Силовий потужний імпульсний трансформатор, дросель

Матеріал є поясненням і доповненням до статті:
розрахунок трансформатора
Проектування силового імпульсного трансформатора.

Надійність і коефіцієнт заповнення

При намотуванні трансформатора необхідно домагатися максимальної щільності заповнення. Чим щільніше лежать витки, тим щільніше прилягають обмотки один до одного і сердечника, тим менше втрати і перешкоди. Здається, що найпростіше для щільного заповнення мотати виток до витка, шар поверх шару. Але якщо Ви мотати трансформатор вручну, без верстата, то рівно покласти витки при такій намотуванні не виходить. В результаті щільність і якість намотування виходять низькими. Крім того при такій намотуванні витки верхніх шарів провалюються всередину обмотки і розташовуються поруч з витками нижніх. А напруга між шарами може бути високим. При нагріванні і вібрації в реальних умовах експлуатації може статися пробій. Ми переконалися, що при ручному намотуванні оптимальним є прокладка тонкого шару ізоляції після кожного шару. Так простіше мотати, надійніше ізоляція. Як це не дивно, але виходить більш щільна намотування. Якщо мотаємо верстатом, то такої необхідності немає, так як верстат кладе витки рівно і щільно. Верхні витки НЕ провалюються всередину і контактують тільки з попереднім шаром.

Скін-ефект

Вашій увазі добірка матеріалів:

Про скін-ефекту ми вже писали в статті про розрахунок трансформатора. Цей ефект виникає через витіснення струму з провідника на його поверхню. Знизити його можна, здійснюючи намотування не одним товстим провідником, а джгутом з тонких провідників. Для частот до 100 кГц можна застосовувати провід 0.25 мм, до 1 МГц - 0.1 мм, для більш високих частот 0.05 мм.

Іншим способом боротьби зі скін-ефектом є виконання обмотки товстої (0.1 мм) мідною фольгою. Такий фольгою зручно мотати на прямі каркаси. Намотати фольгою обмотку на торі нам не вдавалося. Щоб намотати обмотку фольгою, потрібно вирізати смугу фольги на 6 мм вже ширини каркаса, напаяти на початок і кінець смуги висновки з ізольованого проводу. Причому напаяти так, щоб висновки були з різних сторін фольговій стрічки. Це забезпечить рівномірний розподіл струму по всій площі стрічки. Виріжемо смужку трансформаторної паперу шириною каркаса. Складемо смугу фольги і смугу паперу так, щоб фольга розташовувалася на папері рівно посередині, і мінімальна відстань від краю фольги до краю паперу було 3 мм. Це забезпечить нам надійну ізоляцію. Фольгу і папір можна скріпити клеєм. Так зручніше мотати. Тепер наметовому отриману паперово-мідну стрічку на каркас. Зовні обмотку ізолюємо шаром трансформаторної паперу.

індуктивність розсіювання

Однією з відмінностей реального трансформатора від ідеального є наявність індуктивності зв'язку (розсіювання) між обмотками. Наростання напруги на первинній обмотці призводить до збільшення струму в навантаженої вторинної не відразу, а з деякою затримкою. Так проявляється індуктивність рассеванія. При високих частотах роботи індуктивність зв'язку є серйозною проблемою. Щоб її зменшити, первинну обмотку роблять з двох. Спочатку мотають потрібно кількість витків первинної обмотки джгутом з кількістю проводів вдвічі менше розрахункового. Потім мотають вторинні обмотки. Потім ще раз мотають потрібне для первинної обмотки кількість витків залишилася половинкою джгута. Тепер дві частини первинної обмотки з'єднують паралельно. Будьте уважні. кількість витків верхньої і нижньої частин первинної обмотки повинні бути строго однакові, інакше буде коротке замикання. Описаний прийом дозволяє знизити індуктивність зв'язку (розсіювання) втричі.