Mengapa Ada Celah Udara? Apa sebenarnya fungsi celah udara?

Mengapa Ada Celah Udara? Apa sebenarnya fungsi celah udara? https://m.vk.com/wall412311521_685 Ketika ditanya pertanyaan ini, kebanyakan insinyur menjawab, Ini mencegah saturasi inti. Meskipun ini mungkin benar dalam kasus tertentu, itu tidak benar secara umum. Keith Billings 01 DES, 2002 Apa sebenarnya fungsi celah udara? Saat ditanyai pertanyaan ini, sebagian besar engineer menjawab, "Ini mencegah saturasi inti." Meskipun ini mungkin benar dalam kasus tertentu, itu tidak benar secara umum. Faktanya, pada transformator, celah udara tidak akan mencegah saturasi yang disebabkan oleh polarisasi tegangan ac yang berlebihan, seperti yang akan kita lihat. Selanjutnya, celah udara memiliki beberapa fungsi kritis lainnya. Gbr. 1 menunjukkan dua loop B / H ideal untuk inti Ferit yang khas. Kemiringan yang curam (permeabilitas tinggi) adalah untuk inti tanpa celah udara dan kemiringan yang lebih bertahap untuk inti yang sama dengan celah udara yang kecil. Untuk memulai, kami akan mengasumsikan inti akan digunakan untuk transformator frekuensi tinggi atau induktor. (Trafo atau induktor, hanya terpolarisasi dengan ac, sedangkan trafo choke atau fly-back memiliki komponen arus dc dan ac). Jika kita mengasumsikan bahwa ukuran inti, lilitan primer, dan frekuensi telah ditentukan sebelumnya, skala vertikal B (kerapatan fluks, Tesla) sebanding dengan tegangan yang diberikan (Vin) (Anda mungkin lebih suka menganggapnya dalam volt detik). Untuk contoh ini tegangan gelombang persegi (Vin) harus dipertimbangkan. Ini ditampilkan di sebelah kiri diagram. Perhatikan bahwa ketika nilai puncak (Bm) diproyeksikan ke kanan sehingga berpotongan dengan loop B / H yang tidak memiliki celah dan celah, margin antara titik kerja puncak (Bm) dan nilai saturasi (Bsat) tetap sama dengan atau tanpa celah udara. Oleh karena itu, jika tegangan yang diterapkan ditingkatkan ke titik saturasi, memasukkan celah udara tidak akan membantu. Dalam kasus transformator atau induktor, celah udara hanya mengurangi kemiringan loop B / H, mengurangi permeabilitas dan induktansi, dan karenanya meningkatkan arus magnetisasi pada primer. Ingatlah bahwa arus magnetisasi mengalir di primer - meskipun sekunder adalah rangkaian terbuka. Skala horizontal H (gaya magnetisasi, Oersted) sebanding dengan arus ketika ukuran inti, permeabilitas, dan belitan telah ditentukan. Peningkatan arus magnetisasi antara inti nongapped dan gapped secara jelas ditunjukkan oleh proyeksi dari intersep pada loop B / H. Jadi, dalam contoh transformator, celah digunakan untuk mengurangi induktansi (mungkin untuk aplikasi resonansi). Dalam beberapa kasus, celah udara yang sangat kecil dapat digunakan dalam transformator untuk menentukan induktansi primer dan mengurangi variasi pabrikan. Perlu diingat bahwa celah tersebut tidak akan mencegah terjadinya kejenuhan pada aplikasi transformator yang sebenarnya. Pada choke konduksi kontinyu, trafo flyback, dan trafo maju berujung tunggal, fungsi celah udara berbeda (trafo flyback benar-benar tersedak dengan belitan ekstra terisolasi). Dalam aplikasi choke, kita biasanya mengetahui arus dc (biasanya, arus beban dc rata-rata diterapkan ke filter keluaran dalam catu daya switchmode). Melihat Gambar. 2, Anda dapat melihat satu kuadran dari loop B / H sebelumnya untuk inti ferit, dengan dan tanpa celah udara. Kami memasukkan ini dengan parameter yang diketahui (arus dc) pada skala horizontal, H. Dengan memproyeksikan ini ke atas, intersep inti yang dikosongkan di Bdc tidak jenuh, sedangkan intersep inti nongap (garis atas) berada dalam saturasi (di Bsat). Oleh karena itu, tindakan pertama dari celah udara dalam aplikasi ini adalah untuk mencegah saturasi (ini juga mengubah permeabilitas dan induktansi juga). Karena kita biasanya mengetahui tegangan tegangan ac yang diterapkan pada choke, kita dapat menerapkannya pada skala vertikal, B, menggunakan garis fluks dc (Bdc) sebagai nilai rata-rata. Ini diatur dengan memproyeksikan ke kiri intersep nilai dc dari H pada loop B / H yang memiliki celah, seperti yang ditunjukkan. Perhatikan bahwa nilai maksimum kerapatan fluks (Bm) sekarang adalah jumlah dari nilai dc dan ac, dan ini jauh lebih dekat kejenuhan; celah yang lebih besar akan lebih disukai. Proyeksi komponen ac kembali ke skala horizontal H menunjukkan arus riak. Ingatlah bahwa meningkatkan celah udara lebih lanjut akan mengurangi kerapatan fluks yang dihasilkan oleh arus dc, tetapi tidak akan mengurangi perubahan fluks ac dari puncak ke puncak, karena ini adalah fungsi dari tegangan yang diberikan. Jika Anda mencoba menggambarnya, Anda akan melihat bahwa kerapatan fluks rata-rata akan berkurang sementara perubahan fluks ac puncak-puncak akan tetap sama (perhatikan bahwa arus riak puncak-ke-puncak akan meningkat). Akhirnya, bahkan desain maju yang terputus-putus akan mendapat manfaat dari celah udara, karena nilai fluks sisa akan mendekati nol, memungkinkan rentang kerapatan fluks kerja yang lebih besar. Keith Billings adalah Presiden DKB Power Inc., (dkbp@rogers.com), dan penulis Buku Pegangan Power Supply Switchmode yang diterbitkan oleh McGraw-Hill. Dia mempresentasikan Abe Pressman “Modern Switching Power Design Course” sesuai kebutuhan. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi Web Text translation ENGLISH - DETECTED INDONESIAN Dioptimalkan sekarang https://www.powerelectronics.com/content/article/21861299/why-have-an-air-gap Lihat aslinya