আপনি ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার জানেন? 5 মিথ যা এমনকি ইঞ্জিনিয়ারদের বোকা

ভূমিকা

একটি ফোন চার্জার, একটি LED ড্রাইভার, বা একটি ল্যাপটপ অ্যাডাপ্টার খুলুন, এবং ভিতরে কোথাও আপনি এনামেলড তারের দুই বা তার বেশি উইন্ডিং সহ একটি ছোট ফেরাইট-কোরড উপাদান পাবেন৷ এটি ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার - প্রায় প্রতিটি আধুনিক সুইচ-মোড পাওয়ার সাপ্লাই (SMPS) এর চৌম্বকীয় হৃদয়। যদি আপনি 1990 এর দশকের ভারী "ওয়াল-ওয়ার্ট" ট্রান্সফরমারটি মনে রাখেন একটি শান্ত নদী, একটি ইলেকট্রনিক ট্রান্সফরমার একটি উচ্চ-গতির পাম্প: এটি প্রতি সেকেন্ডে কয়েক হাজার বার সুইচ করে, তাই কোর এবং উইন্ডিংগুলি ছোট হতে পারে। এর দুটি কাজ পরিচিত: ভোল্টেজ পরিবর্তন করা এবং বিচ্ছিন্ন সরবরাহে, বিপজ্জনক প্রধান দিকটিকে নিরাপদ আউটপুট দিক থেকে বৈদ্যুতিকভাবে আলাদা রাখা।

নীতি ও প্রকারভেদ

পদার্থবিজ্ঞান এখনও ফ্যারাডে এর আনয়নের নিয়ম: প্রাথমিক ওয়াইন্ডিংয়ে একটি পরিবর্তিত কারেন্ট একটি ফেরাইট কোরে একটি পরিবর্তনশীল চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে, যা সেকেন্ডারিতে একটি ভোল্টেজকে প্ররোচিত করে। "ইলেক্ট্রনিক" অংশটি হল চারপাশের সার্কিট। AEA এর মতে কিভাবে একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই কাজ করে? নির্দেশিকা, সরবরাহ প্রথমে একটি উচ্চ-ভোল্টেজ ডিসি বাসে মেইন এসিকে সংশোধন করে; একটি MOSFET তারপর সেই DC-কে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি AC-তে ছেঁটে দেয় — সাধারণত দশ হাজার kHz এবং, অনুরণিত ডিজাইনে, 1 MHz-এর চেয়ে বেশি — এবং ট্রান্সফরমার চালায়। সেকেন্ডারি সংশোধন করা হয় এবং ডিসিতে ফিল্টার করা হয়।

একজন প্রকৌশলীর জন্য, প্রতিটি ডিজাইন পছন্দের মূল প্যারামিটারগুলি হল:

• সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি — উচ্চতর ফ্রিকোয়েন্সি মূল এবং আউটপুট ফিল্টারকে সঙ্কুচিত করে, কিন্তু সুইচিং লস এবং ইএমআই বাড়ায়।

• টার্নস রেশিও — ডিউটি ​​সাইকেল এবং লোকসানের পর রুক্ষ আউটপুট ভোল্টেজ সেট করে।

• বিচ্ছিন্নতা রেটিং - উইন্ডিংগুলির মধ্যে অস্তরক প্রতিরোধী (সাধারণত 2500 VAC বা বাণিজ্যিক ডিজাইনে উচ্চতর , প্রতি শিল্প বিচ্ছিন্নতার রেফারেন্স)।

• মূল উপাদান — ~20 kHz – 3 MHz-এর জন্য MnZn ফেরাইট; নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি এবং উচ্চ কারেন্টের জন্য পাউডার লোহা।

• লিকেজ ইনডাক্টেন্স এবং উইন্ডিং ক্যাপাসিট্যান্স — পরজীবী উপাদান যা স্নাবার ডিজাইন, ইএমআই এবং অনুরণিত আচরণ নির্ধারণ করে।

টপোলজি — ফ্লাইব্যাক, ফরোয়ার্ড, হাফ-ব্রিজ, ফুল-ব্রিজ, এলএলসি — আসলেই একটি রেসিপি যে কখন এবং কীভাবে শক্তি বিচ্ছিন্নতা ব্যবধান অতিক্রম করে এবং সেই রেসিপিটি ট্রান্সফরমারকে বেছে নেয়।

আবেদনের উদাহরণ

একটি 65 ওয়াট ল্যাপটপ চার্জার বিবেচনা করুন। এটি সাধারণত একটি বিচ্ছিন্ন ফ্লাইব্যাক রূপান্তরকারী। একটি MOSFET ~390 V DC বাসে পরিবর্তন করে; ফেরাইট ট্রান্সফরমার উভয়ই ভোল্টেজকে নিচে নামিয়ে দেয় এবং মেইন এবং 19 V আউটপুটের মধ্যে শক্তিশালী বিচ্ছিন্নতা প্রদান করে; একটি অপ্টো-কাপলার ফিডব্যাক লুপ কন্ট্রোলার চিপকে ডিউটি ​​সাইকেল সামঞ্জস্য করতে বলে যাতে লোড পরিবর্তন হলে আউটপুট স্থির থাকে। ট্রান্সফরমার অত্যাবশ্যক — কিন্তু এটি একটি সিস্টেমের একটি মাত্র অংশ যাতে রয়েছে সুইচিং স্টেজ, কন্ট্রোলার, স্নাবার্স এবং একটি আউটপুট ফিল্টার।

সাধারণ ভুল ধারণা / মজার ঘটনা

মিথ 1 - "একটি সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই একটি ট্রান্সফরমার।" না। যেমন এলপিইএমএ ইলেকট্রনিক্স নির্দেশ করে, ট্রান্সফরমারটি সরবরাহের ভিতরে মাত্র একটি ব্লক; স্যুইচিং স্টেজ, কন্ট্রোলার এবং আউটপুট ফিল্টার বেশিরভাগ কাজ করে।

মিথ 2 - "ট্রান্সফরমার ডিসিতে চলে।" স্ট্যাটিক ডিসি একটি স্থির ক্ষেত্র তৈরি করে এবং কোন শক্তি স্থানান্তর করে না । একটি SMPS-এর ভিতরে থাকা "ডিসি বাস"কে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি এসি-তে কেটে ফেলা হয় তার আগে এটি কখনোই উইন্ডিংয়ে পৌঁছায়।

মিথ 3 - "বড় মানে ভাল।" উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে কোর নাটকীয়ভাবে সঙ্কুচিত হতে পারে। কয়েক গ্রাম ফেরাইট 50 Hz সিলিকন স্টিলের কিলোগ্রাম প্রতিস্থাপন করে — AEA অনুরূপ শক্তির পুরানো রৈখিক সরবরাহের জন্য প্রায় 20-60% এর তুলনায় প্রায় 70-95% এর SMPS কার্যকারিতা নোট করে।

মিথ 4 - "একটি বিচ্ছিন্ন ট্রান্সফরমার আউটপুটকে ক্ষতিকর করে তোলে।" বিচ্ছিন্নতা প্রাথমিক এবং মাধ্যমিকের মধ্যে পরিবাহী পথ ভেঙে দেয়, তবে মাধ্যমিক এখনও একটি বিপজ্জনক ভোল্টেজ বহন করতে পারে। সর্বদা রেটেড ওয়ার্কিং ভোল্টেজ এবং ক্রীপেজ/ক্লিয়ারেন্সকে সম্মান করুন।

মজার ঘটনা - MHz জাদু। কিছু এলএলসি রেজোন্যান্ট ডিজাইন 1 মেগাহার্টজের উপরে সুইচ করে, তাই একটি মুদ্রার চেয়ে ছোট একটি ট্রান্সফরমার সার্ভার বা টেলিকম বোর্ডে 300 ওয়াট সরবরাহ করতে পারে। "ওয়াল ওয়ার্ট" শুধু সঙ্কুচিত হয়নি - এটি নিজেকে নতুন করে উদ্ভাবন করেছে।