در آزمایشگاه تست منبع تغذیه ما در شرکت Wuxi Huipu Electronics, Ltd.، تقریباً هر هفته با یک سوال مواجه می شویم: "چرا منابع تغذیه سوئیچینگ به طور مطلق به ترانسفورماتورهای{2} فرکانس بالا نیاز دارند؟ آیا نمی توانیم فقط از ترانسفورماتورهای خط سنتی- فرکانس استفاده کنیم؟" به عنوان تولیدکنندگانی که هزاران ترانسفورماتور سفارشی ساختهاند، پاسخ ما هرگز از کتابهای درسی نمیآید{4}}این پاسخ از نمونهسازی اولیه، آزمایش حرارتی و بازخورد واقعی از خطوط تولید مشتری میآید.
چند سال پیش، یک مشتری تجهیزات کنترل صنعتی از ما خواست تا حجم منبع تغذیه تعبیه شده خود را تا 30 درصد کاهش دهیم. ما در ابتدا سعی کردیم یک ترانسفورماتور 50 هرتزی را بهینه کنیم، اما مهم نیست که چگونه هسته و سیم پیچ را تنظیم کردیم، به حد اشباع و حرارت ادامه دادیم. سپس فرکانس سوئیچینگ را به بالای 100 کیلوهرتز رساندیم، به هستههای فریت{5} با فرکانس بالا با سیمپیچهای سیم لیتز سوئیچ کردیم و حجم ترانسفورماتور تقریباً 70٪ کاهش یافت. کل وزن واحد از این روش پیروی کرد. عملیات فرکانس{9}بالا «چگالی توان» را از یک توافق به یک پارامتر مهندسی قابل محاسبه تبدیل کرد.
مزایای واقعی که در عمل می بینیم
وقتی فرکانس افزایش مییابد، هم مقطع هسته و هم پیچهای سیمپیچ به نسبت کاهش مییابند. این نقطه تعادل بین از دست دادن مس و از دست دادن هسته را تغییر می دهد. در میزهای آزمایشی ما در Huipu Electronics، ترانسفورماتورهای فرکانس بالا-همراه با توپولوژیهای سوئیچینگ نرم{4} مدرن به طور پیوسته با کاهش قابل توجه گرمایش آماده به کار، بهبود بازدهی 5-10٪ را در بار کامل نشان میدهند. نتیجه عملی؟ هیت سینکهای کوچکتر، عملکرد آرامتر و عمر طولانیتر در مزرعه.
طرحهای فرکانس{0}بالا همچنین انعطافپذیری کنترل را به همراه میآورند: پاسخ سریعتر PWM، تنظیم بار دینامیکی نرمتر، و ادغام آسانتر فیلتر EMI. اما این چیزی است که ما به روش سخت آموخته ایم-فرکانس بالاتر به طور خودکار بهتر نیست. ظرفیت انگلی، اندوکتانس نشتی و تداخل تشعشعی همه با فرکانس بالا می روند. در مرحله نمونه سازی، ما به طور مداوم ساختارهای سیم پیچ، لایه های محافظ و شکاف های هوای هسته را بهینه می کنیم تا نقطه شیرین بین کارایی، هزینه و انطباق با EMC را پیدا کنیم.
وقتی فرکانس بالا-برای طراحی شما منطقی است
اگر در حال انتخاب قطعات برای منبع تغذیه سوئیچینگ، بهینه سازی چیدمان، یا مبارزه با تنگناهای حرارتی هستید، با پارامترهای خاص خود به ما مراجعه کنید. ما "مشخصات جهانی" را تحت فشار قرار نمی دهیم. ما راه حل های سفارشی می سازیم که با ریتم محصول شما مطابقت دارد. در Wuxi Huipu Electronics،-ترانسفورماتورهای فرکانس بالا مفهومی نیستند-آنها در خطوط تولید مهندسی شده، آزمایش شده و قابل اعتماد هستند.