ข้อควรพิจารณาในการออกแบบสำหรับตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสวิตชิ่ง
ในระหว่างขั้นตอนการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้า วิศวกรจำเป็นต้องคำนวณและดำเนินการออกแบบตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปและการเลือกค่าอย่างเคร่งครัด ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับความแม่นยำในการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าสวิตชิ่ง ในบทความของวันนี้ เราจะวิเคราะห์โดยย่อเกี่ยวกับการออกแบบตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสวิตชิ่ง และดูว่าปัญหาใดที่ควรให้ความสนใจในระหว่างการออกแบบและคำนวณค่าความเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปของหม้อแปลงไฟฟ้า ในกระบวนการออกแบบและผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า วิศวกรจำเป็นต้องออกแบบตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วม จำเป็นต้องมีพารามิเตอร์พื้นฐานสามตัว ได้แก่ กระแสอินพุต อิมพีแดนซ์และความถี่ และการเลือกคอร์ มาดูกระแสไฟเข้ากันก่อน ค่าพารามิเตอร์นี้กำหนดเส้นผ่านศูนย์กลางเส้นลวดที่จำเป็นสำหรับการม้วนโดยตรง เมื่อคำนวณและเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวด โดยปกติความหนาแน่นกระแสจะอยู่ที่ 400A/cm³ แต่ค่านี้จะต้องเปลี่ยนไปตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของตัวเหนี่ยวนำ โดยปกติแล้ว ขดลวดจะทำงานด้วยสายเส้นเดียว ซึ่งช่วยลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงและการสูญเสียผลกระทบต่อผิวหนัง ในกระบวนการคำนวณ อิมพีแดนซ์ของตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปของหม้อแปลงไฟฟ้าแบบสวิตชิ่งโดยทั่วไปจะระบุเป็นค่าต่ำสุดภายใต้เงื่อนไขความถี่ที่กำหนด อิมพีแดนซ์เชิงเส้นแบบอนุกรมให้การลดทอนสัญญาณรบกวนที่จำเป็นโดยทั่วไป แต่ในความเป็นจริงแล้ว ปัญหาของอิมพีแดนซ์เชิงเส้นมักง่ายที่สุดที่จะถูกมองข้าม ดังนั้นผู้ออกแบบจึงมักใช้เครื่องมือเครือข่ายรักษาเสถียรภาพอิมพีแดนซ์เชิงเส้น 50W เพื่อทดสอบตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไป และค่อยๆ กลายเป็นวิธีมาตรฐานสำหรับการทดสอบประสิทธิภาพของตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไป . อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้มักจะแตกต่างจากความเป็นจริงค่อนข้างมาก อันที่จริง ความถี่มุมของตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วมจะสร้างการลดทอนเป็น -6dB ต่ออ็อกเทฟก่อน (ความถี่มุมคือ -3dB ที่เกิดจากตัวเหนี่ยวนำโหมดร่วม) ที่ความถี่มุมปกติ ความถี่มุมนี้มักจะต่ำมากเพื่อให้รีแอกแตนซ์แบบเหนี่ยวนำสามารถให้อิมพีแดนซ์ได้ ดังนั้น ความเหนี่ยวนำสามารถแสดงได้ด้วยสูตรนี้ กล่าวคือ: Ls=Xx/2πf มีปัญหาอีกประการหนึ่งที่วิศวกรต้องให้ความสนใจ นั่นคือ เมื่อออกแบบตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไป พวกเขาต้องใส่ใจกับวัสดุแกนและจำนวนรอบที่ต้องใช้ ก่อนอื่นมาดูการเลือกประเภทแกน หากมีช่องว่างการเหนี่ยวนำที่ระบุ เราจะเลือกประเภทคอร์ที่เหมาะสมตามช่องว่างนี้ หากไม่มีข้อบังคับ มักจะเลือกประเภทคอร์ตามต้องการ หลังจากกำหนดรูปแบบแกนของหม้อแปลงไฟฟ้าแล้ว งานต่อไปคือการคำนวณจำนวนรอบสูงสุดที่แกนสามารถม้วนได้ โดยทั่วไปแล้ว ตัวเหนี่ยวนำโหมดทั่วไปจะมีขดลวดสองเส้น โดยปกติจะเป็นชั้นเดียว และแต่ละขดลวดจะกระจายไปที่แต่ละด้านของแกนแม่เหล็ก และขดลวดทั้งสองจะต้องแยกจากกันตามระยะทางที่กำหนด บางครั้งก็ใช้ขดลวดสองชั้นและซ้อนกัน แต่การปฏิบัตินี้จะเพิ่มความจุแบบกระจายของขดลวดและลดประสิทธิภาพความถี่สูงของตัวเหนี่ยวนำ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดทองแดงถูกกำหนดโดยขนาดของกระแสเชิงเส้น ดังนั้นเส้นรอบวงด้านในจึงสามารถคำนวณได้โดยการลบรัศมีของเส้นลวดทองแดงออกจากรัศมีวงกลมด้านในของแกนแม่เหล็ก ดังนั้น จำนวนรอบสูงสุดสามารถคำนวณได้จากเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดทองแดงบวกฉนวนและเส้นรอบวงที่ม้วนแต่ละอัน
