Svenska ElektronikForumet

Hur dimensionerar man en switchad transformator? Hur mycket underdimensionerad kan den vara? Finns det några "regler"?

Jag antar att livslängden minskar om transformatorn är underdimensionerad, och självklart kan det vara farligt.

Om en kärna klarar av att köra igenom 20W kan du inte trycka mer igenom, så enkelt är det. Så hur du menar med hur mycket man kan underdimensionera den fattar jag inte.

Det som går sönder ifall transformatorn är underdimensionerad är nog främst switchkomponenterna. Om för hög ström går genom kärnan värms den. Flödestätheten för mättning minskar när ferrit-kärnans temperatur ökar. Ifall kärnan mättas går sannolikt en switchtransistor sönder.

http://www.smps.us/magnetics.html
Under rubriken "UNITRODE SEMINAR MAGNETICS" finns mycket att läsa (Appnotes från Texas instruments).

Man underdimensionerar inte, det ger bara stora förluster. Däremot får man gärna överdimensionera något för att ha lite marginal.
Beroende på hur switchningen styrs så har man mer eller mindre god kontroll över strömmen genom transformatorn. Har man god koll kan man alltså ha mindre marginaler. Viktigast är att ha koll på mättnadsströmmen.

Mättnadsfaktor, impedans, resistans och koppling primär/sekundär har betydelse. Det som är destruktivt för transformatorn är om den blir för varm så att lacken på lindningarna smälter eller i sällsynta fall om spänningen är så hög att det blir överslag.

Dimensionering av switchomvandlare som använder transformatorer och inte rena induktanser är en konst!

28 underbara matematikspäckade kapitel om kraftelektronik alldeles gratis:
http://project.eee.strath.ac.uk/textboo ... /index.php

Bild från kap 17. T är perioden då man laddar kärnan med magnetisk energi och
D när man plockar ut det på andra sidan transformatorn. Det finns en horisontell linje
någonstans ovanför strömkurvan där kärnan går i mättning och den ser man till att hålla
î en bit under genom att ha en lämplig periodtid. Hela kap 26 är om hur man dimensionerar
kärnor och det är inget man läser in på en kafferast direkt.

Observera att strömmen är ett mått på hur stor fältstyrka du byggt upp i kärnan. Genom att mäta strömmen ser man var man befinner sig, eller snarare hur mättad den är.
Man kan inte mätta en trafo genom att dra mer ström genom den. Bara elda upp den

Börjar strömmen dra iväg ordentligt är kärnan mättad, de flesta styrkretsar för switchade omvandlare har en sådan pulse-to-pulse strömbegränsning. då klipper den switchtrissorna på några hundra nanosekunder.

Ett annat sätt är att mäta integralen av spänning*tid , och alltid ligga på safe side by design.