שיקולי תכנון עבור השראות מצב נפוץ של שנאי כוח מיתוג
בתהליך התכנון של שנאי כוח, המהנדסים צריכים לחשב ולהשלים בקפדנות את תכנון השראות המצב הנפוץ ובחירה מספרית, אשר משפיעה ישירות על הדיוק התפעולי של מיתוג שנאי כוח. במאמר של היום, נערוך ניתוח קצר של תכנון השראות המשותף של שנאי כוח מיתוג, ונראה לאילו נושאים יש לשים לב בתהליך התכנון והחישוב של השראות המשותף של שנאי כוח. בתהליך התכנון והייצור של שנאי כוח, המהנדסים צריכים לתכנן משרני מצב משותף, הדורשים בעיקר שלושה פרמטרים בסיסיים: זרם כניסה, עכבה ותדר ובחירת ליבות מגנטיות. בואו נסתכל תחילה על זרם הקלט. ערך פרמטר זה קובע ישירות את קוטר החוט הנדרש לליפוף. בעת חישוב ובחירת קוטר החוט, צפיפות הזרם נלקחת בדרך כלל כ-400A/cm ³, אך ערך זה חייב להשתנות עם עליית הטמפרטורה של השראות.
בדרך כלל, הפיתול מופעל באמצעות חוט יחיד, מה שיכול להפחית רעש בתדר גבוה ואובדן אפקט העור. בתהליך החישוב, העכבה של השראות המצב המשותף של שנאי אספקת החשמל המיתוג מוגדרת בדרך כלל כערך קטן בתנאי התדר הנתונים. העכבה הליניארית בסדרה יכולה לספק את הנחתת הרעש הנדרשת בדרך כלל. עם זאת, במציאות, לעתים קרובות מתעלמים מהנושא של עכבה ליניארית, ולכן מתכננים משתמשים לעתים קרובות במכשיר רשת יציב של עכבה ליניארית של 50W כדי לבדוק משרני מצב משותף, והופכים בהדרגה לשיטה סטנדרטית לבדיקת הביצועים של משרני מצב משותף. אבל התוצאות המתקבלות בדרך כלל שונות באופן משמעותי מהמצב בפועל. למעשה, השראות המצב המשותף יפיק תחילה תדר של הנחתה של -6dB לאוקטבה עלייה בתדר הזוויתי במהלך פעולה רגילה (תדר זוויתי הוא -3dB המופק על ידי השראות המצב המשותף). תדר זוויתי זה הוא בדרך כלל נמוך מאוד, כך שההשראות יכולה לספק עכבה.
לכן, ניתן לבטא השראות באמצעות נוסחה זו, כלומר Ls=Xx/2 π f. ישנו נושא נוסף שמהנדסים צריכים לשים לב אליו כאן, והוא לשים לב לחומר של הליבה המגנטית ולמספר הסיבובים הנדרש בעת תכנון משרן משותף. ראשית, בואו נסתכל על מבחר דגמי הליבה המגנטית. אם יש מרחב השראות מוגדר בשלב זה, נבחר את דגם הליבה המגנטית המתאים בהתבסס על מרחב זה. אם אין תקנות, הבחירה בדגמי הליבה המגנטית היא בדרך כלל שרירותית.
לאחר קביעת מודל הליבה המגנטית של שנאי הכוח, המשימה הבאה היא לחשב את מספר הסיבובים הגדולים שהליבה המגנטית יכולה לפתול. באופן כללי, למשרן מצב משותף יש שתי פיתולים, בדרך כלל שכבה אחת, וכל פיתול מופץ בכל צד של הליבה המגנטית, עם מרחק מסוים בין שתי הפיתולים. מדי פעם נעשה שימוש גם בפיתולים כפולים ושכבות מוערמות, אך גישה זו יכולה לשפר את הקיבול המבוזר של הפיתול ולהפחית את הביצועים בתדר גבוה של השראות. בשל העובדה שקוטר חוט הנחושת נקבע על פי גודל הזרם הליניארי, ניתן לחשב את ההיקף הפנימי על ידי הפחתת רדיוס חוט הנחושת מהרדיוס הפנימי של הליבה המגנטית. לכן, עבור סלילים גדולים יותר, ניתן לחשב את קוטר חוט הנחושת עם בידוד ואת ההיקף התפוס על ידי כל סלילה.
