Clasificación de saturación del transformador del convertidor Push Pull

¿Cómo se determina la clasificación de saturación requerida para que un transformador se use en un convertidor push-pull? ¿Puede un transformador en esta topología pasar más que la clasificación de saturación ya que no está almacenando la energía como lo haría en un convertidor de tipo flyback?

Algunos antecedentes: estoy construyendo un convertidor push-pull que tomará 24 V a un pico de hasta 1 A y lo convertirá a 15 V. Encontré un transformador (VPH5-1200-R) con una clasificación de corriente RMS de 1,7 A pero una clasificación de corriente de saturación de solo 0,14 A. ¿Se saturará este transformador antes de que alcance el 1A a través del primario?

¿Es necesario aislar galvánicamente su salida de 15 V CC? Si no es así, piense en un convertidor Buck.
Sí, necesito aislamiento galvánico, por lo que no solo estoy usando un regulador lineal.

Respuestas (2)

La clasificación de saturación se refiere a la corriente total algebraica, corriente neta, a través del transformador. La corriente en el secundario se suma, conservando el signo, a la corriente en el primario.

Por conveniencia, suponga devanados 1:1. Para un transformador con una relación diferente de 1:N, simplemente multiplique la corriente de devanado adecuada por N.

Cuando aplica la forma de onda del voltaje de entrada sin carga de salida, por lo que la corriente secundaria es cero, la corriente primaria debe permanecer por debajo del límite de saturación, si la ha diseñado con suficientes vueltas primarias. Cualquier núcleo dado tendrá voltios por vuelta a una frecuencia dada, y necesita suficientes vueltas para soportar el voltaje de entrada.

Cuando conecta una carga de salida, fluirá una corriente secundaria, lo que aumenta la corriente primaria, de modo que la corriente neta permanece prácticamente como antes (exactamente igual que antes en un transformador sin resistencia primaria). La corriente secundaria cancela el aumento de corriente primaria.

Como el voltaje de entrada es el mismo, la corriente neta a través de las bobinas es la misma, ya que son los cambios en esta corriente neta los que crean la fuerza contraelectromotriz que equilibra el voltaje de entrada principal.

En un transformador con resistencia primaria, la corriente adicional a través del primario crea una caída de voltaje IR, que se resta del voltaje de entrada, por lo que la corriente neta cae ligeramente bajo carga, ya que admite un voltaje de entrada ligeramente menor a través de la inductancia primaria.

Necesitas aprender un poco aquí. La saturación del transformador es casi 100% independiente de las corrientes de carga. Si aplica un voltaje al primario, con el secundario descargado, se saturará (en gran medida) ni más ni menos que en condiciones de carga completa.

Sé que esto suena poco intuitivo, pero cualquier corriente en el primario que se deba a la corriente de carga secundaria produce un campo magnético que es totalmente cancelado por el campo magnético producido por la corriente secundaria.

Si no fuera así, se violaría la ley de inducción de Faraday.