ภาษา
หม้อแปลงความถี่สูงเป็นส่วนประกอบที่แปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ กระแส และอิมพีแดนซ์ลักษณะเฉพาะ เมื่อกระแสสลับไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิ จะเกิดฟลักซ์แม่เหล็กสำรองขึ้นในแกนเหล็ก (หรือแกนแม่เหล็ก) ซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้า (หรือกระแสไฟ) ทำงานในขดลวดทุติยภูมิ
หม้อแปลงความถี่สูงประกอบด้วยแกนหม้อแปลง (หรือแกนแม่เหล็ก) และขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้ามีขดลวดสองเส้นขึ้นไป ขดลวดที่ใส่เข้าไปในขดลวดเรียกว่าขดลวดปฐมภูมิ และขดลวดอื่นๆ เรียกว่าขดลวดทุติยภูมิ แกนแม่เหล็กของหม้อแปลงประกอบด้วยแกนแม่เหล็กทรงกระบอก, แกนแม่เหล็กชนิด RM, แกนแม่เหล็กชนิด E, แกนแม่เหล็กชนิด EC, ETD และ EER, แกนแม่เหล็กชนิด EP, แกนแม่เหล็กรูปวงแหวน, แกนแม่เหล็กชนิด PQ เป็นต้น แกนแม่เหล็กเหล่านี้มีผลกระทบอย่างไรต่อการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า? ข้อมูลต่อไปนี้สามารถให้การวิเคราะห์โดยละเอียดได้
โดยพื้นฐานแล้ว เฟรมและขดลวดนั้นถูกห่อหุ้มด้วยแกนแม่เหล็ก ส่งผลให้มีการป้องกัน EMI ได้ดีเยี่ยม ข้อกำหนดของแกนแม่เหล็กชนิดกระป๋องทั้งหมดเป็นไปตามมาตรฐาน IEC และมีความสามารถในการสับเปลี่ยนระหว่างการผลิตได้ดี มันสามารถให้ประเภทเฟรมธรรมดา (โดยไม่ต้องใส่พิน) และประเภทเฟรมการติดตั้งบอร์ด PCB (ด้วยการใส่พิน); เนื่องจากการออกแบบรูปทรงกระป๋องจึงมีราคาสูงกว่าเมื่อเทียบกับแกนแม่เหล็กที่มีสเปคเดียวกันประเภทอื่น เนื่องจากรูปร่างจึงไม่เอื้อต่อการกระจายความร้อนของท่อความร้อนจึงไม่เหมาะสำหรับใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนำที่มีกำลังสูง
เมื่อเปรียบเทียบกับประเภททรงกระบอก ด้านสมมาตรทั้งสองข้างของประเภททรงกระบอกได้ถูกลบออก การออกแบบนี้มีประโยชน์มากกว่าสำหรับการระบายความร้อนของท่อความร้อนและสำหรับการค้นหาสายไฟขนาดใหญ่ เมื่อเทียบกับแบบทรงกระบอกจะช่วยประหยัดพื้นที่การติดตั้งได้ประมาณ 40% เฟรมอาจเป็นแบบเข็มหรือแบบสอดเข็มก็ได้ สามารถติดตั้งได้ด้วยคลิปเหล็กคู่หนึ่ง แกนแม่เหล็กชนิด RM สามารถทำเป็นรูปทรงแบนได้ (เหมาะสำหรับหม้อแปลงระนาบกระแสหรือการประกอบแกนแม่เหล็กโดยตรงเข้ากับวงจรจ่ายไฟของแผงวงจรที่ได้รับการออกแบบด้วยขดลวดแล้ว) แม้ว่าผลการป้องกันจะไม่ดีเท่ากับแบบทรงกระบอก แต่ก็ยังมีประโยชน์
แกนแม่เหล็กชนิดนี้มีโครงสร้างที่ใกล้เคียงกับแบบ E และแบบกระป๋อง เช่นเดียวกับแกนแม่เหล็กชนิด E พวกมันมีพื้นที่เพียงพอสำหรับตัวนำหน้าตัดขนาดใหญ่เพื่อให้พอดี (เหมาะสำหรับแนวโน้มปัจจุบันของกระแสไฟแรงสูงแรงดันต่ำในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง); แกนแม่เหล็กรูปทรงนี้ยังกระจายความร้อนได้ดีผ่านท่อความร้อน เนื่องจากคอลัมน์กลางเป็นทรงกระบอก เมื่อเทียบกับคอลัมน์สี่เหลี่ยมที่มีหน้าตัดเท่ากัน ความยาวของขดลวดแบบเลี้ยวเดียวจะลดลง 11% ซึ่งส่งผลให้สูญเสียทองแดงลดลง 11% และยังช่วยให้แกนแม่เหล็กให้พลังงานที่สูงกว่าอีกด้วย นอกจากนี้ เสากลางที่เป็นทรงกระบอกยังป้องกันอันตรายด้านความปลอดภัยจากการทำลายฉนวนของสายม้วนในระหว่างการพันเนื่องจากมุมแหลมของเสากลางรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า
ค่าใช้จ่ายของแกนแม่เหล็กชนิด E นั้นต่ำกว่ามาก กระบวนการม้วนและประกอบนั้นง่ายมาก แกนแม่เหล็กประเภทนี้ปัจจุบันมีการใช้รูปทรงกันอย่างแพร่หลายมากที่สุด อย่างไรก็ตามข้อเสียเปรียบคือไม่สามารถสร้างเกราะป้องกันได้เอง แกนแม่เหล็กชนิด E สามารถติดตั้งได้ในทิศทางที่แตกต่างกัน และสามารถใช้แบบอนุกรมเพื่อให้ได้กำลังเอาต์พุตที่มากขึ้น แกนแม่เหล็กเหล่านี้สามารถทำเป็นรูปแบนได้ (ซึ่งเป็นรูปทรงแกนแม่เหล็กที่ได้รับความนิยมอย่างมากสำหรับหม้อแปลงระนาบในปัจจุบัน) พวกเขายังสามารถให้เฟรมแบบไม่มีพินและแบบพิน เนื่องจากการระบายความร้อนของท่อความร้อนที่ดีเยี่ยมและความสามารถในการใช้งานแบบอนุกรม ตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงไฟฟ้ากำลังสูงส่วนใหญ่จึงใช้แกนแม่เหล็กชนิดนี้
คอลัมน์กลางรูปวงแหวนของแกนแม่เหล็กชนิด EP มีโครงสร้างสามมิติ นอกจากปลายหางที่สัมผัสกับบอร์ด PCB แล้ว ขดลวดยังปิดสนิท ส่งผลให้มีการป้องกันที่ดีเยี่ยม รูปร่างที่เป็นเอกลักษณ์นี้ช่วยลดอิทธิพลของช่องว่างอากาศที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวระหว่างการประกอบแกนแม่เหล็กทั้งสอง และให้ปริมาตรที่มากขึ้นและอัตราส่วนการใช้พื้นที่โดยรวมที่สูงขึ้น
สำหรับผู้ผลิต แกนแม่เหล็กรูปวงแหวนจะประหยัดที่สุด ในบรรดาแกนแม่เหล็กต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบระหว่างทั้งสอง แกนนั้นมีต้นทุนต่ำที่สุด เนื่องจากการใช้เฟรม ต้นทุนเพิ่มเติมและการประกอบจึงเป็นศูนย์ เมื่อเหมาะสมก็สามารถพันด้วยเครื่องม้วนได้ การป้องกันของมันดีมาก
แกนแม่เหล็กชนิด PQ ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับตัวเหนี่ยวนำและหม้อแปลงที่ใช้ในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง การออกแบบรูปทรง PQ ช่วยเพิ่มอัตราส่วนระหว่างปริมาตร พื้นที่ของแกนแม่เหล็ก และพื้นที่รวมของขดลวด การออกแบบดังกล่าวทำให้สามารถให้ค่าความเหนี่ยวนำที่ใหญ่ที่สุดและพื้นที่ขดลวดสูงสุดที่มีแกนแม่เหล็กน้อยที่สุด การออกแบบนี้ช่วยให้ได้รับกำลังขับสูงสุดด้วยปริมาตรหม้อแปลงและน้ำหนักสุทธิที่เล็กที่สุด ในขณะที่ใช้พื้นที่การติดตั้ง PCB น้อยที่สุด สามารถแก้ไขได้โดยใช้ที่หนีบเหล็กคู่หนึ่ง การออกแบบที่เหมาะสมนี้ยังทำให้ส่วนตัดขวางของเส้นทางแม่เหล็กของแกนแม่เหล็กมีความสม่ำเสมอมากขึ้น ดังนั้น โครงสร้างแกนแม่เหล็กประเภทนี้ยังช่วยลดจำนวนฮอตสปอตที่ทำงานเมื่อเปรียบเทียบกับแกนแม่เหล็กอื่นๆ ในการออกแบบโดยรวม
