Come progettare il proprio trasformatore inverter

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Progettare un trasformatore inverter può essere un'operazione complessa. Tuttavia, utilizzando le varie formule e avvalendosi dell'aiuto di un esempio pratico qui riportato, le operazioni in questione diventano finalmente molto facili.

Il presente articolo spiega attraverso un esempio pratico il processo di applicazione delle varie formule per la realizzazione di un trasformatore inverter. Le varie formule richieste per la progettazione di un trasformatore sono state già discusse in un mio precedente articolo.



Aggiornamento: una spiegazione dettagliata può essere studiata anche in questo articolo: Come realizzare trasformatori

Progettazione di un trasformatore inverter

Un inverter è la tua centrale elettrica personale, che è in grado di trasformare qualsiasi sorgente CC ad alta corrente in alimentazione CA facilmente utilizzabile, abbastanza simile alla potenza ricevuta dalle prese CA della tua casa.



Sebbene gli inverter siano ampiamente disponibili oggi sul mercato, progettare la propria unità inverter personalizzata può renderti estremamente soddisfatto e inoltre è molto divertente.

In Bright Hub ho già pubblicato molti schemi circuitali di inverter, che vanno da semplici a sofisticati modelli a onda sinusoidale e sinusoidali modificati.

Tuttavia la gente continua a chiedermi delle formule che possono essere facilmente utilizzate per progettare un trasformatore inverter.

La grande richiesta mi ha spinto a pubblicare uno di questi articoli che trattava in modo completo del trasformatore calcoli di progettazione . Sebbene la spiegazione e il contenuto fossero all'altezza, molti di voi non sono riusciti a capire la procedura.

Ciò mi ha spinto a scrivere questo articolo che include un esempio che illustra accuratamente come utilizzare e applicare i vari passaggi e formule durante la progettazione del proprio trasformatore.

Analizziamo rapidamente il seguente esempio allegato: supponiamo di voler progettare un trasformatore inverter per un inverter da 120 VA utilizzando una batteria per automobile da 12 Volt come ingresso e richiedendo 230 Volt come uscita. Ora, dividendo semplicemente 120 per 12 si ottengono 10 Amp, questa diventa la corrente secondaria richiesta.

Voglio imparare come progettare circuiti inverter di base?

Nella seguente spiegazione, il lato primario è indicato come il lato del trasformatore che può essere collegato al lato della batteria CC, mentre il lato secondario indica il lato dell'uscita CA 220V.

I dati in mano sono:

  • Tensione secondaria = 230 Volt,
  • Corrente primaria (corrente di uscita) = 10 Amp.
  • Tensione primaria (tensione di uscita) = 12-0-12 volt, cioè 24 volt.
  • Frequenza di uscita = 50 Hz

Calcolo della tensione, della corrente e del numero di giri del trasformatore dell'inverter

Passo 1 : Per prima cosa dobbiamo trovare la CA dell'area centrale = 1,152 × √ 24 × 10 = 18 cmq dove 1,152 è una costante.

Selezioniamo CRGO come materiale di base.

Passo 2 : Calcolo dei giri per Volt TPV = 1 / (4,44 × 10-4× 18 × 1,3 × 50) = 1,96, tranne 18 e 50 sono tutte costanti.

Passaggio 3 : Calcolo della corrente secondaria = 24 × 10/230 × 0,9 (efficienza presunta) = 1,15 Amp,

Abbinando la corrente di cui sopra nella tabella A otteniamo l'approssimativa Spessore del filo di rame secondario = 21 SWG.

Quindi, il Il numero di giri per l'avvolgimento secondario viene calcolato come = 1,96 × 230 = 450

Passaggio 4: Avanti, L'area di avvolgimento secondario diventa = 450/137 (da Tabella A) = 3,27 cmq.

Ora, la corrente primaria richiesta è di 10 Amp, quindi dalla Tabella A corrispondiamo a un equivalente spessore del filo di rame = 12 SWG.

Passaggio 5 : Calcolo del numero di giri principale = 1,04 (1,96 × 24) = 49. Il valore 1.04 è incluso per garantire che alcune spire extra vengano aggiunte al totale, per compensare le perdite di avvolgimento.

Passaggio n. 6 : Calcolo dell'area dell'avvolgimento primario = 49 / 12,8 (da tabella A) = 3,8 cmq.

quindi, il Area di avvolgimento totale Arriva a = (3,27 + 3,8) × 1,3 (superficie di isolamento aggiunta del 30%) = 9 cmq.

Passaggio 7 : Calcolo dell'area lorda otteniamo = 18 / 0.9 = 20 cmq.

Passaggio 8: Successivamente, il La larghezza della lingua diventa = √20 = 4,47 cm.

Consultando ancora una volta la Tabella B attraverso il valore sopra, si finalizza il il tipo di nucleo deve essere 6 (E / I) circa.

Passaggio 9 : Infine il Lo stack viene calcolato come = 20 / 4,47 = 4,47 cm

Tabella A

SWG ------- (AMP) ------- Giri per cmq.
10 ----------- 16,6 ---------- 8.7
11 ----------- 13.638 ------- 10.4
12 ----------- 10.961 ------- 12.8
13 ----------- 8.579 --------- 16.1
14 ----------- 6.487 --------- 21.5
15 ----------- 5,254 --------- 26,8
16 ----------- 4.151 --------- 35.2
17 ----------- 3.178 --------- 45.4
18 ----------- 2.335 --------- 60.8
19 ----------- 1.622 --------- 87.4
20 ----------- 1.313 --------- 106
21 ----------- 1.0377 -------- 137
22 ----------- 0,7945 -------- 176
23 ----------- 0,5838 --------- 42
24 ----------- 0.4906 --------- 286
25 ----------- 0.4054 --------- 341
26 ----------- 0,3284 --------- 415
27 ----------- 0.2726 --------- 504
28 ----------- 0.2219 --------- 609
29 ----------- 0,1874 --------- 711
30 ----------- 0,1558 --------- 881
31 ----------- 0,1364 --------- 997
32 ----------- 0,1182 --------- 1137
33 ----------- 0.1013 --------- 1308
34 ----------- 0,0858 --------- 1608
35 ----------- 0,0715 --------- 1902
36 ----------- 0,0586 ---------- 2286
37 ----------- 0,0469 ---------- 2800
38 ----------- 0,0365 ---------- 3507
39 ----------- 0,0274 ---------- 4838
40 ----------- 0,0233 ---------- 5595
41 ----------- 0,0197 ---------- 6543
42 ----------- 0,0162 ---------- 7755
43 ----------- 0,0131 ---------- 9337
44 ----------- 0,0104 --------- 11457
45 ----------- 0,0079 --------- 14392
46 ----------- 0.0059 --------- 20223
47 ----------- 0.0041 --------- 27546
48 ----------- 0.0026 --------- 39706
49 ----------- 0.0015 --------- 62134
50 ----------- 0.0010 --------- 81242

Tabella B

Tipo ------------------- Linguetta ---------- Avvolgimento
No .--------------------- Larghezza ------------- Area
17 (E / I) -------------------- 1.270 ------------ 1.213
12A (E / 12I) --------------- 1.588 ----------- 1.897
74 (E / I) -------------------- 1.748 ----------- 2.284
23 (E / I) -------------------- 1.905 ----------- 2.723
30 (E / I) -------------------- 2.000 ----------- 3.000
21 (E / I) -------------------- 1.588 ----------- 3.329
31 (E / I) -------------------- 2.223 ---------- 3.703
10 (E / I) -------------------- 1.588 ----------- 4.439
15 (E / I) --------------------- 2.540 ----------- 4.839
33 (E / I) --------------------- 2.800 ---------- 5.880
1 (E / I) ----------------------- 2.461 ---------- 6.555
14 (E / I) --------------------- 2.540 ---------- 6.555
11 (E / I) --------------------- 1.905 --------- 7.259
34 (U / T) -------------------- 1/588 --------- 7.259
3 (E / I) ---------------------- 3.175 --------- 7.562
9 (U / T) ---------------------- 2.223 ---------- 7.865
9A (U / T) -------------------- 2,223 ---------- 7,865
11A (E / I) ------------------- 1.905 ----------- 9.072
4A (E / I) --------------------- 3.335 ----------- 10.284
2 (E / I) ----------------------- 1.905 ----------- 10.891
16 (E / I) --------------------- 3.810 ----------- 10.891
5 (E / I) ---------------------- 3.810 ----------- 12.704
4AX (U / T) ---------------- 2.383 ----------- 13.039
13 (E / I) -------------------- 3.175 ----------- 14.117
75 (U / T) ------------------- 2.540 ----------- 15.324
4 (E / I) ---------------------- 2.540 ---------- 15.865
7 (E / I) ---------------------- 5.080 ----------- 18.969
6 (E / I) ---------------------- 3.810 ---------- 19.356
35A (U / T) ----------------- 3.810 ---------- 39.316
8 (E / I) --------------------- 5.080 ---------- 49.803




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