СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2015

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 63 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2015 ров, так и теплоотвода транзисторов. Кроме того, осциллографом наблюда- лась амплитуда выброса относитель- но напряжения питания. Эксперимент проводился при отсутствии нагрузки и при максимальном токе нагрузки, составляющем 10 А. Магнитопровод трансформатора представляет собой кольцо с размерами D × d × h, где D – внешний диаметр коль- ца, d – внутренний диаметр, h – высо- та кольца. Число, стоящее после мар- ки провода МС16-13 или МГТФ, – это сечение провода в мм 2 . Число, стоящее после марки провода ПЭТВ-2 (0,5 × 10), означает, что вторичная обмотка нама- тывается параллельно сразу десятью проводами диаметром 0,5 мм каждый. Кольца № 1, № 3 и № 4 выпускаются компанией Epcos, кольцо № 2 – ком- панией TDK. Магнитные проницаемо- сти μ всех колец – немного больше 2000 (точное значение μ указано в справоч- ном листке на каждое кольцо). Эксперимент показал следующее. Трансформаторы № 1 и № 2 испыты- вают еле заметный нагрев, а трансфор- маторы№ 3 и№ 4 остаются абсолютно холодными при токе 10 А. При отсут- ствии нагрузки все трансформаторы холодные. Радиаторы платы транзи- сторов, независимо от типа трансфор- матора, в отсутствие нагрузки нагрева- ются немного больше (приблизитель- но до 30 ° C), чем при токе 10 А (25 ° C). Амплитуда выброса при использо- вании трансформаторов № 1 и № 2 составляла около 170 В, при использо- вании трансформаторов № 3 и № 4 – около 180 В, хотя индуктивность транс- форматоров№ 3 и№ 4 (18,5 мГн) боль- ше индуктивности трансформаторов № 1 и № 2 (13,5 мГн) почти на треть. Параметры трансформаторов № 1 и№ 2, за исключением размеров, прак- тически одинаковы (см. таб. 2). Эффек- тивная площадь сечения кольца у них также одинаковая (77 мм 2 ). Магнито- провод трансформатора № 1 немно- го выше, но имеет чуть меньший диа- метр. Интерес к сравнению этих транс- форматоров состоял в том, что кольцо трансформатора № 2 имеет невероят- но низкую стоимость – около 10 руб. за штуку, из-за этого их продают в коли- честве не менее 11 штук. Это кольцо не имеет внешнего покрытия, поэтому его заострённые кромки перед намоткой необходимо скруглить, а затем обмо- тать кольцо двумя слоями фторопла- стовой ленты толщиной 0,5 мм. Маг- нитопровод трансформатора№ 1, как и магнитопроводы трансформаторов № 3 и№ 4, имеет достаточно прочное диэлектрическое покрытие. Его стои- мость составляет около 70 руб. за штуку. Трансформатор№ 4 имеет самые боль- шие габариты из всех четырёх транс- форматоров и самую большую стои- мость – около 120 руб. за штуку. Инте- рес к этому трансформатору состоял в проверке его работы при токе 15 и 20 А. Для ИИП был выбран трансфор- матор№ 3, так как, во-первых, он прак- тически не нагревается, во-вторых, име- ет приемлемые габариты и стоимость около 80 руб. за штуку. Технология намотки трансформа- торов состоит в следующем. Вначале параллельно наматываются две первич- ные обмотки. После этого конец первой обмотки соединяется с началом второй. Это и есть средняя точка. К этой точке припаивается провод чуть большего диаметра, а на место спайки надевает- ся трубка из ПВХ. Далее на все три про- вода надевается экранирующая оплёт- ка, а на неё – изолирующая трубка из ПВХ. После этого кольцо обматывает- ся одним слоемфторопластовой ленты толщиной 0,05 мм. Затем в разные сто- роны наматываются две полуобмотки питания контроллера, их концы спаи- ваются вместе и припаиваются к экра- ну. Противоположные концы обмоток помещаются внутрь экрана, на кото- рый надевается трубка. После этого всё кольцо, в том числе и обмотка питания, обматывается ещё одним слоемфторо- пластовой ленты толщиной 0,1 мм (или двумя слоями ленты толщиной 0,05 мм). Перед намоткой двух вторичных полуобмоток их концы спаиваются вместе, к ним припаивается «земля- ной» провод, а на место спайки наде- вается трубка из ПВХ. Далее наматыва- ется одна из вторичных полуобмоток, и кольцо обматывается одним сло- ем фторопластовой ленты. После это- го в обратную сторону наматывается вторая полуобмотка. Поскольку коли- чество витков вторичных обмоток мало ′ (5 или 7), вторую полуобмотку жела- тельно поместить между витками пер- вой. Затем всё кольцо ещё раз обматы- вается фторопластовой лентой. Транс- форматор готов. С платой транзисторов и платой контроллера трансформатор соеди- няется экранированными кабелями, экран которых подключается к «зем- ле» платы транзисторов и платы кон- троллера, соответственно. Трансфор- матор устанавливается на стеклотек- столитовой пластине с отверстиями, через которые пропускаются два кон- ца вторичных полуобмоток с надеты- ми на них фторопластовыми труб- ками. Эти два конца впоследствии припаиваются к соответствующим контактам платы диодов. Трансфор- матор крепится к пластине одним вин- том М4 (см. рис. 16а). На шляпку винта Таблица 2. Параметры тестируемых трансформаторов Параметры трансформатора №1 №2 №3 №4 Размер (мм), материал магнитопровода R29,5 × 19 × × 14,9, N87 R31 × 19 × × 13, PC40 R38,1 × 19,05 × × 12,7, N87 R41,8 × 26,2 × × 12,5, N97 Число витков первичной обмотки 2 × 59 2 × 77 Число витков вторичной обмотки 2 × 5 2 × 7 Число витков обмотки питания 2 × 3 2 × 4 Индуктивность первичной полуобмотки, мГн 13,5 18,3 18,5 Провод первичной обмотки МС16-13 0,12 МГТФ 0,12 МГТФ 0,2 МГТФ 0,12 Провод вторичной обмотки ПЭТВ-2 0,5 × 10 ПЭТВ-2 0,5 × 10 ПЭТВ-2 0,5 × 10 ПЭТВ-2 0,5 × 10 Провод обмотки питания МГТФ 0,03 а б Рис. 16. Фотография ВЧ-трансформатора: а – вид со стороны отводов обмотки, б – вид с обратной стороны