Современная электроника №5/2019

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 50 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2019 на наклону кривой B-H ; для создания компактных дросселей и трансфор- маторов разработчики используют материалы с большой магнитной проницаемостью); ● магнитная индукция насыщения (точка, в которой дальнейший рост напряжённости магнитного поля H перестаёт порождать дополнитель- ный рост магнитной индукции B ; в большинстве источников питания разработчики должны избегать на- сыщения); ● параметры гистерезиса (гистерези- сом называется «ширина» кривой B-H , и он характеризует потери ис- точника питания; большинство раз- работчиков старается применять магнитомягкие материалы с ма- лым значением остаточной намаг- ниченности B R – магнитной индук- ции, которая остаётся в материале после снятия магнитного поля, и малой коэрцетивной силой C , рав- ной значению H , необходимому для снижения магнитной индукции B до нуля). Потенциальную стабильность можно определить по следующим признакам: ● если измеренная пиковая магнитная индукция приближается к магнитной индукции насыщения, определённой в технических характеристиках, это означает, что компонент приближа- ется к точке насыщения; ● если кривые B-H меняются от пери- ода к периоду, это свидетельствует о наличии насыщения; в стабильном источнике питания кривая B-H име- ет симметричный обратный ход и сохраняет форму от периода к пе- риоду. Для внутрисхемного измерения напряжения на дросселе и тока, про- текающего через его обмотку, можно использовать осциллограф. Зная чис- ло витков обмотки, магнитную дли- ну устройства и площадь поперечно- го сечения сердечника, можно опре- делить реальные значения B и H по формам напряжения и тока, измерен- ным с помощью осциллографа. Для построения кривой B-H нужно измерить напряжение на индуктивном элементе и протекающий через него ток. В случае трансформатора инте- рес представляют токи, протекающие через первичную и вторичную обмот- ки. Высоковольтный дифференциаль- ный пробник подключается к дросселю или к первичной обмотке трансформа- тора. Токовый пробник измеряет ток, протекающий через дроссель или пер- вичную обмотку трансформатора. Кро- ме того, при необходимости токовые пробники используются для измерения токов, протекающих через вторичные обмотки. На рисунке 5 показаны измерения трансформатора с несколькими вто- ричными обмотками. Кривая Ref 1 (в центре) представляет собой напря- жение на дросселе, а кривая Ref 2 (сни- зу) – протекающий ток. В данном слу- чае показана математически рассчи- танная форма тока (сверху), поскольку осциллограф был настроен на измере- ние нескольких вторичных обмоток. Рис. 5. Измерение характеристик трансформатора с несколькими вторичными обмотками Рис. 7. Пример измерения полных магнитных потерь Рис. 6. Учёт индуктивности намагничивания: а) в схеме трансформатора; б) в эквивалентной схеме i 1 ( t ) i 1 I ( t ) i 1 ( t ) i M ( t ) L M v 1 ( t ) + + + + + – – – v 2 ( t ) Идеальный трансформатор v 1 ( t ) v 2 ( t ) v 3 ( t ) v 3 ( t ) i 2 ( t ) i 2 ( t ) i 3 ( t ) n 1 : n 2 n 1 : n 2 : n 3 а б : n 3 i 3 ( t )