Найти в Дзене

Простая удобная программа расчета трансформатора двухтактного импульсного источника питания

Ссылка на программу в конце обзора!

В рамках данной статьи рассмотрим бесплатную русскую версию программы "Design tools pulse transformers 4.0.0.0". Она позволяет рассчитывать трансформаторы для двухтактных импульсных источников питания. Программа написана по оригинальной методике, созданной автором - Москатовым Евгением Анатольевичем из города Таганрог Ростовской области, Россия. В создание программы свой вклад внес Казаков Александр Константинович, Одородько Анатолий Алексеевич, Шевченко Михаил Павлович.
Источниками литературы для вывода формул были:

  1. Бальян Р. Х. Трансформаторы для радиоэлектроники. — М.: Изд-во «Советское радио», 1971. — 720 с., ил.
  2. Васютинский С. Б. Вопросы теории и расчёта трансформаторов. — Л.: Энергия, 1970. — 432 с., ил.
  3. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Г. С. Найвельт, К. Б. Мазель, Ч. И. Хусаинов и др.; под ред. Г. С. Найвельта. — М.: Радио и связь, 1986. — 576 с., ил.
  4. Проектирование источников электропитания электронной аппаратуры: Учебник / О. К. Березин, В. Г. Костиков, Е. М. Парфенов и др.; Под ред. В. А. Шахнова. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2005. — 504 с., ил.
  5. Расчёт электромагнитных элементов источников вторичного электропитания / А. Н. Горский, Ю. С. Русин, Н. Р. Иванов, Л. А. Сергеева. — М.: Радио и связь, 1988. — 176 с., ил
  6. Dowell P. L., «Effects of eddy currents in transformer windings», Proc. Inst. Elect. Eng., vol. 113, No. 8, pp. 1387 — 1394, Aug. 1966.

Всего автор в своей программе в разделе литературы отразил 217 полезных источников - книг и статей, обладающих сведениями по трансформаторам: конструкциям, измерениям их параметров, математическим моделям, методикам расчета и т.д.

Рисунок 1 - Фрагмент списка литературы
Рисунок 1 - Фрагмент списка литературы

Перед началом работы рекомендую ознакомиться с терминологией обозначений некоторых данных. Коротко о том, что указал автор программы:

Под эффективной индукцией магнитопровода подразумевается размах индукции при частном цикле петли гистерезиса в материале магнитопровода, при фиксированном значении мощности, потребляемой трансформатором.
Эффективная сила переменного тока — это такая сила тока, которая производит одинаковый эффект (тепловой, магнитный) с численно равной силой постоянного тока.
Треугольная составляющая тока первичной обмотки — это ток холостого хода трансформатора. Чем он меньше, тем лучше.
Если скважность равна единице, то это означает, что в двухтактной последовательности импульсов нет паузы на нуле и через транзисторы течёт сквозной ток. Чем больше пауза на нуле, тем больше скважность.

Полная версия раздела "Терминология обозначений некоторых данных":

Рисунок 2 - Терминология обозначений некоторых данных
Рисунок 2 - Терминология обозначений некоторых данных

Отличительной особенностью рассматриваемой программы является более высокая точность расчета импульсных трансформаторов по сравнению с универсальными симуляторами. Это обосновывается тем, что в универсальных симуляторах не учитываются потери на эффект близости и скин-эффект т.е. для универсальных симуляторов всё равно, какова глубина проникновения тока в толщу проводника, каковы потери на гистерезис в магнитопроводе, каковы потери на токи Фуко в проводах обмоток, из скольких жил состоит провод, число слоёв обмотки, толщина изоляции и т.п.

Автор так же указал рекомендации по намотке импульсных трансформаторов:

Рисунок 3 - Рекомендации по намотке импульсных трансформаторов
Рисунок 3 - Рекомендации по намотке импульсных трансформаторов

Заключительным моментом являются приложения:
1) Приложение 1: Справочные параметры никель-цинковых ферритов;
2) Приложение 2: Справочные параметры марганец-цинковых ферритов;
3) Приложение 3: Удельные потери и коэффициенты удельных потерь.

Рисунок 4 - Приложение 1: Справочные параметры никель-цинковых ферритов
Рисунок 4 - Приложение 1: Справочные параметры никель-цинковых ферритов
Рисунок 5 - Приложение 2: Справочные параметры  марганец-цинковых ферритов
Рисунок 5 - Приложение 2: Справочные параметры марганец-цинковых ферритов
Рисунок 6 - Фрагмент приложения 3: Удельные потери и коэффициенты удельных потерь.
Рисунок 6 - Фрагмент приложения 3: Удельные потери и коэффициенты удельных потерь.

В главном меню программы расположены местозаполнители для ввода данных. После ввода необходимо нажать на панели "Расчет" и программа выдаст результат.

Рисунок 7 - Интерфейс программы
Рисунок 7 - Интерфейс программы
Рисунок 8 - Условное разделение
Рисунок 8 - Условное разделение

В синей рамке выделена область выбора Преобразователя и область отображения соответствующей схемы:
1)
Полумостовая (отражена на рисунке выше);
2)
Мостовая:

Рисунок 9 - Мостовая
Рисунок 9 - Мостовая

3) Со средней точкой:

Рисунок 10 - Со средней точкой
Рисунок 10 - Со средней точкой

В зеленой рамке сосредоточена работа с Магнитопроводом: Выбор "Формы" и визуальное отображение для наглядности. Список доступных форм:
1)
Тороидальный (кольцевой, ring core) - отражен на рисунках выше;

2) Ш-образный с круглым керном (ETD):

Рисунок 11 - Ш-образный с круглым керном (ETD)
Рисунок 11 - Ш-образный с круглым керном (ETD)

3) Ш-образный с прямоугольным керном (E):

Рисунок 12 - Ш-образный с прямоугольным керном (E)
Рисунок 12 - Ш-образный с прямоугольным керном (E)

4) П-образный (стержневой,U):

Рисунок 13 - П-образный (стержневой,U)
Рисунок 13 - П-образный (стержневой,U)

5) Чашечный (горшкообразный,P,PM):

Рисунок 14 - Чашечный (горшкообразный,P,PM)
Рисунок 14 - Чашечный (горшкообразный,P,PM)

Рассмотрим "Примеры" в разделе "Опции". Доступно на выбор три варианта:
1)
Низкочастотный трансформатор;
2)
Среднечастотный трансформатор;
3)
Высокочастотный трансформатор.

Результаты расчета перечисленных примеров показаны на рис.15 - 17.

Рисунок 15 - Расчет низкочастотного трансформатора
Рисунок 15 - Расчет низкочастотного трансформатора
Рисунок 16 - Расчет среднечастотного трансформатора
Рисунок 16 - Расчет среднечастотного трансформатора
Рисунок 17 - Расчет высокочастотного трансформатора
Рисунок 17 - Расчет высокочастотного трансформатора

На этом все, обзор программы завершен. Благодарю за внимание и попытку понимания!


Возможно, Вас заинтересуют также:

  • Простые удобные справочники по транзисторам (с подобранными аналогами) и по диодам в одной программе!
  • Удобный простой Калькулятор Радиолюбителя
  • Простой удобный радиолюбительский Калькулятор с поиском аналогов транзисторов и микросхем!
  • Простой удобный и бесплатный калькулятор расчета симметричного мультивибратора!
  • Простой удобный электронный сборник принципиальных схем для радиолюбителя "300 СХЕМ"!

Ссылка на программу:

Программа для расчетов импульсных трансформаторов (radiostorage.net)https://radiostorage.net/2704-programma-dlya-raschetov-impulsnyh-transformatorov.html

__________________________________________

#радио #радиотехника #радиолюбитель #радиолюбительство #схемотехника #электроника #электроника начинающим #электроника для начинающих #обзор программы #по