Empuje la saturación del núcleo

Si la mitad de la primaria está un poco más "encendida" con el tiempo que la otra parte, entonces existe un riesgo de saturación, pero mucho, mucho menos que un convertidor de retorno.

Con cualquier convertidor de CC acoplado por transformador, debe diseñar los magnéticos básicos para adaptarse a la frecuencia de operación y los límites de voltaje de entrada. Más vueltas en el primario significa mucha más inductancia primaria (L es proporcional a los giros al cuadrado) y mucha más inductancia primaria significa mucho menos corriente de magnetización y es esta corriente (no la corriente de carga) la que hace que un núcleo se sature.

Comience calculando el campo H. Es generado por los amperios y los giros y la longitud efectiva de la ruta magnética en el núcleo (H = A.t / meter): -

Laimagendearribamuestralalongitudefectiva(\$l_e\$)perocualquierpiezadeferritasuministradaporunfabricantereconocidotendráestodetalladoenlahojadedatos.Elvalordelacorrienteutilizadanotienenadaqueverconlacorrientedecarga:essololacorrientedemagnetizaciónlaquecausalasaturación,porlotanto,paracalcularesto,debesabercuálessufrecuenciadeoperaciónycuáleslainductanciadesudevanado(lamitaddeldevanadoenladivisión).ejemploprimario)ysumayorvoltajedealimentaciónentrante.

Nuevamente,elproveedorvienealrescateporquesiempredeclaranelvalor\$A_L\$yestoleindicalainductanciabasadaenunturno.Paradecenasdeturnos,lainductanciaes100vecesmás,esdecir,hayunarelacióndeleycuadradaentrelosgirosylainductancia.

Larelaciónbásicaentrelacorriente,lainductancia,elvoltajeyeltiempoes:-

\$V=L\dfrac{di}{dt}\$yestoseconvierteenI=\$\dfrac{V}{2fL}\$

Ieslacorrientederampaatravésdelinductordebidoalatensiónaplicadapormedioperíododefrecuenciaf.Silainductanciaes10uH,fes100kHzyVes12V,lacorrienteIaumentarálinealmentea6Aduranteelperíododt.Dadoqueyasabeselnúmerodevueltasylalongitudmediadelnúcleo,H(intensidaddelcampomagnético)essolootrobitdelprocesamientodenúmeros.

AsíquetienestucampoHynecesitasmirarlahojadedatosdeferritaparaversiestecampoHvaasaturarelnúcleo.Elgráficosevealgocomoesto:-

Si parece saturación, aumente el número de vueltas. Duplicar los giros cuadruplica la inductancia y esto reduce la corriente de magnetización, de modo que el nuevo valor de los giros de amperios se reduce a la mitad y también lo es H.

Por lo tanto, si la corriente de medio ciclo básica no ha creado suficientes giros de amperios para causar una saturación significativa, es muy poco probable que en una configuración de tan baja potencia se produzca una ligera falta de coincidencia en la posición de la conexión central o la falta de coincidencia en el deber aplicado consecutivamente a ambas mitades tendrá un efecto notable.

El convertidor Push-Pull es una de las topologías más antiguas del mundo, por lo que es difícil siquiera pensar en cuántas están funcionando. Sin embargo, es cierto que un desequilibrio de lado a lado puede hacer que el núcleo camine hacia la saturación. ¿Cómo las personas evitan que esto suceda?

Bueno, aquí hay algunas cosas que hacer (y no hacer) para mantener el núcleo equilibrado:

• Absolutamente no use un núcleo que tenga un bucle cuadrado de BH. Estos tienen \ $ \ mu \ $ extremadamente altos y terminarán rápidamente saturados.

• Usa un núcleo de ferrita. Algo como y EE, o EP, o núcleo de pot.

• Separar el núcleo. A veces, solo juntar las dos mitades del núcleo puede ser suficiente espacio, pero no suele ser así. Espere tener necesidad de algún tipo de brecha adicional. La brecha linealiza y estira la H de la curva BH, lo que permite que tome más fuerza coercitiva (H). Esa es otra forma de decir que la brecha permite que el núcleo tome un sesgo de DC. También minimizará la variación de \ $ \ mu \ $ encontrada en ferrita, que fácilmente puede ser de +/- 20%. Ahora, un núcleo con huecos tendrá una mayor corriente de magnetización, por lo que la pérdida será un poco más alta. Pero, al ajustar la brecha a sus necesidades, todavía es posible un suministro de energía altamente eficiente. Además, si los FET se utilizan como interruptores, a medida que se produce un desequilibrio de la corriente de magnetización, el FET expuesto a la corriente más alta se calentará, lo que aumentará \ $ R_ \ text {ds-on} \ $ de ese FET y provocará que las corrientes se vuelvan a equilibrar.

Aquí hay un artículo que habla sobre el control de modo de voltaje y los convertidores Push-Pull " Los convertidores de modo de voltaje merecen una segunda mirada ".

También puede usar el control de modo actual, que usa el bucle de realimentación para mantener las corrientes en equilibrio.

El control en modo actual es probablemente la forma más segura de solucionar cualquier posible problema de desequilibrio de flujo. Otras medidas incluyen:

• Núcleo vacío: en el caso de una pequeña cantidad de desequilibrio de flujo, es mucho menos probable que un núcleo vacío se sature.
• Resistencia de bajo valor en serie con devanados primarios: actuará como retroalimentación negativa para ayudar a contrarrestar cualquier posible aumento en el producto de voltios por segundo como resultado de picos de corriente más altos. Es posible que tenga que hacer algunas pruebas empíricas para determinar un valor óptimo, pero en general está viendo algo menor a 0.5Ω.
• Use dispositivos MOSFET para impulsar el transformador: es mucho más fácil manejar dos MOSFET de forma simétrica que dos BJT, ya que no hay un efecto de tiempo de almacenamiento. Además, un MOSFET proporcionará una forma bruta de realimentación negativa debido a la temperatura positiva del Rdson, proporcionando el mismo efecto que la adición de una resistencia de bajo valor en serie con el devanado.