Método de bobinado para núcleo EE secundario con cinta central enrollado en barril

Respondo a su pregunta después de esto, pero primero me siento obligado a abordar la estrategia general de liquidación.

La estrategia de primer devanado, P1-S1-S2-P2 es la mejor. Solo el primer devanado está intercalado. El segundo devanado está, en el mejor de los casos, intentando incorrectamente realizar un intercalado de nivel 2, pero falla. El primero es un intercalado de nivel uno y, por lo general, a lo que se refiere 'intercalado'. El intercalado es entre el primario y el secundario, nunca intercala, digamos, un secundario dividido consigo mismo, o intercala dos devanados que no van a transferir energía entre sí. El objetivo de la intercalación es maximizar la transferencia de energía de un devanado a otro y minimizar el almacenamiento de energía entre ellos.

Es importante comprender el intercalado en términos de estructuras de bobinado, en lugar de bobinados completos. Ahora bien, ¿qué es exactamente una sección de bobinado?

Una estructura de bobinado es siempre un par formado por cierto número de vueltas primarias y secundarias. Están separados por un límite donde el campo magnético cae a 0 entre las capas de bobinado. Desea minimizar la energía almacenada entre estos devanados, lo que significa minimizar el campo generado entre dos devanados acoplados al minimizar el área. En el primer (y correcto) intercalado, tiene cada bobinado directamente adyacente a su compañero, creando dos secciones de bobinado. P1-S1 es energéticamente favorable, el flujo cae a 0 entre S1 y S2, y la segunda sección del devanado es S2-P2. P1-S1-0-S2-P2. Interactúan entre sí con un mínimo de energía almacenada entre ellos y P1 nunca necesita extender su campo hasta S2, porque ya tiene a S1 justo al lado.

En el intercalado incorrecto, tiene dos secciones de bobinado rotas en las que se intercala sin que el campo caiga a 0 en el medio, por lo que solo está forzando una ruta de campo más grande de lo necesario. Los primarios deben transferir parcialmente energía a un secundario más allá de lo necesario, lo que aumentará la energía almacenada en la inductancia mutua y aumentará las fugas. Tampoco tiene sentido entrelazar dos mitades del mismo devanado consigo mismo. Independientemente, nunca rompa las secciones sinuosas de esa manera. La primera variación le brinda un toque central primario y secundario, está bien como está.

PERO, puede intentar algo más complicado si realmente lo desea y las compensaciones valen la pena para usted.

Existe un beneficio marginal al realizar un intercalado de nivel 2, que tiene 3 secciones de bobinado en lugar de dos. Esto divide las capas como tal: PSSPPS. Aquí hay 3 secciones en lugar de dos: PS-0-SP-0-PS. Este arreglo reducirá aún más las fugas, pero marginalmente, y lo paga con una mayor capacitancia primaria-secundaria. Depende de su juicio si dicho intercalado es una mejora o no para su aplicación.

También es importante implementar correctamente el intercalado de nivel 2, ya que con frecuencia se realiza de forma incorrecta. El campo debe ser igual en las 3 secciones de bobinado, y las letras dobles están ahí explícitamente para significar 2 capas o el doble de vueltas. No enrolle PSPS, enrolle PSSPPS. Toque en N/2 para un toque central, aunque será hacia el final de la sección S de doble ancho que puede ser un poco difícil de construir (o no) según la situación.

Ahora, al equilibrio de flujo...

Un transformador nunca tiene la culpa de eso. Los transformadores pueden ser conducidos a un desequilibrio de flujo, al igual que un automóvil puede ser conducido contra una pared. Aunque no es culpa del coche. Es del conductor.

Todos los transformadores con derivación central tendrán un ligero desnivel. Emparejar correctamente las secciones de devanado y el núcleo bien formado (que cualquier núcleo de ferrita ya debería tener) es muy útil, pero nunca tendrá un flujo perfectamente equilibrado en un devanado con derivación. Sin embargo, lo que importa es cómo se conduce.

Tener un secundario intervenido no implica nada sobre el primario. Las cargas no impulsan el transformador y las cargas no pueden causar desequilibrios de flujo. Lo que sucede es que el voltaje desde la derivación central hasta la mitad del secundario será, como supuso, un voltaje ligeramente superior al de la otra mitad. Esto es cierto para cualquier transformador. En general, no es un gran problema porque debe filtrar correctamente la salida, por lo que la ligera diferencia de voltaje finalmente se presentará como un pequeño aumento en la ondulación del voltaje. La potencia entregada a los rectificadores no depende de esto. La potencia entregada a un rectificador es I*Vf, siendo Vf su voltaje directo. Esto depende en gran medida de la temperatura y del diodo, por lo que, para empezar, sus diodos nunca iban a ser uniformes.

Si se refería a la potencia entregada A TRAVÉS de los diodos, entonces eso no tiene nada que ver con el transformador. Si tiene una carga resistiva, entonces sí, un diodo tendrá un poco más de potencia a través de él debido a que la resistencia consume más corriente al voltaje ligeramente más alto que alcanzará. Otras cargas se comportarán de manera diferente. Lo que sucederá es que habrá ondulación de voltaje y si la carga consume más energía cuando el voltaje es ligeramente más alto que bajo, sí, un diodo entregará más energía. Las cargas modernas a menudo emplean una mayor regulación de CC/CC y se comportarán (más o menos) como cargas de potencia constante, por lo que un voltaje más bajo dará como resultado un mayor consumo de corriente, manteniendo la potencia constante. Realmente no importa tanto. Simplemente use la regulación de voltaje y un filtro de salida apropiado.

El toque central es un poco más problemático si está en el primario. En este caso, el devanado está impulsando el transformador y el desequilibrio de flujo es un problema muy real. Cada primario con derivación central está ligeramente desequilibrado, por lo que la respuesta corta es que debe usar el control de modo actual al conducir cualquier transformador en una topología push-pull (que universalmente requiere un primario con derivación central). Si no lo hace y trata de controlar el modo puramente de voltaje, tendrá un desequilibrio de voltios por segundo (flujo) que se acumulará hasta que empuje su núcleo a la saturación. No bueno. Así que no hagas eso.

Las topologías de medio puente, por otro lado, utilizarán felizmente un primario sin explotar, y no habrá problemas con el desequilibrio de flujo. Funcionan bien con el control de modo de voltaje regular, pero al contrario de los convertidores push-pull, debe evitar el control de modo actual con topologías de medio puente. No es el fin del mundo si usa el control de modo actual, pero intensificará la ligera irregularidad de los voltajes de salida del secundario con derivación central en comparación con el control de modo de voltaje.

Con suerte, eso le brinda suficiente información para decidir qué se adapta mejor a su aplicación específica. Además, el magnetismo comenzará a tener mucho más sentido con la experiencia. Puede ser difícil entender los documentos bastante densos como el que vinculaste, pero te recomiendo que los vuelvas a visitar después de que hayas trabajado un poco más con el magnetismo y te sientas un poco más seguro al respecto. Si lo hace, creo que descubrirá que, de repente, el documento tiene mucho más sentido y es fácil de entender, y AHÍ es cuando realmente obtendrá algún beneficio real y comprensión de él. El magnetismo realmente no es muy difícil, es solo... diferente. ¡Buena suerte!