Sprechen Sie früh in Ihrem Produktentwicklungszyklus mit einem erfahrenen Designingenieur von Magnetics, um die für Ihre spezielle Situation verfügbaren Kompromisse zwischen Effizienz und Kosten zu besprechen.
Entscheiden Sie im Voraus, welche elektrischen Standards Ihr Produkt und/oder seine Magnete erfüllen müssen, d. h. AS/NZ, UL, IEC, CCC oder andere branchenspezifische Standards oder Anforderungen, denen Sie möglicherweise unterliegen, wie z. B. „eigensicheres“ Design für Bergbauanwendungen.
Entscheiden Sie, welche anderen technischen Eigenschaften Sie vom Transformator in Ihrer Schaltung benötigen, z. B. Induktivität, Wicklungskapazität, Wirkungsgrad, Gleichstromwiderstand, EMI-Pegel usw.
Definieren Sie alle Umgebungs- oder physikalischen Bedingungen, die der Transformator / das Produkt erfüllen muss, z. B. Temperaturbereiche, Feuchtigkeitswerte, Vibrationsfestigkeit usw
Wählen Sie ein Standard-Spulen- und -Kernset, das Ihren Leistungsanforderungen gerecht wird und gleichzeitig Ihr Temperaturanstiegsziel erfüllt.
Gleichen Sie die höheren Kosten von SMD-Magnetgehäusen mit der Produktionseffizienz von Bestückungsgeräten aus. „ThroughHole“-Komponenten sind im Allgemeinen billiger als SMD, aber arbeitsintensiver auf der Leiterplatte zu platzieren.
Im Allgemeinen ist es gut, einen mehrteiligen Spulenkörper für Hochspannungstransformatoren zu verwenden. Dies hilft bei der Einhaltung der erforderlichen Kriech- und Luftstrecken.
Wenn Ihr Temperaturanstieg kein Thema in Ihrem Produktdesign ist, dann „drücken“ Sie den Transformator, indem Sie einen kleineren Spulen-/Kernsatz wählen, um Ihre Kosten zu senken.
Aber kleiner ist nicht unbedingt billiger, da Wickeldraht umso teurer wird, je dünner er wird, und kleine Transformatoren benötigen im Allgemeinen dünneren Draht und sind schwieriger zu montieren.
Bei Hochfrequenztransformatoren wird die erforderliche Ferritmaterialqualität weitgehend durch die gewählte Schaltfrequenz bestimmt.
Kornorientierter (GO) Stahl ist mindestens 200 % teurer als herkömmliches H14-Elektroband, bietet Ihnen aber nur bis zu 30 % mehr Leistung. Im Allgemeinen ist es billiger, eine größere Größe zu wählen, um mehr Leistung zu erhalten, es sei denn, Sie haben eine physische Größenbeschränkung.
Wenn EMI kein Problem darstellt, ziehen Sie in Betracht, zu höheren Frequenzen zu wechseln, um die Größe des Transformators zu verringern.
Wenn EMI ein Problem darstellt, wägen Sie die Kosten der erforderlichen EMI-Minderungsdrossel mit der Frequenz und Größe des Transformators ab.
Die Abschirmung ist teuer und je kleiner der Transformator ist, desto höher sind die Kosten für das Hinzufügen.
Ferritkerne können brechen, wenn sie in Epoxidharz eingebettet werden, wodurch Lücken entstehen, die für Ihren Schaltkreis geeignet sein können oder nicht. Typischerweise fallen die Induktivitätswerte des Kerns deutlich ab.
Mu-Metallkerne sind 4-5 Mal teurer als H14-Elektroband und rechtfertigen ihren Preis nicht mit annähernd proportionaler Leistung. Sie sollten nur verwendet werden, um sehr spezifische Ergebnisse zu erzielen, die mit anderen Materialien oder Methoden nicht erhältlich sind.
Wenn die Effizienz entscheidend ist, berücksichtigen Sie bei der Auswahl Ihrer Drahtgröße den „Skin-Effekt“. Verwenden Sie verdrillten Draht oder Litze, um die Effizienz zu erhöhen.
Verwenden Sie Litzendraht sparsam und nur, wenn dies durch ein bestimmtes Ergebnis gerechtfertigt ist, das mit einer anderen Alternative nicht erreichbar ist, da er extrem teuer ist. Versuchen Sie es mit verdrilltem Draht, bevor Sie sich für Litzendraht entscheiden.
Wenn eine erhebliche Isolierung zwischen den Wicklungen erforderlich ist, sollten Sie die Verwendung von dreifach isoliertem Draht anstelle von standardmäßigem Lackdraht in Betracht ziehen.
Wenn die Kopplung kritisch ist, ziehen Sie die Option „geteilte Wicklung“ in Betracht.
Testen Sie immer Ihre magnetischen Designs in Ihrem Schaltkreis, um sicherzustellen, dass alle kritischen Parameter erfüllt sind. Nehmen Sie niemals einfach etwas an, da dies sehr kostspielig sein kann.
Die Auswahl der in einem Schaltnetzteil (SMPS) zu verwendenden magnetischen Komponenten ist das wichtigste Element dieses Prozesses. Dabei ist das Verständnis der Topologien von SMPS von entscheidender Bedeutung, da der Designer die Kompromisse zwischen ihnen berücksichtigen muss. Dieser Artikel gibt Ihnen einen Überblick über diese Kompromisse.
Wenn Sie sich Ihre Anforderungen an das magnetische Design ansehen, sind Sie sich nicht sicher, wo Sie anfangen sollen?
Diese 21 Designtipps helfen Ihnen beim Einstieg
Benötigen Sie weitere Hilfe? Rufen Sie uns an
Ich schreibe dies, um meine Ansichten und Erfahrungen in der Entwicklung von Magneten (Transformatoren und Induktoren) mitzuteilen, etwas, an dem ich den größten Teil meines Berufslebens beteiligt war. Wie in jedem Designprozess gibt es eine Reihe von kritischen Parametern, die erfüllt werden müssen, um „Erfolg“ zu erzielen, und alle sind eng miteinander verbunden.