Orta frekanslı ve yüksek frekanslı DC inverter transformatörleri: temel farklar ve uygulama senaryoları

Transformatör, AC voltajını değiştirmek için elektromanyetik indüksiyon prensibini kullanan bir cihazdır. Ana bileşenleri birincil bobin, ikincil bobin ve demir çekirdektir (manyetik çekirdek). Ana işlevleri şunlardır: voltaj dönüşümü, akım dönüşümü, empedans dönüşümü, izolasyon, voltaj stabilizasyonu (manyetik doygunluk transformatörü), vb. Transformatörler şunlara ayrılabilir: dağıtım transformatörleri, güç transformatörleri, tamamen kapalı transformatörler, kombine transformatörler, kuru tip transformatörler, yağa daldırılmış transformatörler, tek fazlı transformatörler, elektrikli fırın transformatörleri, doğrultucu transformatörler, reaktörler, anti-parazit transformatörleri, yıldırım koruma transformatörleri, kutu tipi transformatör test transformatörleri, köşe transformatörleri, yüksek akım transformatörleri, uyarma transformatörleri, vb.

Orta frekanslı iki tip transformatöre odaklanacağızDC invertör trafoları ve yüksek frekanslı DC inverter trafoları.

1. Yüksek frekanslı DC invertör trafosu

Uygulama senaryoları

Temiz enerji alanı: Güneş fotovoltaik güç üretimi ve rüzgar güç üretim sistemlerinde DC gücünü AC güce dönüştürüp şebekeye bağlamak için kullanılır.

Endüstriyel otomasyon: hassas kontrol sağlamak için motorları, kompresörleri ve diğer yükleri tahrik eder.

Ulaştırma alanı: Elektrikli araçlar, yüksek hızlı demiryolları, gemiler ve diğer ulaşım araçları için güç besleme sistemleri.

İletişim ve veri merkezleri: sinyal işleme, ekipman güç temini ve yedekli güç temini garantisi.

Havacılık ve Uzay: Yüksek hassasiyetli elektrik ekipmanlarının ihtiyaçlarını karşılamak için uçak güç besleme sistemi.

Avantajları

Küçük boyut ve hafiflik: Yüksek frekanslı çekirdek malzemeleri boyutu büyük ölçüde küçülterek orta frekanslı invertör direnç kaynak trafosunun taşınmasını ve kurulumunu kolaylaştırır.

Yüksek verim: %90'ın üzerinde tepe dönüşüm verimliliği, düşük boşta kayıp.

Gerilim ayarlanabilirliği: Yüksek frekanslı PWM teknolojisi ile çıkış geriliminin hassas kontrolü sağlanır.

Geniş uygulama alanı: Geniş giriş voltaj aralığını destekler ve farklı DC güç girişlerine uyum sağlar.

Dezavantajları

Büyük elektromanyetik girişim (EMI): Yüksek frekanslı anahtarlama girişime neden olur ve ek elektromanyetik uyumluluk devrelerinin tasarlanması gerekir.

Zayıf aşırı yük kapasitesi: Endüktif yükler (motorlar gibi) tam yükte çalıştırılamaz ve darbelerden kolayca zarar görür.

Karmaşık devre: Hassas kontrol teknolojisine dayandığından, üretim maliyeti yüksektir ve bakım zorluğu vardır.

Yüksek kararlılık gereksinimleri: Isı dağılımı ve cihaz performansı konusunda sıkı gereksinimler, dalga formunu optimize etmek için yüksek frekanslı filtreleme devresi gerektirir.

2. Orta frekanslı DC invertör trafosu

Uygulama senaryoları

Endüstriyel ısıtma ekipmanları: indüksiyon ısıtma fırını gibi, frekans aralığı 1kHz-10kHz, metal eritme için uygundur.

Tıbbi ekipman: Orta frekanslı elektroterapi cihazları gibi belirli frekanslara ihtiyaç duyan tıbbi güç kaynağı sistemleri.

Güç elektroniği testleri: Orta frekans invertörleri, laboratuvarlarda şebeke koşullarını veya ekipman yaşlanma testlerini simüle etmek için kullanılır.

Özel güç kaynakları: Havacılık güç kaynakları (400Hz) ve askeri ekipmanlar için orta frekanslı güç kaynağı sistemleri gibi.

Avantajları

Dengeli performans: Endüstriyel frekanstan daha küçük, yüksek frekanstan daha güçlü anti-parazit kabiliyeti.

Orta verimlilik: Dönüşüm verimliliği genellikle %85-%90 olup, orta güç talebi senaryoları için uygundur.

Güçlü sürüş kabiliyeti: Küçük motorlar veya trafolar gibi endüktif yükleri kısmen destekleyebilir.

Dezavantajları

Sınırlı uygulama aralığı: esas olarak belirli endüstriyel senaryolara yoğunlaşmıştır ve yüksek frekanslı invertörlere göre daha az çok yönlüdür.

Yüksek maliyet: Özelleştirilmiş tasarım gerektirir ve cihaz seçiminin (orta frekans transformatörü gibi) maliyeti yüksektir.

Zayıf frekans uyumluluğu: Farklı ekipmanların ihtiyaçlarına uyum sağlamak için uyumlu bir filtre devresi gereklidir.

3. Karşılaştırma ve seçim önerileri