Como você sabe, um transformador é o elemento principal de qualquer fonte de energia. Os presuntos novatos costumam fazer a si mesmos a pergunta: como enrolar adequadamente o transformador? Portanto, esta instrução é totalmente dedicada ao cálculo e enrolamento de um transformador de pulso.
Então, vamos começar, mas não pelo próprio transformador, mas pelo circuito de controle. Muitas vezes acontece que as pessoas pegam qualquer transformador que vem à mão e começam a enrolar seus enrolamentos, sem pensar em uma parte pequena, mas muito importante, que é chamada de lacuna.
Existem 2 tipos principais de circuitos de controle de transformadores: curso único e tração.
A partir da figura acima, pode-se observar que o push-pull inclui: ponte, meia-ponte e push-pool. Nesses esquemas, não deve haver espaço no núcleo, e isso se aplica não apenas ao transformador de potência, mas também ao TGR.
Quanto aos circuitos de ciclo único, eles são de fluxo direto e reverso; portanto, devem ter uma lacuna no núcleo; portanto, a primeira coisa é sempre estar mais familiarizado com o que você está fazendo.
Para um exemplo mais ilustrativo, neste artigo, consideraremos o enrolamento de 2 transformadores diferentes, um para um circuito push-pull e o segundo para um ciclo único, respectivamente.
O autor decidiu enrolar o transformador para projetos concluídos. O primeiro é um bloco no SG3525. O esquema é apresentado abaixo.
Como podemos ver no diagrama, isso é uma meia ponte. Portanto, esse tipo pertence à categoria de circuitos push-pull, portanto, como mencionado no início do artigo, não é necessário um espaço no núcleo.
Decidimos sobre isso, mas isso não é tudo. Antes de enrolar, é necessário realizar cálculos especiais (calcular o transformador). Felizmente, na Internet, você pode facilmente encontrar e baixar programas especiais de Vladimir Denisenko para calcular o transformador.
Graças ao autor desses programas, e ele está longe de um, o número de fontes de alimentação feitas por nós mesmos está crescendo constantemente. Você pode se familiarizar com todos os programas deste autor, mas no exemplo analisaremos apenas dois deles. O primeiro é o “Cálculo Lite-CalcIT de um transformador de pulso de um conversor push-pull” (Versão 4.1).
Não entraremos em detalhes, apenas tocaremos em pontos importantes. A primeira é a escolha do circuito conversor: push-pool, half-bridge ou bridge.Em seguida, temos uma linha para selecionar a tensão de alimentação, também é necessário indicá-la, você pode especificar uma tensão já retificada (constante) ou apenas uma rede (alternada). Abaixo está um campo para inserir a frequência de conversão. Geralmente, em seus projetos, ao calcular as fontes de alimentação, o autor define a frequência na região de 40-50Hz, não sendo necessário aumentá-la. A seguir, indique as características do conversor. Nas colunas apropriadas, indique a tensão, potência e fio, que serão enrolados. Não se esqueça de especificar o esquema de retificação e marque a caixa "Usar os parâmetros desejados".
Além disso, o programa contém mais 2 campos importantes para preenchimento. O primeiro é a presença ou ausência de estabilização.
Quando a marca de seleção é ativada, o programa aciona automaticamente duas vezes o secundário para liberar a operação do PWM.
O segundo campo está esfriando. Se estiver presente, mais energia poderá ser extraída do transformador.
E por último, mas o mais importante, você deve especificar qual núcleo será usado ao enrolar este transformador.
A maioria das denominações padrão já está inserida no programa, resta apenas escolher a necessária.
E agora, quando todos os campos estiverem preenchidos, você pode clicar no botão "Calcular".
Como resultado, obtemos dados para o enrolamento do nosso transformador, ou seja, o número de voltas do primário e do secundário, juntamente com o número de núcleos.
Os cálculos necessários são feitos, você pode prosseguir para o enrolamento.
Um ponto importante! Enrolamos todos os enrolamentos em uma direção, mas iniciamos o início e o fim do enrolamento estritamente de acordo com o esquema. Exemplo: suponha que colocamos aqui o início do enrolamento (mais na imagem abaixo), fechamos o número necessário de voltas e concluímos.
Vamos visualizar como a corrente flui. Digamos que flua assim:
Então ele fluirá ao longo do fio na direção indicada. E agora apenas trocamos o começo e o fim do enrolamento.
Embora o enrolamento tenha sido feito à direita, a corrente fluirá na direção oposta e isso será equivalente ao fato de que enrolamos o enrolamento para a esquerda. Assim, a fase pode ser facilmente realizada em pontos do circuito; o principal é enrolar todos os enrolamentos em uma direção.
Com um exemplo descoberto, prossiga para o enrolamento real. O início do enrolamento é neste ponto (veja a imagem abaixo), o que significa que iremos enrolar a partir daqui.
Tentamos fazer as curvas uniformemente, também é necessário evitar a interseção do fio e vários nós, laços e afins. A operação adicional de toda a fonte de alimentação depende de como você enrola o transformador.
Enrolamos exatamente metade do primário e retraímos, não diretamente no pino do transformador, mas para cima. Em seguida, enrolamos o secundário e, em cima dele, o primário restante.
Assim, o acoplamento magnético dos enrolamentos é aumentado e a indutância de vazamento é reduzida.
Entre enrolamentos deve ser usado isolamento. Este é perfeito fita térmica.
E para a última camada de isolamento, você pode usar fita de mylar pela beleza.
O enrolamento secundário é enrolado da mesma maneira que o primário.
Soldamos até o início do enrolamento e enrolamos uniformemente na bobina. Nesse caso, é desejável que o secundário caiba em uma camada. Mas se você calculou uma tensão maior, é necessário esticar a segunda camada uniformemente por todo o quadro.
Quando a camada é enrolada, novamente fazemos uma retração para cima e começamos a enrolar a segunda parte do secundário. É enrolado da mesma maneira que o primeiro.
Aqui já vale a pena marcar de alguma forma onde você tem a primeira metade do secundário e onde a segunda.
Próximo passo - lição de casa do enrolamento primário. Nesse caso, o autor geralmente deixa um pino vazio na placa de circuito, para que você possa conectar o ponto médio do primário.
Aqui, com este pino, começamos a enrolar o restante primário, tudo também é uniforme.
Aqui já não é necessário inclinar a extremidade do fio, você pode imediatamente colocá-lo no lugar.
Em seguida, realizamos a mesma operação para as demais conclusões.
Quando os enrolamentos principais terminam, você pode começar a enrolar outros adicionais, neste caso, é um enrolamento automático. Tudo é exatamente igual, o começo e o fim são indicados na placa de circuito impresso, isolar e agite.
A camada superior, como mencionado anteriormente, é coberta fita de mylar. Agora, agora o transformador parece um desenho industrial.
Nota para iniciantes! Como regra, os amadores de rádio amador tornam suas primeiras fontes de alimentação instáveis em chips como o IR2153 e são constantemente confrontados com o seguinte problema: eles dizem que alimentam uma tensão e recebem outra na saída. Rebobinar não produz resultados. Qual é o problema? Mas o fato é que é necessário realizar medições com uma carga de pelo menos 15% da nominal. E acontece que o capacitor de saída é carregado com o valor de amplitude, você realmente o mede e não consegue entender o que está errado.
O enrolamento do transformador da fonte de alimentação flyback não é diferente do anterior, apenas para o cálculo usaremos outro programa do mesmo pacote de software - “Flyback - Programa de Cálculo do Transformador do Conversor Flyback” (Versão 8.1).
Indicamos os parâmetros necessários: frequência, tensões de saída e assim por diante, isso não é tão importante. O único ponto que merece atenção especial é a lacuna no núcleo e a indutância do enrolamento primário. Esses parâmetros deverão ser observados com a maior precisão possível.
Só isso. Obrigado pela atenção. Até breve!
Vídeo do autor: