高周波SMPSを設計する際には、いくつかの側面を考慮する必要があります。- Yozea Electronic Co.,LTD

高周波SMPSを設計する際には、いくつかの側面を考慮する必要があります。

高周波SMPトランスの設計

高周波電源をお探しの場合は、高周波SMPSトランス . このタイプの変圧器は、電源電圧と負荷の間に抵抗絶縁を提供します。さらに、非安定化 DC 電圧を安定化 DC 電圧に変換するために使用できます。これらのデバイスは、高周波インバータ、溶接機、その他の用途でよく使用されます。これらは商用電子ネットワークでも役立ちます。

高周波 SMPS を設計する際には、いくつかの側面を考慮する必要があります。その 1 つは、適切なタイプの磁気コアを選択することです。アプリケーションに最適なものを選択するための重要な要素は、磁気コアがサポートできる電圧です。小型 SMPS を作成する場合は E タイプコアを使用でき、高出力 SMPS が必要な場合はフェライトコアを選択できます。

考慮すべきもう 1 つの側面は、電源トランスのサイズです。一般的な SMPS は、10 W の負荷電力を供給するように設計されています。これは、変圧器がデバイスの重要なコンポーネントであることを意味します。デバイスの容量と効率に影響します。このため、電源トランスの選択は非常に重要です。

もう 1 つの重要な側面は、コアに巻き付けるために使用されるワイヤの種類です。ワイヤには、ボビン、ストランド、ワイヤ、銅箔の 4 つの主な種類があります。これらのワイヤはそれぞれ、コア内の誘導電圧に異なる影響を与えます。

銅箔は、SMPS のワイヤの優れた代替品です。ただし、表面積は広いです。その結果、銅導体上に高電圧絶縁が施されます。

高周波 AC 電源を使用すると、ワイヤの実効抵抗が増加する可能性があります。 これは表皮効果によるものです。これは、より高い周波数で電流がワイヤの最も外側の部分を流れる傾向があるときです。さらに、出力コンデンサを負荷端子の近くに配置することが重要です。デバイスの遠端に配置すると、エラーが発生する可能性があります。

考慮すべきもう 1 つの機能はヒステリシスです。ヒステリシス曲線は、入力電流制限を決定するのに非常に役立ちます。ヒステリシスとは、導体に電流が流れるときに発生する損失のことです。高周波では、電流の変化に応じてコア内の誘導電圧が増減します。したがって、誘導電圧がコア内の小さな領域に限定されれば、損失は低くなります。

適切な SMPS トランスを確実に選択するには、その特性を調査することが重要です。 たとえば、コイルの数や巻き方向が異なる場合があります。また、その設計は動作モードによって異なります。ほとんどの SMPS トポロジでは 2 コイルトランスが使用されますが、3 コイルトランスを使用して複数の出力を実現することもできます。

高周波 SMPS の主な材料要件は、低いコア損失 pFe と高い飽和磁束密度 Bs です。中でも、ナノ結晶材料は温度安定性に優れ、損失が極めて低い。