Linearer Stromversorgungstransformator

Ein typisches Transformator-Datenblatt gibt eine Volllastspannung an, die die RMS-Sekundärspannung ist, die gemessen wird, wenn die Sekundärseite ihren Nenn-RMS-Strom liefert. Ist die Annahme richtig, dass diese VA-Bewertung nur gilt, wenn sowohl die Sekundärspannung als auch der Strom sinusförmig sind?

Ja nur Sinuswellen.

> Mit anderen Worten, wie wirkt sich die Form der Stromwellenform auf die VI-Nennwerte des Transformators aus?

Für Impulslasten reduzieren Sie die VA-Nennleistung um mindestens 30 % aufgrund des erhöhten RMS-Stroms (Erwärmung) pro durchschnittlichem Ausgangsstrom, was zu einem stärkeren Temperaturanstieg führt. Oft wird für 10% Tastverhältnisimpulse für 10% Spannungswelligkeit RC = T = 16x / f verwendet (f = Impulsrate, Leitungsrate wird nach Vollbrücke verdoppelt)

Hauptgrund: Die Kupferverluste betragen Pcu = Ipk ^ 2 * DCR für einen DC-Widerstand DCR aus Kupfer. Daher erhöht eine mit großen Kondensatoren belastete DC-Brücke die Verluste und erhöht die Temperatur. mehr als eine Sinusstromlast bei gleicher RMS-Ausgangsleistung.

• für den fortgeschrittenen Leser

2. Grund Der Ausgang lädt sich kurz vor der Spitzenspannung auf und stoppt bei der Spitzenspannung. Bei einer Welligkeit von 10 % bedeutet dies, dass der Strom ein verstärkter Sinusimpuls ist, der nur bei etwa 80 Grad beginnt und bei 90 Grad bei einem Spitzenwert von 10 x dem Abklingstrom in die Last endet, also eine Impulsbreite von 10 % mit sehr schnellem Anstieg hat Zeit und 10 % Sinusspitzenform, mit mehr als 10 Harmonischen der doppelten Netzfrequenz (gerade und ungerade), was bei laminiertem Stahl mit hohem Mu zu Wirbelstromverlusten führen kann . Der Lastausgleich wirkt sich auf die VAR-Auslastung bei angezapften Transformatoren aus.

3. Grund * Wenn der Ausgang mittig angezapft ist und 1 Diode auf jedem Bein verwendet wird UND nur auf einem Bein geladen wird, sagen wir V + und nicht V-, führt dies zu einem Offset-Gleichstrom im gemeinsam genutzten Kern und verringert den Spielraum zur Sättigung mit Gleichstrom Durch die Kernsekundärseite fließen (von der Halbwellenbelastung) Daher kann eine primäre Sättigung früher auftreten, wenn man fälschlicherweise annimmt, dass sie bei Halbwellengleichrichtung V + volle VA erhalten könnten. Der VA-Ausgang muss mit Lastausgleich an jeder Wicklung geteilt werden, um die Leistung zu nutzen.

Es gibt einige Erregungsverluste von der Primärinduktivität, die einen Blindstrom von etwa 10 % des Nennstroms erzeugen, um die gegenseitige Kopplung zu aktivieren.

Wie würde man vorgehen, um den richtigen Nennstrom für einen linearen Stromversorgungstransformator zu bestimmen?

Verwenden Sie die VA-Nennleistung VA/V*70 % = Imax dc max und reduzieren Sie die Leistung weiter, wenn die Wicklungstemperatur unter 50 °C steigt, selbst wenn es sich um eine Sinuswelle handelt.

Mein unmittelbarer Gedanke wäre, den Strom durch den Filterkondensator als periodischen Sägezahnimpuls zu approximieren und den RMS-Wert der Impulswellenform zu finden und dann vielleicht 50% hinzuzufügen, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass der Transformator die Last mit Strom versorgt, während die Diode ist zu leiten und auch einen ordentlichen Sicherheitsfaktor zu bieten. Gibt es einen besseren Weg, dies zu tun?

Ich habe einmal 10 % Welligkeit = 16/f verwendet und VA um 40 % herabgesetzt. Jetzt benutze ich SMPS. .

Wenn Sie beispielsweise 5 A Spitzenstrom auf der Sekundärseite des Transformators ziehen, dann würden Sie bei einem 10:1-Transformator 50 A Spitzenstrom auf der Primärseite ziehen. Wie kann Standardnetzstrom solche hohen, sich wiederholenden Spitzenstromspitzen bewältigen, ohne dass ein Leistungsschalter durchbrennt?

Unterbrecher kurz vor der Auslösung. Stromstärke reagiert in einer oder wenigen Minuten. RC-Tiefpassfilter T = Leitung f / 8, also ~ 1/10 Sekunde, sodass der Impuls zu schnell ist, um den Leistungsschalter oder die Sicherung thermisch zu beeinflussen.

Normalerweise ist der Temperaturanstieg der begrenzende Faktor mit mehreren Ursachen. Wir erwarten, dass die Ausgangsspannung ohne Last um 40 % aufgrund von Sinus pk/avg und um weitere 10 % aufgrund sekundärer DCR-Verluste ansteigt, sodass V_no load ~ 50 % mehr als avg.DC bei maximal zulässiger Last sein wird. Dies macht es im Vergleich zu HF-SMPS aufgrund der viel kürzeren Arbeitszyklus-Ladezeiten und langen Entladezeiten sehr ineffizient, so dass eine viel größere Speicherenergie und Größe von XFMR, Cap erforderlich sind.

Es gibt Bücher von Dr./Prof. Keith Billings mit einfachen Nomogrammen, die das lineare Versorgungsdesign und SMPS-Design so einfach machen wie ein Rezept für die Zubereitung von Won-Tan-Suppe. Ich habe als Kunde bei Burroughs Inc gearbeitet, mit ihm, als er Eng Mgr von Hammond Power Supplies in Kanada war. 80er. Er ist jetzt in Colorado, glaube ich.