שיקולי תכנון עבור מיתוג השראות במצב נפוץ של שנאי כוח

בתהליך התכנון של שנאי הכוח, המהנדסים צריכים לחשב ולהשלים בקפדנות את התכנון והבחירה המספרית של השראות המצב המשותף, הקשורה ישירות לדיוק ההפעלה של שנאי הכוח המיתוג. במאמר של היום ננתח בקצרה את תכנון השראות המשותף של שנאי כוח מיתוג, ונראה לאילו בעיות יש לשים לב בתכנון ובחישוב של השראות המשותף של שנאי כוח. בתהליך התכנון והייצור של שנאי כוח, המהנדסים צריכים לתכנן השראות במצב משותף, וישנם שלושה פרמטרים בסיסיים הנדרשים, כלומר זרם כניסה, עכבה ותדר, ובחירת ליבות מגנטיות. בואו נסתכל תחילה על זרם הכניסה. הערך של פרמטר זה קובע ישירות את קוטר החוט הנדרש לליפוף. בעת חישוב ובחירת קוטר החוט, צפיפות הזרם היא בדרך כלל 400A/cm³, אך ערך זה חייב להשתנות עם עליית הטמפרטורה של המשרן. בדרך כלל, הפיתולים מופעלים עם חוט יחיד, מה שמפחית רעש בתדר גבוה ואובדן אפקט העור. בתהליך החישוב, העכבה של השראות המצב המשותף של שנאי אספקת החשמל המיתוג מוגדרת בדרך כלל כערך המינימלי בתנאי התדר הנתונים. עכבה ליניארית בסדרה מספקת את הנחתת הרעש הנדרשת בדרך כלל. אבל למעשה, לעתים קרובות מתעלמים מבעיית העכבה הלינארית, ולכן מתכננים משתמשים לעתים קרובות במכשיר רשת ייצוב עכבה ליניארית של 50W כדי לבדוק משרני מצב משותף, והיא הפכה בהדרגה לשיטה סטנדרטית לבדיקת הביצועים של משרני מצב משותף. עם זאת, התוצאות המתקבלות בדרך כלל שונות למדי מהתוצאות בפועל. למעשה, תדר הפינה של משרן המצב המשותף יפיק תחילה עלייה של הנחתה של -6dB לאוקטבה בזמן נורמלי (תדר הפינה הוא התדר שהמשרן המשותף מייצר -3dB). תדר פינה זה הוא בדרך כלל נמוך כך שהתגובה האינדוקטיבית יכולה לספק עכבה. לכן, ניתן לבטא את השראות בנוסחה זו, כלומר: Ls=Xx/2πf. ישנו נושא נוסף שמהנדסים צריכים לשים לב אליו, כלומר, יש לשים לב לחומר הליבה ולמספר הסיבובים הנדרש בעת תכנון משרן המצב המשותף. קודם כל, בואו נסתכל על הבחירה של דגם הליבה המגנטית. אם יש מרחב השראות מוגדר בשלב זה, נבחר את דגם הליבה המגנטית המתאים בהתאם למרחב זה. אם אין ויסות, דגם הליבה המגנטית נבחר בדרך כלל כרצונו. לאחר קביעת סוג הליבה של שנאי הכוח, העבודה הבאה היא לחשב את המספר המרבי של סיבובים שהליבה יכולה לבצע. באופן כללי, למשרן מצב משותף יש שתי פיתולים, בדרך כלל חד-שכבתיים, וכל פיתול מופץ בכל צד של הליבה המגנטית, ושתי הפיתולים חייבים להיות מופרדים במרחק מסוים. מדי פעם נעשה שימוש גם בפיתולים כפולים וערומים, אך גישה זו מגדילה את הקיבול המבוזר של הפיתול ומפחיתה את ביצועי התדר הגבוה של המשרן. מכיוון שקוטר החוט של 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, ניתן לחשב את המספר המרבי של סיבובים לפי קוטר החוט של חוט הנחושת בתוספת בידוד וההיקף התפוס על ידי כל פיתול