Consideraciones de diseño para la inductancia de modo común de un transformador de potencia de conmutación
En el proceso de diseño de transformadores de potencia, los ingenieros deben calcular y completar estrictamente el diseño de inductancia de modo común y la selección numérica, lo que afecta directamente la precisión operativa de los transformadores de potencia de conmutación. En el artículo de hoy, realizaremos un breve análisis del diseño de inductancia de modo común de transformadores de potencia de conmutación y veremos a qué cuestiones se debe prestar atención en el proceso de diseño y cálculo de la inductancia de modo común de transformadores de potencia. En el proceso de diseño y producción de transformadores de potencia, los ingenieros necesitan diseñar inductores de modo común, que requieren principalmente tres parámetros básicos: corriente de entrada, impedancia y frecuencia, y selección del núcleo magnético. Primero echemos un vistazo a la corriente de entrada. Este valor de parámetro determina directamente el diámetro de alambre requerido para el devanado. Al calcular y seleccionar el diámetro del cable, la densidad de corriente generalmente se toma como 400 A/cm³, pero este valor debe variar con el aumento de temperatura de la inductancia.
Por lo general, el devanado funciona con un solo cable, lo que puede reducir el ruido de alta frecuencia y las pérdidas por efecto superficial. En el proceso de cálculo, la impedancia de la inductancia de modo común del transformador de fuente de alimentación conmutada generalmente se especifica como un valor pequeño en las condiciones de frecuencia dadas. La impedancia lineal en serie puede proporcionar la atenuación de ruido generalmente requerida. Sin embargo, en realidad, la cuestión de la impedancia lineal a menudo se pasa por alto, por lo que los diseñadores a menudo utilizan un instrumento de red estable de impedancia lineal de 50 W para probar inductores de modo común y gradualmente se convierten en un método estándar para probar el rendimiento de los inductores de modo común. Pero los resultados obtenidos suelen diferir significativamente de la situación real. De hecho, la inductancia de modo común producirá primero una frecuencia de -6dB de atenuación por octava de aumento en la frecuencia angular durante el funcionamiento normal (la frecuencia angular es -3dB producida por la inductancia de modo común). Esta frecuencia angular suele ser muy baja, por lo que la inductancia puede proporcionar impedancia.
Por lo tanto, la inductancia se puede expresar usando esta fórmula, es decir, Ls=Xx/2 π f. Hay otra cuestión a la que los ingenieros deben prestar atención aquí, que es prestar atención al material del núcleo magnético y al número requerido de vueltas al diseñar un inductor de modo común. En primer lugar, echemos un vistazo a la selección de modelos de núcleo magnético. Si hay un espacio de inductancia específico en este momento, seleccionaremos el modelo de núcleo magnético apropiado en función de este espacio. Si no existe normativa, la selección de modelos de núcleo magnético suele ser arbitraria.
Después de determinar el modelo de núcleo magnético del transformador de potencia, la siguiente tarea es calcular el número de vueltas grandes que puede enrollar el núcleo magnético. En términos generales, un inductor de modo común tiene dos devanados, generalmente de una sola capa, y cada devanado está distribuido a cada lado del núcleo magnético, con una cierta distancia entre los dos devanados. Ocasionalmente también se utilizan devanados de doble capa y apilados, pero este enfoque puede mejorar la capacitancia distribuida del devanado y reducir el rendimiento de alta frecuencia de la inductancia. Debido a que el diámetro del alambre de cobre está determinado por la magnitud de la corriente lineal, la circunferencia interior se puede calcular restando el radio del alambre de cobre del radio interior del núcleo magnético. Por tanto, para bobinas de mayor tamaño se puede calcular el diámetro del hilo de cobre con aislamiento y la circunferencia que ocupa cada devanado.
