რაც უფრო მაღალია ტრანსფორმატორის გადართვის სიხშირე, მით უფრო მცირეა მისი მოცულობა. ანუ, ნიშნავს თუ არა ეს იმას, რომ გადართვის სიხშირეს ზედა ზღვარი არ აქვს? ანუ, შეიძლება თუ არა მოცულობა ძალიან მცირე იყოს?
პასუხი უარყოფითია. ფაქტობრივი მუშაობის პროცესში, მაღალი სიხშირის ტრანსფორმატორების სიხშირე განისაზღვრება მრავალი ფაქტორით და შეიძლება დაიყოს რამდენიმე ასპექტად:
1. წრედის ტოპოლოგიის უკუქცევითი ტოპოლოგია: ტრანსფორმატორებს აქვთ ენერგიის შენახვისა და გარდაქმნის ფუნქციები, 40-100 კჰც-ის საყოველთაოდ გამოყენებული სამუშაო სიხშირით. როდესაც სიხშირე 40 კჰც-ზე ნაკლებია, რკინის ბირთვის მოცულობა ძალიან დიდია, რაც იწვევს უფრო დიდ დენის წყაროს მოცულობას; როდესაც სიხშირე 100 კჰც-ს აღემატება, გაჟონვის ინდუქციურობით გამოწვეულმა ძაბვის პიკებმა შეიძლება დააზიანოს გადართვის ტრანზისტორი.
პირდაპირი ტოპოლოგია: საერთო დიაპაზონია 60-150 კჰც, მაგრამ ის მოითხოვს მაგნიტური ბირთვის დანაკარგების და გადამრთველის დანაკარგების დაბალანსებას. ბიძგით ამოძრავებული/ნახევრად ხიდით/სრული ხიდის ტოპოლოგია: სიმეტრიული გადამრთველით მართული ორმხრივი მაგნიტიზებული მაგნიტური ბირთვი, უფრო მაღალი ეფექტურობა, მხარს უჭერს უფრო მაღალ სიხშირეებს ასობით კჰც-დან MHz-მდე, მაგრამ მოითხოვს უფრო რთულ მართვის დიზაინს და სითბოს გაფრქვევას.
2. მაგნიტური ბირთვის მასალების მახასიათებლები მოიცავს მაგნიტურ ჰისტერეზის დანაკარგს და მორევული დენის დანაკარგს. გარკვეულ დიაპაზონში მაგნიტური ბირთვის დანაკარგი იზრდება სიხშირის მატებასთან ერთად. ამიტომ, სხვადასხვა მაგნიტური ბირთვის მასალას უნდა ჰქონდეს განსხვავებული სიხშირის გამოყენების დიაპაზონი, რათა უზრუნველყოფილი იყოს შედარებით დაბალი მაგნიტური ბირთვის დანაკარგები. მაგალითად, მანგანუმ-თუთიის ფერიტი გამოსადეგია 10-დან 300 კჰც-მდე სიხშირეებზე, ხოლო ნიკელ-თუთიის ფერიტი - 1 მჰც-ზე მეტ სიხშირეებზე.
მეორეც, სიხშირის ზრდასთან ერთად, მაგნიტური ბირთვის გაჯერების თავიდან ასაცილებლად საჭიროა მაქსიმალური მაგნიტური ინდუქციის ინტენსივობის შემცირება. მაგალითად, DMR40-ის მაგნიტური ინდუქციის ინტენსივობა 0.38T-ია და 100KHz სიხშირეზე დაპროექტებისას, როგორც წესი, ვიღებთ დაახლოებით 0.2T მნიშვნელობას.
3. MOS ტრანზისტორი მიეკუთვნება უნიპოლარულ მოწყობილობებს, ჩართვის და გამორთვის დრო ნანოწამებშია. თეორიული სამუშაო სიხშირე შეიძლება მიაღწიოს MHz-ს, ხოლო ფაქტობრივი მაქსიმალური სამუშაო სიხშირე რამდენიმე ასეული კჰც-ია. IGBT მიეკუთვნება ბიპოლარულ მოწყობილობებს, შედარებით ხანგრძლივი გამორთვის დროით და მაქსიმალური სამუშაო სიხშირით, როგორც წესი, 40~50 კჰც-ს შორის.
4. ეფექტურობისა და სითბოს გაფრქვევის სიხშირის ზრდა იწვევს გადამრთველისა და ამძრავის დანაკარგების ზრდას, რაც იწვევს საერთო ეფექტურობის შემცირებას და სითბოს გამომუშავების ზრდას. იმისათვის, რომ პროდუქტის ტემპერატურა ნორმალურ დიაპაზონში იყოს, სითბოს გაფრქვევასთან გასამკლავებლად დამატებითი ზომების მიღებაა საჭირო.
5. მაღალ სიხშირეებზე, გადამრთველის დანაკარგების ზრდის გამო, ღირებულება იზრდება, რაც სითბოს გაფრქვევის კონტროლისთვის მეტ ზომებს მოითხოვს, რაც ხარჯების ზრდას იწვევს. მეორეც, მაღალ სიხშირეებზე კონდენსატორები და ინდუქტორები ხშირად განიცდიან მუშაობის გაუარესებას და ჩვენ უნდა შევარჩიოთ მოწყობილობები, რომლებიც შესაფერისია მაღალი სიხშირეებისთვის, რაც ზრდის ხარჯებს. პრაქტიკულ დიზაინში, ხარჯები შეზღუდულია, რაც ხშირად განსაზღვრავს სამუშაო სიხშირის ზედა ზღვარს.
6. ჩიპის მახასიათებლები: PWM მართვის ჩიპებს ხშირად აქვთ სიხშირის ზედა ზღვრის მოთხოვნები დინამიური დატვირთვის რეგულირებაზე რეაგირებისთვის. ეს ასევე განსაზღვრავს, რომ ტრანსფორმატორის გადართვის სიხშირე გარკვეულ დიაპაზონშია.
გამოქვეყნების დრო: 2025 წლის 6 აგვისტო
