Was ist der Unterschied zwischen einem Transformator und einer gekoppelten Induktivität?

Die beiden sind im Grunde die gleiche Geräteklasse, obwohl die Parameter jeweils unterschiedlich optimiert sind. Die beiden Namen sollen den unterschiedlichen Verwendungszweck erklären, was Ihnen auch eine schnelle Vorstellung davon gibt, wie sich einige der Parameter unterscheiden können . Natürlich würden nur die Datenblätter Ihnen sagen, was die Parameter sicher sind.

Ein Transformator ist speziell zum Übertragen von Leistung von einer Wicklung zur anderen vorgesehen. Sie möchten, dass die Kopplung zwischen den Wicklungen so gut wie möglich ist, die Streuinduktivität Null ist und die absolute Induktivität jeder Wicklung mit der anderen offen ist, ist oft kein großes Problem.

Bei gekoppelten Induktivitäten wird jede Wicklung immer noch allein für ihre Induktivität verwendet, obwohl natürlich eine gewisse Kopplung verwendet wird, da sonst zwei separate Induktivitäten vorhanden wären. Im Allgemeinen ist die Streuinduktivität weniger ein Problem. Tatsächlich kann es nützlich sein, für jede Wicklung eine garantierte individuelle (nicht gekoppelte oder Streu- ) Induktivität zu haben. Die absolute Induktivität jeder Wicklung mit der anderen offen ist ebenfalls ein wichtiger Parameter, der gut spezifiziert wird.

Technisch gesehen sind sie dasselbe, es hängt von ihrer Verwendung ab.

Wir stellen uns einen Induktor normalerweise als Energiespeicher und -freigeber vor, sodass wir ihn beispielsweise in einem typischen Flyback-Netzteil mit Schaltmodus eher als "Flyback-Transformator" oder "gekoppelte Induktivität" als als Transformator bezeichnen könnten.

Ein weiteres Beispiel ist die Ausgangsinduktivität eines Abwärtswandlers mit mehreren Ausgängen. Wenn wir uns entscheiden, die Induktoren für verschiedene Ausgänge auf denselben Kern zu wickeln, würden wir dies als gekoppelte Induktivität bezeichnen.

Während wir normalerweise für einen Transformator eine Wechselspannung an die Primärseite anlegen, um eine über die Sekundärseite zu erzeugen, und die Leistungsübertragung sofort erfolgt. Jede Energie, die sie speichert, wird normalerweise als schlecht angesehen (verursacht Verluste), während Induktoren (gekoppelt oder auf andere Weise) dazu bestimmt sind, Energie zu speichern und später freizusetzen.

Ein gekoppelter Induktor speichert Energie. Sie haben typischerweise einen Spalt, wo die Energie im Magnetfeld gespeichert wird. Abgesehen davon sehen sie Transformatoren sehr ähnlich. Ein gekoppelter Induktor würde beispielsweise in einem Sperrwandler verwendet, wo er Energie speichert, während der Schalter eingeschaltet ist, und dann die Energie an den Ausgang abgibt, wenn der Schalter ausgeschaltet ist.

Die meisten Transformatoren (außer gekoppelten Induktoren) sind auf Kerne mit niedrigem Widerstand gewickelt. Sie haben Magnetisierungs- und Streuinduktivitäten, aber diese sind eher parasitäre Effekte. Ein idealer Transformator hat diese Eigenschaften nicht. Ein idealer Transformator speichert keine Energie.

Auf der anderen Seite ist ein gekoppelter Induktor ein Induktor und darauf ausgelegt, eine beträchtliche Energiemenge im Kernfluss zu speichern. Aus diesem Grund hat der Kern einen Spalt, entweder einen diskreten oder einen verteilten Spalt, wie bei einem Eisenpulverkern. Energie wird hauptsächlich in der Lücke gespeichert.

Ich denke, die meisten von uns würden eine gekoppelte Induktivität als eine spezielle Art von Transformator betrachten.

Zwei gekoppelte Induktoren können als zwei beliebige Induktoren definiert werden, die sich einen Teil ihrer Flusslinien teilen. Durch diese Kopplung werden in der anderen Wicklung Spannungen induziert (=gegenseitige Kopplung). Nicht mehr oder weniger.

Ein Transformator ist ein Gerät, das zwei gekoppelte Induktivitäten verwendet, um den Spannungspegel zu erhöhen oder zu verringern. Die Verbindung erfolgt über Magneteisen, Ferrit ...

Aber auch ein Induktionsmotor und Übertragungsleitungen werden üblicherweise als gekoppelte Induktoren modelliert. Die Kopplung ist daran zu erkennen, dass ein Strom in einer Phase (oder Spule) zur Spannung in einer anderen Phase (oder Spule) beiträgt. Aus diesem Grund werden wir zu einem Satz von drei gekoppelten Differentialgleichungen. Da dies ziemlich schwierig zu handhaben ist, wird normalerweise eine symmetrische Komponententransformation (Fortescue-Transformation) angewendet, um ein System von drei ungekoppelten Gleichungen zu erhalten. Andere Transformationen wie Clarke oder Park können auch verwendet werden, wenn ein Induktions- oder Synchronmotor betrachtet wird.