Transformator-Ersatzschaltbild mit Mittelanzapfung

Was ist das korrekte Ersatzschaltbild eines beliebigen Transformators mit Mittenanzapfung?

Unten ist ein Niederfrequenz-Transformator-Ersatzschaltbild von dieser Seite .

• LP ist die primäre Streuinduktivität
• RP ist der primäre Kupferverlust
• RC sind die Kernverluste aufgrund von Wirbelströmen und Hysterese
• LM ist die Magnetisierungsinduktivität
• LS ist die sekundäre Streuinduktivität
• RS ist der sekundäre Kupferverlust

Da Sie im Vergleich zu normalen Wechselstromnetzen wahrscheinlich mit einer ziemlich hohen Schaltfrequenz arbeiten, müssen Sie die parasitäre Kapazität wie folgt berücksichtigen: -

Mit Ihren Primärinduktivitäten (LM in meinen Diagrammen) bei 150 uH und K = 0,998 (meiner Meinung nach undurchführbar nahe bei 1) beträgt LP 0,3 uH, aber in Wirklichkeit eher 3 uH (K = 0,98 = normaler ).

Wenn Sie Kernsättigung vermeiden können, können Sie Kernverluste (RC) ignorieren.

Ich habe auch die Punktnotation verwendet, um zu informieren, wie Sie die Primärwicklungen wickeln und verdrahten sollten, um einen Push-Pull-Antrieb erfolgreich zu betreiben. Die Kapazität zwischen den Wicklungen (PR zu SEC) kann ziemlich groß sein, und um die Hochfrequenz-Gleichtakt-Rauschkopplung zu reduzieren, sollten Sie Kondensatoren an jeder gleichgerichteten Sekundärwicklung gegen Masse in Betracht ziehen (wenn Sie eine Gleichrichtung beabsichtigen).

Da Sie auch mit einer 5-Volt-Versorgung und wahrscheinlich mehreren zehn kHz arbeiten, sind Ihre Primärinduktivitätswerte von 150 uH möglicherweise etwas hoch und verursachen unnötige Wicklungsverluste.

Der IRF530 ist auch ziemlich ungeeignet, da Sie eine erhebliche Gate-Source-Spannung benötigen, um ihn ordnungsgemäß zu aktivieren, und Sie gemäß Ihrer Schaltung eine Gate-Ansteuerung von 3,3 Volt verwenden. Es ist auch für 100 Volt ausgelegt und hat einen schlechten RDS (on) für eine so niedrige Versorgung (5 Volt). Verwenden Sie daher einen 40-Volt-MOSFET mit niedrigerem Widerstand.

Achten Sie auch auf Gegen-EMK der Streuinduktivität - die natürliche Spannung an der nicht angesteuerten Primärwicklung springt auf 10 Volt zurück (aufgrund der ordnungsgemäßen Transformatorkopplung), aber der Leckrücklauf kann eine Spitze von mehreren zehn Volt darüber verursachen. Sie können sich für eine Snubber-Schaltung entscheiden oder einen 100-Volt-MOSFET (ähnlich dem IRF530) auswählen, jedoch mit deutlich besseren Einschalteigenschaften.

Ihre Zeichnung ist korrekt, stellen Sie einfach eine elektrische Verbindung 50% der Sekundärwicklung her und bringen Sie sie heraus. Das ist alles, was dazu gehört. Beachten Sie auch, dass die Last, die von einer Buchse an den Mittelabgriff angeschlossen ist, die halbe Anzahl von Windungen (Ns) hat, wenn Sie sie auf die Primärseite übertragen.

Bei jeder Halbwelle leitet nur eine der Primärwicklungen, wodurch ein Strom im Uhrzeigersinn für die Aufwärtswicklung und ein Strom gegen den Uhrzeigersinn für die Niedrigwicklung erzeugt wird.

Da beide Wicklungen der Primärwicklung nur in abwechselnden Halbwellen leiten, gibt es keinen signifikanten Kopplungseffekt zwischen ihnen$L_{P1}$Und$L_{P2}$.

Und die an der Primärseite reflektierte Last ist durch das Induktivitätsverhältnis gegeben$\frac{150uH}{961.23uH} = 0.156$. Ihre reflektierte Last ist also gegeben durch$R_L^{'} = 0.156*70\Omega = 10.92\Omega$

Bearbeiten: Wenn Sie Ihren Sekundärwiderstand kennen$R_s$Sie können es so betrachten, als wäre es in Reihe mit$R_1$. Außerdem,$X_s$Und$X_p$sind die magnetischen Flussverluste in den Wicklungen, können Sie diese in erster Näherung für Ihr Ersatzschaltbild vernachlässigen, wenn Sie mit kleinen Strömen arbeiten.