Transformator Inti Ferit; Panduan Definitif tentang Dasar

Kebanyakan transformator tenaga listrik memiliki gulungan sekunder dan primer sebagai fitur dasar. Di lain waktu, mungkin ada gulungan tersier. Dengan demikian, harus ada hubungan fluks yang efektif di tengah belitan untuk menggerakkan transformator. Akibatnya, ada penambahan jalur magnet keengganan rendah dengan kemahiran tinggi untuk memastikan hubungan fluks bekerja dengan sangat baik. Jalur magnet inilah yang kami sebut sebagai inti.

Sekarang, inti terdiri dari berbagai bahan seperti ferit, baja, silikon, dan banyak lagi. Artikel ini hanya akan fokus pada inti ferit dan menjelaskan berbagai jenis, manfaat, dan aplikasi. Selain itu, kami dapat memberikan pengetahuan lain yang mungkin penting bagi Anda.

1. Apa itu Transformator Inti Ferit?

Seringkali, inti ferit magnetik memiliki kombinasi mangan, seng, senyawa nikel, dan oksida besi. Karena senyawa memiliki koersivitas rendah, mereka jatuh di bawah ferit lunak. Jenis inti ferit terdiri dari cangkang, toroidal, silinder, dan inti tertutup.

(induktor toroidal atau silinder pada inti magnetik)

Trafo inti ferit biasanya memiliki permintaan yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan trafo inti besi. Trafo ferit memiliki kelebihan, termasuk ketahanan terhadap arus tinggi, kerugian histeresis rendah, dan tidak diperlukan laminasi.

Di sisi lain, transformator inti besi membutuhkan laminasi untuk mencapai mode rugi-rugi eddy yang rendah. Juga, karena Anda tidak dapat menipiskan laminasi, laminasi cenderung tidak efektif untuk frekuensi yang lebih tinggi.

2.Jenis dan Manfaat Transformer Inti Ferit

Jenis

Daftar di bawah ini terdiri dari jenis utama transformator inti ferit.

Seng Mangan (MnZn)

Selain memiliki permeabilitas yang lebih tinggi, MnZn juga memiliki tingkat kejenuhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan nikel-seng ferit. Oleh karena itu, mereka adalah yang terbaik dalam aplikasi yang memiliki frekuensi operasi kurang dari 5MHz. Selain itu, impedansi inti cocok untuk induktor hingga 70MHz.

Nikel Seng (NiZn)

Dibandingkan dengan MnZn, NiZn memiliki resistivitas yang lebih tinggi. Karena itu, Anda sebagian besar akan menggunakannya dalam aplikasi yang membutuhkan rentang frekuensi 2MHz hingga beberapa 100MHz. Selain itu, impedansinya dapat melayani induktor yang melampaui 70MHz. Namun, inti ferit NiZn sensitif terhadap suhu dengan suhu Curie yang bahkan lebih rendah di bawah 500 °C.

Debu Pasir

Debu pasir adalah koil choke frekuensi tinggi yang hanya dapat Anda gunakan dengan ferit.

Laminasi/ Amorf &Nanokristalin

Sebagian besar, Anda akan menemukan laminasi / amorf &nanokristalin di berbagai bidang seperti UPS, perangkat las, dan inverter.

Juga, baik untuk dicatat bahwa inti ferit datang dalam berbagai bentuk sebagai berikut;

Inti ETD; Pertama, kami memiliki inti ETD dengan hambatan belitan minimum di tiang tengahnya. Resistansi belitan memungkinkan optimalisasi dimensi untuk meningkatkan efisiensi daya. Selain itu, mereka sesuai dengan induktor dan transformator daya secara efisien.

Inti EER; Kedua, ada inti EER dengan fitur pos tengah bulat. Sering kali, tiang tengah bundar akan mengizinkan panjang jalur berliku yang lebih pendek jika dibandingkan dengan tiang tengah persegi.

E, saya inti; Fiturnya adalah gulungan gelendong. Dan Anda dapat merakitnya dengan mudah. E, saya menggunakan inti adalah; transformator inverter, broadband, daya, konverter, induktor telekomunikasi, dan diferensial.

Inti EFD; Memiliki fitur luas penampang. Karena itu, aplikasi dengan beberapa trafo &induktor dan trafo kompak dapat memanfaatkannya.

(induktor manik ferit).

Manfaat

Beberapa manfaat transformator inti ferit yang ditawarkan untuk sebagian besar aplikasi kelistrikan meliputi;

1. Pertama, sangat permeabel terhadap magnet. Oleh karena itu, trafo sering digunakan pada trafo frekuensi tinggi.
2. Kemudian, konduktivitas listriknya rendah . Ini memastikan inti ferit tidak kehilangan arus eddy.
3. Selain itu, intensitas medan listrik lebih tinggi . Hal ini memungkinkan perubahan arah magnet dengan sedikit kerugian histeresis. Terlebih lagi, ada baiknya untuk dicatat bahwa inti ferit keras memiliki koersivitas yang lebih rendah daripada inti ferit lunak.

(histeresis dalam medan magnet).

Manfaat lain dari transformator inti ferit dalam industri listrik termasuk;

• Faktor histeresis rendah,
• Nilai Q tinggi,
• Distorsi sinyal rendah, dan
• Sensitivitas DC rendah.

3. Apa itu Aplikasi Utama Ferrite Core Transformer?

Sebuah transformator inti ferit dalam berbagai aplikasi yang terdiri dari berikut ini;

• Konverter DC-DC; Di sini, mereka menurunkan atau meningkatkan tegangan Arus Langsung.
• Pengisi daya ponsel; Terbukti, setiap charger ponsel memiliki ampere dan voltase tertentu. Oleh karena itu, trafo inti ferit membantu menaikkan dan menurunkan tegangan sesuai persyaratan.
• Sirkuit elektronik daya; Semua sirkuit elektronik daya dengan frekuensi tinggi mengintegrasikan transformator inti ferit. Misalnya, ada inverter gelombang sinus murni dan inverter catu daya mode sakelar.
• Peralatan rumah tangga; Beberapa peralatan rumah tangga yang menggunakan trafo ferit antara lain kulkas, AC, mesin cuci, dan TV. Selanjutnya, trafo membantu dalam penekanan tingkat kebisingan dalam filtrasi EMI saat beroperasi.

(pengurangan kebisingan menggunakan komponen ferit).

• Inverter DC tanpa sikat; Transformator ferit mengubah AC ke DC atau AC ke AC dalam rangkaian inverter DC brushless.
• Panel surya; Selanjutnya, pada panel surya dan baterai, transformator meningkatkan tegangan DC rendah.
• Kendaraan listrik; Motor mesin dan pengisi daya kendaraan listrik menggunakan transformator inti ferit.
• Pencahayaan; Terakhir, trafo ferit bertindak sebagai trafo driver dan memberikan tegangan yang diperlukan di segmen LED.

4. Cara Menghitung Transformer Inti Ferit

Pertama dan terpenting, siapkan semua parameter yang diperlukan. Desain kami di sini adalah topologi push-pull center tap.

Hitung belokan utama

3 adalah giliran utama.

• Hitung belokan sekunder; Nilai sekunder puncak konstan pada 310V. Ini membantu dalam mempertahankan tegangan operasi 13V hingga 10.5V (terendah). Tambahan 20V ke 310V menghasilkan 330V, yang cukup baik untuk tegangan puncak keluaran maksimum.
• Tentukan tegangan sekunder maksimum untuk kontrol umpan balik PWM; PMW adalah 98% dari total siklus kerja. Jadi, ketika baterai berada di 10.5V, 310V di sekunder, kami menggunakan perhitungan; 98% × 10,5 V =10,29V. Tegangan sekunder maksimum akhir adalah pada 330V sedangkan tegangan primer adalah 10,29V
• Temukan rasio putaran sekunder primer; Rasionya adalah 330:10,29 =32,1
• Menghitung jumlah lilitan sekunder didapat dengan mengalikan lilitan primer (3) dan rasio peringkat tegangan (32,1). Sekarang, 32,1 × 3 =96,3 dibulatkan menjadi 96.
• Hitung jumlah putaran tambahan

Anda akan memerlukan gulungan bantu untuk implementasi eksternal. Rumusnya adalah sebagai berikut;

5. Cara Mendesain Transformer Ferit dari Berbagai Topologi

Aplikasi dan tipe inti yang berbeda memiliki nama dan topologi yang berbeda berdasarkan desain sirkuit. Beberapa topologi termasuk flyback, push-pull, half-bridge, dan shell-type. Meskipun demikian, ketika merancang transformator ferit dengan bentuk topologi apa pun, pertimbangkan bentuk, biaya satuan, suhu, ukuran, dan frekuensi optimal. Poin-poin yang disebutkan harus mendukung transformator dengan meminimalkan kerugian inti, menyediakan isolasi listrik, dan mencegah saturasi inti.

Frekuensi operasi dan ukuran transformator ferit bergantung pada dua aplikasi utama; daya dan sinyal.

(inti logam feromagnetik).

Aplikasi sinyal; transformator ferit di sini memiliki frekuensi tinggi berkisar pada skala mega-Hertz dan berukuran kecil.

Aplikasi daya; bertentangan dengan aplikasi sinyal, transformator di sini berukuran besar dan frekuensi rendah (rentang – 1kHz hingga 200kHz)

Langkah

• Sebelum memulai proses desain transformator Anda, pastikan kebutuhan Anda sesuai dengan aplikasi yang diinginkan. Persyaratan proyek dapat mencakup level arus, tegangan output, frekuensi operasi, dan tegangan input.
• Kedua, periksa parameter lain termasuk suhu operasi, gaya pemasangan, isolasi, jarak, arus bocor, dan ukuran.
• Kemudian, lanjutkan ke pemilihan inti. Anda akan membutuhkan kumparan agar sesuai dengan inti pilihan Anda, dan gelendong juga membantu memasang produk Anda setelah Anda menyelesaikannya.
• Keempat, menggunakan rumus di bawah subpos 'cara menghitung trafo inti ferit', hitung rugi daya, jumlah putaran. Anda juga dapat menghitung parameter lain yang diperlukan.
• Selanjutnya, Anda perlu menentukan ukuran siring dan arus belitan primer.

Rumusnya adalah – Arus primer =total daya keluaran + rugi daya transformator dibagi tegangan primer.

• Selanjutnya tentukan jumlah lilitan kebutuhan lilitan sekunder. Di sini, Anda akan memeriksa kabel dari gambar mekanis Anda. Kemudian, pastikan mereka masuk ke dalam area belitan dengan panjang rata-rata belokan, tinggi, dan gelendong. Selanjutnya, tambahkan beberapa insulasi antara belitan tetapi juga pertimbangkan tinggi belitan total.
• Selain itu, ukur tegangan yang dibebani dan sirkuit terbuka yang menyilang belitan sekunder untuk memverifikasi desain Anda. Sekali lagi, gunakan rumus di subpos empat untuk menghitung resistansi setiap belitan. Juga, hitung crossway jatuh tegangan pada belitan yang sama. Penurunan tegangan =arus × hambatan.
• Terakhir, selesaikan dengan menghitung suhu yang dibutuhkan. Kenaikan suhu pada trafo ferit dihasilkan dari rugi-rugi daya belitan dan rugi-rugi daya inti. Tergantung pada aplikasi Anda, perhitungan harus menentukan suhu yang dapat diterima.

6. Apa Perbedaan Antara Transformator Inti Ferit dan Transformator Sederhana?

Tabel di bawah ini merangkum perbedaan antara transformator sederhana dan transformator inti ferit.

(trafo koil tembaga).

Kesimpulan

Secara keseluruhan, transformator inti ferit adalah pilihan terbaik saat mempertimbangkan aplikasi frekuensi tinggi karena memiliki kinerja yang efisien. Trafo memiliki permeabilitas magnet yang tinggi, koersivitas yang tinggi, dan menghantarkan daya listrik yang rendah. Aplikasi frekuensi tinggi termasuk catu daya mode aktif, filter kebisingan, induktor RF (frekuensi radio), transformator, dll.

Kami masih menawarkan beberapa panduan tentang cara menggunakan transformator ini atau membeli yang benar. Jika Anda tertarik kembali, Anda dapat menghubungi kami, dan kami akan dengan senang hati membantu.