Aké javy spôsobuje saturácia jadra v invertorovom transformátore?

Javy spôsobené nasýtením jadra v an Invertorový transformátor

Sýtosť jadra sa týka javu, pri ktorom hustota magnetického toku materiálu jadra dosiahne svoj limit a tok už nie je možné lineárne zvyšovať. V prípade invertorových transformátorov môže saturácia jadra viesť k sérii vážnych elektrických porúch a zníženiu výkonu:

Skreslenie tvaru vlny napätia a jitter

Jitter napätia: Nasýtenie jadra spôsobuje prudký pokles impedancie jadra voči vonkajšiemu magnetickému poľu, čo má za následok výrazné skreslenie primárneho napätia. Tvar vlny výstupného napätia sa zmení z ideálnej sínusovej vlny alebo štvorcovej vlny na skreslenú vlnu s „prerušovanými čiarami“ alebo „špičkami“. Tento jav sa bežne označuje ako „chvenie napätia“ alebo „odskok napätia“. V závažných prípadoch to môže spôsobiť, že výstupné napätie meniča prekročí bezpečný rozsah.

Zvýšené prúdové špičky a šum

Prúdové špičky a rázy v magnetickom saturačnom prúde: Potom, čo jadro vstúpi do oblasti nasýtenia, indukovaná elektromotorická sila nemôže účinne obmedziť nárast prúdu, čo vedie k špičkám v tvare vlny budiaceho prúdu. Toto skreslenie prúdu nielen zvyšuje elektromagnetické rušenie systému (EMI), ale môže tiež poškodiť spínacie zariadenia v dôsledku nadmerného prúdu.

Skreslenie magnetizmu a zníženie účinnosti

Asymetria magnetického toku spôsobená predpätím magnetizmu: V konštrukcii meniča s úplným mostíkom je nasýtenie jadra často sprevádzané predpätím magnetizmu (predpätie magnetizmu sa vzťahuje na posun stredového bodu pracovnej hysteréznej slučky jadra). Skreslenie magnetizmu vedie k nekonzistentným šírkam kladného a záporného impulzného napätia, čo ďalej zhoršuje nelineárne skreslenie jadra. Bez účinných opatrení proti magnetizmu (ako je sériový kondenzátor na primárnej strane) sa jadro nebude schopné vrátiť do pôvodného stavu toku v každom cykle, čo bude mať za následok prudký pokles účinnosti.

Porucha zariadenia a riziko prepätia

Riziko prepätia: Keď je jadro nasýtené, indukovaná elektromotorická sila na primárnej strane výrazne klesá, zatiaľ čo indukčnosť na sekundárnej strane zostáva relatívne konštantná, čo môže spôsobiť extrémne vysoké napäťové špičky v momente vypnutia. Takéto prepäťové rázy môžu preniknúť cez izolačnú vrstvu, poškodiť samotný transformátor a dokonca viesť ku katastrofálnym poruchám celého invertorového systému.