Десет принципа при конструиране на драйверни и изходни трансформатори за SE
Десет принципа при конструиране на драйверни и изходни трансформатори за SE.
Инж. Г Цветков
При конструирането на SE трансформатори има няколко основни принципа, спазването на които дава възможност дори в домашни условия да се постигне съвременно ниво близко например до това на "Лундал". За постигане на нивото на "Танго" са нужни скъпи и дефицитни материяли и повече опит.
Констуирането е подчинено на постигнето на минимални паразитни параметри - индуктивност на разсейване (Ls) и разпределен паразитен капацитет.
1. ПЪРВИ ПРИНЦИП. Магнитопровод понасящ максимална индукция 1,7 - 2 Тесли. Всяка десета от индукцията в повече е изключително важна. На тези изискваня, отговарят повечето съвременни зърнесто-ориентирани трансформаторни ламарини обработени правилно механично и термично. Форма – леко удължена и сечение, ако не кръгло то поне близко до квадратното за къса навивка. Дебелина на ламарината под 0,35мм.
2. ВТОРИ ПРИНЦИП. Дълга и ниска намотка, максимално близка до магнитопровода. Тороида е най-подходящ, но при него не може да се контролира въздушната междина. Следва трансформатор с две макари, но легнали плътно върху магнитопровода. Отдалечавне от 1 – 2 мм, увеличава Ls и обезмисля тази конструкция. И накрая "Ш" - магниторпровод с натъпкани до край ламели за постигане на максимална близост бобина - магнитопровод. Тази конструкция обаче има най-тясна и най-висока намотка, което е неблагоприятното за Ls. Макар и компромисна е най-лесно изпълнима и за това е получила най-широко разпространение.
3. ТРЕТИ ПРИНЦИП. Хоризонтално секциониране. Разделянето на първичната на 2 секций намалява Ls - 2 пъти, на 4 секций - 4 пъти и т.н. Намаляването на Ls увеличава обратнопропорционално горната гранична честота на усилвателя.
4. ЧЕТВЪРТИ ПРИНЦИП. При секционирането се използва принципа на сандвича : вторична намотка, а под и над нея - първична или обратното. Броят на навивките трябва така да е съобразен, че намагнитващата сила (произведение от ток по брой навивки) на вътрешната намотка да е равна на сумата от намагнитващите сили от двете външни. Ясно е че не всички разпределения на навивките са удачни. Допустимо е и дори желателно, последователно включване на първичните намотки и паралелно на вторичните. Приведеното активно съпротивление на първичната трябва да е равно на съпротивлението на вторичната. Общото съпротивление трябва да гарантира к.п.д. > 90%.
5. ПЕТИ ПРИНЦИП. Всички редове трябва да са с еднаква дължина. Не са допустими непълни редове. При непълен ред не се компенсират ефикасно магнитните полета на първичната и вторичната и се увеличава Ls.
6. ШЕСТИ ПРИНЦИП. Увеличаването на броя на секцийте намалява Ls, но увеличава разпределения паразитен капацитет. Увличането по прекалено секциониране не е полезно. Съсредоточения паразитен капацитет е едно, а разпределения - съвсем друго. Последният може да е над 10 пъти по-малък от съсредоточения, чрез подходящо свързване на секцийте на първичната намотка. Използва се принципа - между срещулежащите намотки да има минимална потенциална разлика. Схемата на свързване зависи от конкретната конструкция и от това дали вторичната намотка ще се свързва към маса (първичната винаги е замасена). От схемата на свързване се определя начина на разпределяне на капацитета. При вертикално секциониране се намалява собсвения капацитет на намотката, но в повечето случаи се увеличава разпределения капацитет на трансформатора, заради по-неблагоприятното включване на отделните гранични капацитети.
7. СЕДМИ ПРИНЦИП. Честотата на срязване, определена от Ls, трябва да е малко по-ниска от честотата на срязване от паразитния капацитет. Това се налага от изискването за нисък качествен фактор на паразитния трептящ кръг и съответно постигане на малко разтрептяване при преходни процеси. Безмислено е прекалено намаляване на Ls , за сметка на капацитета а също и обратното.
8. ОСМИ ПРИНЦИП. Индуктивността на първичната намотка (за 20 херца долна гранична честота), трябва да бъде не по-малко от 8 хенри за килоом.
9. ДЕВЕТИ ПРИНЦИП. Въздушната междина, за конкретния проект, трябва точно да бъде изчислена и реализирана, с цел правилно отместване работната точка върху хистерезисната крива. Но това е друга и обширна тема.
10. ДЕСЕТИ ПРИНЦИП. С увеличаване на преводното отношение се увеличава и разпределения паразитен капацитет. Най-нисък е той при преводно отношение 1 : 1 и правилно включване на отделните секций. Затова добрите драйверни трансформатори са с преводно отношение близо да тази стойност.
