксплуатации, ведь их механизмы почти полностью автоматизированы.

Однако, какой блок питания может работать без заряда. Сегодня, импульсные зарядные устройства понемногу вытесняют трансформаторные, поскольку последние имеют низкий КПД и большой вес. При этом импульсные зарядные устройства намного компактнее и дешевле.

• отсутствие в простейших китайских моделях специальной защиты от перегруза;
• вызванная этим необходимость обязательной доработки схемы;
• во многих рыночных образцах отсутствует входное фильтрующее устройство, что вынуждает добавлять в нее сглаживающий электролитический конденсатор (он ставится после «мощного» дросселя).

Недостатки предлагаемых рынком моделей ЭТ

Несмотря на экономичную и хорошо отработанную схему блоки питания на ЭТ имеют целый ряд недостатков, к которым принято относить:

• отсутствие в простейших китайских моделях специальной защиты от перегруза;
• вызванная этим необходимость обязательной доработки схемы;
• во многих рыночных образцах отсутствует входное фильтрующее устройство, что вынуждает добавлять в нее сглаживающий электролитический конденсатор (он ставится после «мощного» дросселя).

К перечисленным недостаткам обычно относят «жесткий» режим работы высоковольтных транзисторов, включенных по ключевой схеме.

При случайном замыкании по выходу (КЗ) эти элементы просто «сгорают», что приводит к необходимости срочного обновления всего электронного модуля. Нередко при этом выходит из строя и выпрямитель на полупроводниковых диодах, также нуждающийся в замене.

Заниматься ремонтом ЭТ нецелесообразно, поскольку стоит он практически копейки. Гораздо проще и дешевле приобрести новый модуль и переделать его под свои нужды.

Если в устройстве используется преобразователь постоянного напряжения, то первые два компонента становятся не нужными. Сигнал проходит непосредственно на ШИМ (широтно-импульсный модулятор). Этот элемент является самым сложным в конструкции ИБП. Его основные функции:

Сферы применения импульсных блоков питания

Малогабаритные ИБП на интегральных микросхемах применяются в конструкции зарядных устройств для электронных гаджетов: планшетов, телефонов, электронных книг. Элементы такого типа востребованы также в производстве телевизоров, усилителей, медицинских приборов, низковольтных осветительных установок.

Выбирайте и заказывайте блоки питания в каталоге компании «ПРОМАИР». Мы предлагаем широкий модельный ряд, выгодные цены, предоставляем грамотные консультации по характеристикам устройств. Для связи со специалистами позвоните по телефонам +375 (17) 513-99-92 или +375 (17) 513-99-93.