Modelo de circuito equivalente de transformador con toma central

¿Cuál es el modelo de circuito equivalente correcto de un transformador con toma central arbitraria?

A continuación se muestra un circuito equivalente de transformador de baja frecuencia de este sitio .

• LP es la inductancia de fuga primaria
• RP es la pérdida de cobre primaria
• RC son las pérdidas del núcleo debido a las corrientes de Foucault y la histéresis
• LM es la inductancia de magnetización
• LS es la inductancia de fuga secundaria
• RS es la pérdida de cobre secundaria

Entonces, debido a que probablemente esté operando a una frecuencia de conmutación bastante alta en comparación con la red de CA normal, deberá considerar una capacitancia parásita como esta: -

Con sus inductancias primarias (LM en mis diagramas) a 150 uH y K = 0,998 (muy cerca de 1 en mi opinión), LP será de 0,3 uH pero, en realidad, será más como 3 uH (K = 0,98 = más normal ).

Si puede evitar la saturación del núcleo, puede ignorar las pérdidas del núcleo (RC).

También he usado la notación de puntos para informar cómo debe enrollar y cablear los primarios para operar una unidad push-pull con éxito. La capacitancia entre devanados (PR a SEC) puede ser bastante significativa y, para reducir el acoplamiento de ruido de modo común de alta frecuencia, debe considerar capacitores en cada devanado secundario rectificado a tierra (si tiene la intención de rectificar).

Dado también que está operando con un suministro de 5 voltios y probablemente a varias decenas de kHz, sus valores de inductancia primaria de 150 uH pueden ser un poco altos y causar pérdidas innecesarias en los devanados.

El IRF530 también es bastante inadecuado porque necesita un voltaje de fuente de compuerta significativo para activarlo correctamente y está utilizando un controlador de compuerta de 3.3 voltios de acuerdo con su circuito. También tiene una potencia nominal de 100 voltios y tiene un RDS (encendido) deficiente para un suministro tan bajo (5 voltios), por lo que mi consejo es usar un MOSFET de 40 voltios con una resistencia más baja.

También tenga cuidado con las fem de retorno de la inductancia de fuga: el voltaje natural en el primario no accionado retrocederá a 10 voltios (debido al acoplamiento adecuado del transformador), pero el retorno de fuga puede causar un pico de varias decenas de voltios por encima de eso. Puede elegir usar un circuito amortiguador o elegir un MOSFET de 100 voltios (similar al IRF530) pero con características de encendido significativamente mejores.

Su dibujo es correcto, simplemente haga una conexión eléctrica al 50% del devanado secundario y sáquelo. Eso es todo lo que hay que hacer. Además, reconozca que la carga conectada desde un buje a la toma central tendrá la mitad del número de vueltas (Ns) cuando vaya a reflejarla al primario.

En cada medio ciclo, solo conduce uno de los devanados primarios, lo que genera una corriente en el sentido de las agujas del reloj para el devanado ascendente y en el sentido contrario a las agujas del reloj para el devanado inferior.

Dado que ambos devanados del primario solo conducen en medios ciclos alternos, no hay un efecto de acoplamiento significativo entre$L_{P1}$y$L_{P2}$.

Y la carga reflejada en el primario viene dada por la relación de inductancia$\frac{150uH}{961.23uH} = 0.156$. Entonces su carga reflejada está dada por$R_L^{'} = 0.156*70\Omega = 10.92\Omega$

Editar: si conoce su resistencia secundaria$R_s$puedes considerarlo como si estuviera en serie con$R_1$. Aparte de eso,$X_s$y$X_p$son las pérdidas de flujo magnético en los devanados, puede ignorarlas en una primera aproximación a su circuito equivalente considerando que está trabajando con corrientes bajas.