반파 정류기는 변압기에서 특히 단단합니까?

13

이 책에서 발명가를위한 실용적인 전자, 3 에드. 저자들은 반파 정류기를 사용하는 것은 비효율적이고 "핵심이 편파되어 한 방향으로 포화되기 때문에"권장하지 않는다. (395 페이지) 이것이 유효한 관심사이며 장기 반파 정류기 전원 공급 장치의 위험은 무엇입니까?

rectifier

— 필
소스

2

나는 단일 파 정류로 인해 한 번 비참하게 실패한 변압기를 가지고 있었다. 희미하고 최대 밝기 모드의 할로겐 램프에 사용되었습니다. 230V 주전원에 연결할 때 12V 할로겐 램프에서 파란색으로 깜박이는 것과 같은 재앙. 1 차와 2 차가 단락 된 것 같습니다.

— jippie

많은 조명 된 초인종 (일명 "주변"초인종)은 차임에 지속적인 전원을 공급하기 위해 전면 도어 버튼에 다이오드가 있습니다. 이 응용 프로그램에서 전력량이 부족한 것으로 의심되며 조명이 백열등이면 필터링되지 않을 수도 있습니다. 이것은 매우 긴 반파 정류의 실제 예입니다. 아마도 이러한 회로의 낮은 인발로 인해 변압기에 미치는 영향은 무시할 수 있습니까?

— Phil

8

Hammond 는 반파 정류의 경우 변압기 RMS 정격 전류의 0.28 배, 전파 브리지 정류 전류의 경우 RMS 정격 전류의 0.62 배인 출력 DC 전류를 권장합니다.

따라서 2.2 배 더 큰 AC 변압기 (및 두 배 크기의 필터 커패시터)를 사용하지 않는다면 일부 다이오드를 절약 할 수 있습니다.

주 변압기의 최소 공통 크기는 2 와트이므로 전류 요구 사항이 크지 않은 경우 합리적인 선택이 될 수 있습니다. 또한 다이오드 강하를 저장하여 전압을 조금 더 얻습니다.

— 페페 페니
소스

6

예. 반파 정류기는 단방향 전류 만 끌어옵니다. 이것은 코어의 자화가 DC 바이어스를 얻도록하여 자화 곡선의 중간 점을 0에서 멀어지게한다.

이것의 효과는 정상 부하 전류뿐만 아니라 공급 장치에서 높은 포화 전류 펄스가 발생한다는 것입니다. 변압기 권선 및 코어의 세부 사항과 부하의 크기에 따라 변압기가 과열되거나 과열되지 않을 수 있습니다.

어떻게 이런 일이 일어나는지는 미묘합니다. Andy_aka와 Dave Tweed (및 다른 많은 사람들)는 변압기가이 효과를 '보여서는 안되며'2 차 전류가 코어의 플럭스에 영향을 미치지 않아야한다고 주장합니다. 그리고 초전도 1 차를 갖는 이상적인 변압기의 경우, 부하 전류는 코어 플럭스에 직접 영향을 미치지 않습니다.

당신이 진짜 변압기에 오실로스코프를 연결 그러나, 내 게시물에 설명 된대로 여기에 또 다른 포럼에서, 당신은 포화 행동에 상당한 변화를 참조하십시오. 무슨 일이야?

단방향 2 차 전류는 단방향 1 차 전류가 유도되게한다. 1 차에는 저항 이 있기 때문에 저항 에서 단방향 전압 강하가 발생하여 1 차에서 오프셋 DC 전압이 발생합니다. 이 전압으로 인해 1 차 인덕턴스에 전류가 축적되어 코어에 일정한 플럭스가 형성됩니다.

그 플럭스가 얼마나 쌓이나요? 코어 포화가 없으면 무기한으로 구축됩니다. 코어 포화를 사용하면 코어가 포화 상태가 될 때 트랜스포머가 큰 전류 펄스를 받기 시작합니다. 이러한 큰 전류 펄스는 1 차 권선 저항에서 큰 전압 펄스를 생성하며, 결국 정상 상태에 도달하면 단방향 부하로 인한 전압 강하는 포화 펄스로 인한 전압 강하에 의해 균형을 이룹니다.

트랜스포머의 플럭스가 이동하여 출력 전류는 단방향이지만 입력 1 차 전류는 양방향이며 다시 0이됩니다.

내 다이어그램의 빠른 키.

청색 트레이스-전원 입력 전압
자주색 트레이스-부하 전압 및 전류
황색 트레이스-전원 입력 전류

상단 스코프 샷-무부하 변압기
중간 스코프 샷-정상 저항 부하
하단 스코프 샷-정류 저항 부하

노란색 전류 트레이스를 보면 1 차 전류를 AC 전류로 되 돌리는 효과가있어 Rp에서 발생하는 전압이 전체적으로 0이됩니다.

— Neil_UK
소스

1

코어의 필드는 부하 전류와 무관합니다.

— Dave Tweed

1

백업 할 측정이 있습니까?

— Neil_UK

1

기본 전자기장 이론 일뿐입니다. 당신 은요?

— Dave Tweed

2

이것은 다른 포럼에 있습니다. 새로운 4 채널 리골에 대한 첫 번째 조명. 아마도 모든 곡선을 설명 할 것입니다. 이 특정 코어는 상당히 부드럽고 보수적으로 설계되었으므로 포화되지는 않지만 그 효과를 보여줍니다. 다른 코어는 더 어렵다.

— Neil_UK

1

이 포럼 포스트는 임피던스가 너무 낮지 않은 기본의 전압 소스로 쉽게 설명 할 수 있습니다. 즉, 반파 정류기 전류는 실제로 구동원 파형에서 비대칭을 야기한다. 또한, 자화 전류는 1 차 언로드 인덕턴스로 인한 것이므로 전압이 0 (90도 오프셋)을 통과 할 때 포화가 발생하는 것을 보게됩니다. 채도를 유발합니다.

— Andy 일명

3

변압기 코어의 포화는 자화 전류 로 인한 것이며 부하로 인해 흐를 수있는 전류 와 관련이 없습니다 . 그 이유는 부하에 의해 생성 된 2 차측의 암페어 회전이 1 차 측의 1 차측 암페어 회전을 정확하게 취소하기 때문입니다.

이 책은 잘못되었고 그 이유는 다음과 같습니다.-

시나리오 1은 단일 회전 1 차-인덕터 및 전류 Im 흐름처럼 작동합니다.
시나리오 2에서 기본은 두 개의 병렬 회전으로 변환됩니다. 각 권선에는 Im / 2가 흐릅니다.
시나리오 3은 기본 변압기입니다. 출력에서 보이는 전압은 입력에서와 동일한 위상입니다. 시나리오 2에서는 권선 주위에 부정한 전류 흐름이 있어야합니다.
시나리오 4는 2 차측에 부하가 있으며 2 차측의 전류는 1 차측의 부하 전류와 반대 방향으로 흐릅니다.

따라서 트랜스포머 2 차로로드해도 채도가 증가하지 않습니다.

— 앤디 일명
소스

2

이 답변은 변압기 권선 저항 또는 누설 인덕턴스의 영향을 고려하지 않습니다. 더 높은 부하의 경우 정류기 다이오드가 부하로 전도되는 파형 부분 동안이 R 및 L에 걸쳐 전압 강하가 발생합니다. 이러한 강하는 코어에 의해 보여지는 전압을 감소시켜, 자화 전류가 사이클의 다른 절반에 비해 사이클의 절반에서 감소되게한다. 이로 인해 변압기가 점차 포화 상태로 "보행"할 수 있습니다.

— ConduitForSale

@ConduitForSale 자화 전류의 피크는 전압의 제로 크로스에서 보여 지므로 저항성 부하 전류 피크는 대전류 (90도)에 영향을 미치지 않습니다.

— Andy 일명

2

이것이 많은 국가들이 장치의 주 전류에서 고조파의 양을 제한하여 반파 정류기를 내재적으로 (또는 명시 적으로) 금지하는 이유입니다. 분배 변압기가 포화 될 수 있습니다.

— ConduitForSale

예쁜 주장. 그러나 비선형 투과성으로 포화로 이어지는 실제 코어 측정을보고 싶습니다.

— Neil_UK

0

변압기의 코일 전류는 H 필드를 유발하고 -d / dt B는 1 차 코일 전압을 차단하고 1 차 코일 인덕턴스를 유발하는 전압을 포함한 유도 전압을 유발합니다. -d / dt B는 실제로 외부 회로에 영향을 미치는 유일한 것이므로, 2 차 전류의 DC 바이어스는 B (H) 곡선에서 바이어스 된 위치로 이동하지 않는 한 1 차 전류로 자체적으로 전달되지 않습니다. 트랜스포머 포화가 다소 빠르게 설정되는 경향이 있기 때문에 전류가 유입되는 동안 -d / dt B가 고장 나는 지점이 있습니다. 해당 지점에 도달하면 트랜스포머는 거의 절반의 시간 동안 인덕턴스 대신 DC 저항 만 제공합니다.

— 사용자 100244
소스

-1

아니오. "변압기의 단단함"은 전원에 의해 결정됩니다. VA 등급을보십시오.

— 미크
소스