تعمل المحولات على مبادئ الحث الكهرومغناطيسي، وتتألف من ملفين أو أكثر وقلب حديدي (أو هوائي). عندما يتدفق التيار المتردد عبر الملف الابتدائي، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا. يحث هذا المجال قوة دافعة كهربائية في الملف الثانوي وفقًا لقانون فاراداي للحث. يحدث تحويل الجهد من خلال تعديلات نسبة اللف.
ينص قانون فاراداي على أن القوة الدافعة الكهربائية المحرضة في دائرة مغلقة تساوي المعدل السلبي لتغير التدفق المغناطيسي عبر الدائرة:
ε = -N dΦ/dt
حيث تمثل ε القوة الدافعة الكهربائية المحرضة، و N تشير إلى عدد لفات الملف، و Φ تشير إلى التدفق المغناطيسي.
تخدم قلوب المحولات ثلاثة أغراض أساسية:
توجد ثلاثة أنواع رئيسية من القلوب بناءً على تكوين المواد:
تستخدم هذه القلوب بشكل أساسي في أنظمة الطاقة، وتستخدم رقائق فولاذية سيليكونية رقيقة.
يتم تكديس صفائح الفولاذ المعزولة لتقليل فقدان التيارات الدوامية عن طريق تقييد مسارات الدوران.
أنظمة نقل وتوزيع الطاقة بما في ذلك:
هذه القلوب تفتقر إلى المواد المغناطيسية، وتعتمد فقط على اقتران الملف المغناطيسي.
تطبيقات متخصصة تتطلب:
تستخدم هذه القلوب مواد فريت سيراميكية (مركبات أكسيد الحديد مع النيكل أو المنغنيز أو الزنك).
الأنظمة الإلكترونية والاتصالات بما في ذلك:
| الخصائص | الحديد الرقائقي | القلب الهوائي | الفريت |
|---|---|---|---|
| الكفاءة | عالية | منخفضة | معتدلة-عالية (HF) |
| الأبعاد | كبيرة | مضغوطة | صغيرة |
| الكتلة | ثقيلة | خفيفة | خفيفة-متوسطة |
| نطاق التردد | 50 هرتز-10 كيلو هرتز | تيار مستمر-100 ميجاهرتز+ | 10 كيلو هرتز-10 ميجاهرتز |
| سعة الطاقة | كيلو واط-ميغاواط | <100 واط | واط-كيلو واط |
يتضمن اختيار القلب تقييم:
تشمل الاتجاهات الناشئة:
تحدد قلوب المحولات بشكل أساسي أداء الجهاز عبر معايير الكفاءة والحجم والوزن والتكلفة. تخدم المحولات الحديدية الرقائقية والقلب الهوائي والفريت تطبيقات متميزة. يتطلب الاختيار الأمثل تحليلًا دقيقًا لمتطلبات التشغيل والظروف البيئية. تعد الابتكارات المستمرة في المواد والتصميم بأداء معزز لتلبية متطلبات الطاقة وأنظمة الإلكترونيات المتطورة.
تعمل المحولات على مبادئ الحث الكهرومغناطيسي، وتتألف من ملفين أو أكثر وقلب حديدي (أو هوائي). عندما يتدفق التيار المتردد عبر الملف الابتدائي، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا. يحث هذا المجال قوة دافعة كهربائية في الملف الثانوي وفقًا لقانون فاراداي للحث. يحدث تحويل الجهد من خلال تعديلات نسبة اللف.
ينص قانون فاراداي على أن القوة الدافعة الكهربائية المحرضة في دائرة مغلقة تساوي المعدل السلبي لتغير التدفق المغناطيسي عبر الدائرة:
ε = -N dΦ/dt
حيث تمثل ε القوة الدافعة الكهربائية المحرضة، و N تشير إلى عدد لفات الملف، و Φ تشير إلى التدفق المغناطيسي.
تخدم قلوب المحولات ثلاثة أغراض أساسية:
توجد ثلاثة أنواع رئيسية من القلوب بناءً على تكوين المواد:
تستخدم هذه القلوب بشكل أساسي في أنظمة الطاقة، وتستخدم رقائق فولاذية سيليكونية رقيقة.
يتم تكديس صفائح الفولاذ المعزولة لتقليل فقدان التيارات الدوامية عن طريق تقييد مسارات الدوران.
أنظمة نقل وتوزيع الطاقة بما في ذلك:
هذه القلوب تفتقر إلى المواد المغناطيسية، وتعتمد فقط على اقتران الملف المغناطيسي.
تطبيقات متخصصة تتطلب:
تستخدم هذه القلوب مواد فريت سيراميكية (مركبات أكسيد الحديد مع النيكل أو المنغنيز أو الزنك).
الأنظمة الإلكترونية والاتصالات بما في ذلك:
| الخصائص | الحديد الرقائقي | القلب الهوائي | الفريت |
|---|---|---|---|
| الكفاءة | عالية | منخفضة | معتدلة-عالية (HF) |
| الأبعاد | كبيرة | مضغوطة | صغيرة |
| الكتلة | ثقيلة | خفيفة | خفيفة-متوسطة |
| نطاق التردد | 50 هرتز-10 كيلو هرتز | تيار مستمر-100 ميجاهرتز+ | 10 كيلو هرتز-10 ميجاهرتز |
| سعة الطاقة | كيلو واط-ميغاواط | <100 واط | واط-كيلو واط |
يتضمن اختيار القلب تقييم:
تشمل الاتجاهات الناشئة:
تحدد قلوب المحولات بشكل أساسي أداء الجهاز عبر معايير الكفاءة والحجم والوزن والتكلفة. تخدم المحولات الحديدية الرقائقية والقلب الهوائي والفريت تطبيقات متميزة. يتطلب الاختيار الأمثل تحليلًا دقيقًا لمتطلبات التشغيل والظروف البيئية. تعد الابتكارات المستمرة في المواد والتصميم بأداء معزز لتلبية متطلبات الطاقة وأنظمة الإلكترونيات المتطورة.
