ट्रांसफार्मर की स्विचिंग आवृत्ति जितनी अधिक होगी, उसका आयतन उतना ही कम होगा। तो क्या इसका मतलब यह है कि स्विचिंग आवृत्ति की कोई ऊपरी सीमा नहीं है? क्या आयतन बहुत कम हो सकता है?
इसका उत्तर नकारात्मक है। वास्तविक कार्य प्रक्रिया में, उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर की आवृत्ति कई कारकों द्वारा निर्धारित होती है और इसे कई पहलुओं में विभाजित किया जा सकता है:
1. सर्किट टोपोलॉजी फ्लाईबैक टोपोलॉजी: ट्रांसफार्मर ऊर्जा भंडारण और रूपांतरण दोनों कार्य करते हैं, और इनकी सामान्य परिचालन आवृत्ति 40-100 किलोहर्ट्ज़ होती है। 40 किलोहर्ट्ज़ से कम आवृत्ति पर, लौह कोर का आयतन बहुत अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप विद्युत आपूर्ति का आयतन भी अधिक हो जाता है; 100 किलोहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्ति पर, रिसाव प्रेरकत्व के कारण उत्पन्न वोल्टेज स्पाइक्स स्विचिंग ट्रांजिस्टर को नुकसान पहुंचा सकते हैं।
फॉरवर्ड टोपोलॉजी: सामान्य रेंज 60-150 किलोहर्ट्ज़ है, लेकिन इसमें चुंबकीय कोर हानि और स्विच हानि को संतुलित करना आवश्यक है। पुश पुल/हाफ ब्रिज/फुल ब्रिज टोपोलॉजी: सममित स्विच द्वारा संचालित द्विदिश चुंबकीय कोर, उच्च दक्षता, सैकड़ों किलोहर्ट्ज़ से लेकर मेगाहर्ट्ज़ तक की उच्च आवृत्तियों को सपोर्ट करती है, लेकिन इसके लिए अधिक जटिल नियंत्रण डिजाइन और ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता होती है।
2. चुंबकीय कोर सामग्री की विशेषताओं में चुंबकीय हिस्टैरेसिस हानि और एड़ी करंट हानि शामिल हैं। एक निश्चित सीमा के भीतर, आवृत्ति बढ़ने के साथ चुंबकीय कोर हानि भी बढ़ती है। इसलिए, अपेक्षाकृत कम चुंबकीय कोर हानि सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न चुंबकीय कोर सामग्रियों की आवृत्ति उपयोग सीमाएँ भिन्न-भिन्न होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, मैंगनीज जिंक फेराइट 10 से 300 किलोहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों पर उपयोग के लिए उपयुक्त है, जबकि निकेल जिंक फेराइट 1 मेगाहर्ट्ज से अधिक आवृत्तियों पर उपयोग के लिए उपयुक्त है।
दूसरे, आवृत्ति बढ़ने पर चुंबकीय कोर के संतृप्ति से बचने के लिए अधिकतम चुंबकीय प्रेरण तीव्रता को कम करना आवश्यक होता है। उदाहरण के लिए, DMR40 की चुंबकीय प्रेरण तीव्रता 0.38T है, और 100KHz की आवृत्ति पर डिज़ाइन करते समय, हम आमतौर पर लगभग 0.2T का मान लेते हैं।
3. पावर डिवाइस स्विचिंग गति: एमओएस ट्रांजिस्टर एकध्रुवीय उपकरणों की श्रेणी में आता है, जिसका ऑन-ऑफ समय नैनोसेकंड में होता है। सैद्धांतिक परिचालन आवृत्ति मेगाहर्ट्ज़ तक पहुंच सकती है, और वास्तविक अधिकतम परिचालन आवृत्ति कई सौ किलोहर्ट्ज़ होती है। आईजीबीटी द्विध्रुवीय उपकरणों की श्रेणी में आता है, जिसका ऑन-ऑफ समय अपेक्षाकृत लंबा होता है और अधिकतम परिचालन आवृत्ति आमतौर पर 40 से 50 किलोहर्ट्ज़ के बीच होती है।
4. दक्षता और ऊष्मा अपव्यय आवृत्ति में वृद्धि से स्विच और ड्राइव हानि में वृद्धि होती है, जिसके परिणामस्वरूप समग्र दक्षता में कमी और ऊष्मा उत्पादन में वृद्धि होती है। उत्पाद के तापमान को सामान्य सीमा के भीतर रखने के लिए, हमें ऊष्मा अपव्यय से निपटने के लिए अधिक उपायों की आवश्यकता है।
5. उच्च आवृत्तियों पर, स्विच हानियों में वृद्धि के कारण लागत बढ़ जाती है, जिससे ऊष्मा अपव्यय को नियंत्रित करने के लिए अधिक उपायों की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप लागत में वृद्धि होती है। दूसरे, संधारित्र और प्रेरक अक्सर उच्च आवृत्तियों पर प्रदर्शन में गिरावट का अनुभव करते हैं, और हमें उच्च आवृत्तियों के लिए उपयुक्त उपकरणों का चयन करना पड़ता है, जिससे लागत बढ़ जाती है। व्यावहारिक डिजाइन में, लागत सीमित होती है, जो अक्सर परिचालन आवृत्ति की ऊपरी सीमा निर्धारित करती है।
6. चिप की विशेषताएं: पीडब्ल्यूएम नियंत्रण चिप्स में अक्सर गतिशील लोड समायोजन के अनुरूप आवृत्ति की ऊपरी सीमा की आवश्यकता होती है। यह ट्रांसफार्मर की स्विचिंग आवृत्ति को भी एक निश्चित सीमा के भीतर निर्धारित करता है।
पोस्ट करने का समय: 6 अगस्त 2025
