Виготівники феритових сердечників надають споживачам номограми з метою полегшити розрахунок трансформаторів для інверторів. Використовуючи ці засоби розрахунку, можна значною мірою обійти труднощі математичних та емпіричних методів. Але більш важливо те, що

можна набагато простіше досягти оптимізації розрахунку, ніж за допомогою формальних методів «багаторазових притирань». Кожен виробник розробив свою власну унікальну «карту шляху» і потрібно лише невелика попередня підготовка, щоб навчитися користуватися даним методом. Детальних інструкцій тут не буде дано, але представленої інформації достатньо, щоб передати основну ідею.

Номограма, наведена на рис. 3.20, побудована для «інверторних» феритових сердечників Indiana General IR-8100. Ці сердечники володіють максимальною ефективністю при температурі близько 50 ° С. Стрілки показують розрахунок трансформатора для інвертора з зовнішнім збудженням. Інвертор має наступні параметри:

Робоча частота: 225 кГц Напруга джерела живлення: 160 В Вихідна напруга: 40 В Вихідний струм: 1 А

Температура навколишнього середовища: 40 ° С Максимальна температура: 70 ° С

Сердечник обраний складовим, щоб забезпечити просту установку – на платі друкованої схеми. Крім того, розбірний сердечник має досить мале розсіювання, а намотування на ньому виконати простіше, ніж на тороіде. Виходячи з цих характеристик, можна допустити підвищення температури до 30 ° С при вихідній потужності 40 Вт Розрахунок починається в точках А і В на. лінії, що відповідає 30 ° С. Вибір перетину цієї лінії з лінією М – 1 виходить з припущення, що М – 1 увазі рівні втрати в сердечнику і в міді, а це є умовою для досягнення оптимальної ефективності. Вертикальна проекція до перетину з лінією відповідної 160 В і 25 кГц дає точку С (25 кГц відповідає половині періоду tx = 20 мкс). Горизонтальна проекція з точки С на вісь «число витків» дає 250 витків для всієї первинної обмотки.

Потім, проводимо горизонтальну лінію з точки, що відповідає половині витків первинної обмотки, тобто з точки, що відповідає 125 витків, до перетину з вертикальною лінією з точки В. Точка перетину D дає вихідну потужність як функцію вхідного напруги. Отримане число 0,3 множимо на 160 і отримуємо 48 Вт Поки все добре, досягнута поставлена ​​мета розрахунку – отримати номінальну вихідну потужність 40 Вт (1 А при напрузі 40 В).

Тепер зробимо другу перевірку, щоб переконатися, що все йде добре. Необхідно визначити величину магнітного збудження, яка визначається як Vpt / N. Робиться це просто. З заданих і отриманих даних отримуємо: (160) (20) / 125 = 25,6 В мкс на виток. Тепер цю величину звіримо з даними таблиці, розташованої нижче номограми. Там знаходимо, що максимальне збудження 33.3 В мкс на виток відповідає температурі 75 ° С, тобто розрахунок трансформатора зроблений прийнятно.

Для визначення діаметра проводу первинної і вторинної обмоток, спочатку встановлюємо точки перетину Їй F. Вони відповідають точкам перетину ліній Np і Ns з горизонтальними лініями, відповідними числу витків (125 для половини первинної обмотки і 31 для вторинної). Ті, що йдуть вгору з точок £ і / ‘вертикальні лінії визначають провід № 30 для первинної обмотки та № 23 для вторинної обмотки.

Максимальне збудження при

5 i*C

50 * С

75 * С

100 * С

125 * С

Vr‘IlN граничні значення

42

38.5

33.3

28

21

РИС. 3.20. Четирехквадрантная номограма для розрахунку вихідного трансформатора інвертора з зовнішнім збудженням. Indiana General

Рис. 3.20. Продовження.

Сучасний стан розрахунку інвертора дозволяє використовувати такий складний підхід, як номограми, разом із застосуванням однієї з інтегральних схем збудження інвертора, описаних вище. Інша номограма наведена на рис. 3.21. Вона запропонована фірмою Allen-Bradley для випускається ними ряду феритових сердечників КІЗ. Нанесені стрілки показують процедуру послідовних кроків, що дозволяють розрахувати трансформатор для зображеного інвертора з насичуючої сердечником. Інвертор розраховується для роботи на частоті коливання 10 кГц, з джерелом постійної напруги 45 В і з вихідною потужністю 26 ВА (Для всіх практичних цілей, це означає вихідну потужність 26 Вт). У инвертор і на номограмі використовуються наступні позначення:

/ = Частота коливань в перетворювачі (Гц)

N = число витків половини первинної обмотки

Ае = Ефективна площа поперечного перерізу сердечника (см2)

Aw = Майданчик вікна сердечника (см2)

N Ае = Твір числа витків і площі поперечного перерізу сердечника (вітхсм2)

Е = максимальна напруга джерела постійної напруги VIcap = Потужність пристрою, виражена в вольт-амперах

Номограма побудована з урахуванням 70-відсотків заповнення площі вікна. Тут також автоматично враховано, що половину площі вікна займає первинна обмотка, а іншу половину – вторинна обмотка. Щоб врахувати ізоляцію проводів, вони вибираються більшого діаметру, ніж отримані за номограми. З цієї причини обраний провід № 24, оскільки це більш надійно, ніж «округлення» до № 25, але для графічних побудов провід № 24 замінюється проводом № 23 (точка а). Обраний сердечник має типорозмір Т0960Н001А. Площа вікна дорівнює 1,76 см2 (Точка d). Певна по номограмі площа вікна складає 1,55 см2 (Точка с). Отже, обраний сердечник добре відповідає розміщенню 75 витків дроту № 24 в кожній половині первинної обмотки. Вторинна обмотка визначена з використанням звичайних правил для трансформатора. Простір для розміщення цієї обмотки автоматично враховано в номограми.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.