পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচিংয়ে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেটিক কম্পোনেন্টের আটটি সাধারণ ডিজাইনের ভুল
1) ম্যাগনেটিক কোর-অপ্টিমাইজড ডিজাইনের উইন্ডোটি পূরণ করা
অনেক পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনার মনে করেন যে হাই-ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেটিক কম্পোনেন্টের ডিজাইনে কোর উইন্ডোটি পূরণ করে সেরা ডিজাইন পাওয়া যেতে পারে, কিন্তু তা নয়। অনেক উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার এবং ইন্ডাক্টরগুলির ডিজাইনে, আমরা দেখতে পাচ্ছি যে উইন্ডিংয়ের এক বা একাধিক স্তর যুক্ত করা বা বড় তারের ব্যাস সহ এনামেলযুক্ত তারগুলি ব্যবহার করা কেবলমাত্র সর্বোত্তম প্রভাব পেতে পারে না, তবে মোট উইন্ডিং ক্ষতিকে বাড়িয়ে তুলবে। কারণ ঘূর্ণায়মান নৈকট্য প্রভাব.
অতএব, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় উপাদানগুলির নকশায়, এটি কোন ব্যাপার না এমনকি যদি উইন্ডিং লোহার কোর উইন্ডোটিকে সম্পূর্ণরূপে মোড়ানো না করে, তবে শুধুমাত্র জানালার 25% অংশকে মোড়ানো হয়। আপনাকে পুরো উইন্ডো এলাকাটি পূরণ করার চেষ্টা করতে হবে না।
এই ভুল ধারণাটি মূলত পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় উপাদানগুলির নকশা দ্বারা প্রভাবিত হয়। পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের ডিজাইনে, কোর এবং উইন্ডিংয়ের অখণ্ডতার উপর জোর দেওয়া হয়, তাই কোর এবং উইন্ডিংয়ের মধ্যে কোনও ফাঁক নেই এবং উইন্ডিংটি সাধারণত পুরো উইন্ডোটি পূরণ করার জন্য ডিজাইন করা হয়, এইভাবে এটির যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে। যাইহোক, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় উপাদানগুলির নকশায় এই প্রয়োজনীয়তা নেই।
2) "লোহার ক্ষতি=তামার ক্ষতি"-অপ্টিমাইজড ট্রান্সফরমার ডিজাইন
অনেক পাওয়ার ডিজাইনার, এমনকি ম্যাগনেটিক কম্পোনেন্ট ডিজাইনের জন্য অনেক রেফারেন্স বইতে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলির সর্বোত্তম ডিজাইনের জন্য একটি মানদণ্ড হিসাবে "লোহার ক্ষতি=তামার ক্ষতি" তালিকাভুক্ত করেন, কিন্তু তা নয়। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের ডিজাইনে, লোহার ক্ষয় এবং তামার ক্ষতির মধ্যে পার্থক্য বড় হতে পারে এবং কখনও কখনও পার্থক্যটি এমনকি মাত্রার ক্রম পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে, তবে এর অর্থ এই নয় যে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারটি ভালভাবে ডিজাইন করা হয়নি।
এই ভুল ধারণা পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের নকশা দ্বারাও প্রভাবিত হয়। পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলি প্রায়শই প্রচুর সংখ্যক উইন্ডিংয়ের কারণে একটি বৃহৎ এলাকা দখল করে, তাই তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং তাপীয় অভিন্নতার দৃষ্টিকোণ থেকে, "লোহার ক্ষতি=তামার ক্ষতি" এর অভিজ্ঞতামূলক নকশার নিয়ম পাওয়া যায়।
যাইহোক, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলির জন্য, থাম্বের এই নিয়মটি ধরে না। বিদ্যুৎ সরবরাহের উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমার স্যুইচ করার ডিজাইনে, সর্বোত্তম নকশা নির্ধারণ করার জন্য অনেকগুলি কারণ রয়েছে এবং "লোহার ক্ষতি=তামার ক্ষতি" আসলে সবচেয়ে কম উদ্বেগজনক দিক।
3) চুম্বকীয় আবেশ সহ ফুটো আবেশ=1%
চৌম্বকীয় উপাদানগুলি ডিজাইন করার পরে, অনেক পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনার প্রায়শই ট্রান্সফরমার নির্মাতাদের প্রাসঙ্গিক প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা জমা দেওয়ার সময় ফুটো ইন্ডাকট্যান্স প্রয়োজনীয়তাগুলি ব্যাখ্যা করে। অনেক প্রযুক্তিগত শীট অনুরূপ প্রযুক্তিগত প্রয়োজনীয়তা দ্বারা চিহ্নিত করা হয় যেমন "লিকেজ ইন্ডাকট্যান্সের সাথে ম্যাগনেটাইজিং ইন্ডাকট্যান্স=1%" বা "লিকেজ ইন্ডাকট্যান্স <2%" সহ ম্যাগনেটাইজিং ইন্ডাকট্যান্স। আসলে, এই ধরনের লেখা বা ডিজাইন স্ট্যান্ডার্ড খুবই অপ্রফেশনাল।
পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনারকে সার্কিটের স্বাভাবিক কাজের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে গ্রহণযোগ্য লিকেজ ইনডাক্টেন্সের একটি সংখ্যাসূচক সীমা নির্ধারণ করা উচিত। ট্রান্সফরমার তৈরির প্রক্রিয়ায়, ট্রান্সফরমারের অন্যান্য পরামিতি (যেমন টার্ন-টু-টার্ন ক্যাপাসিট্যান্স) ক্ষয় না করে লিকেজ ইন্ডাকট্যান্স যতটা সম্ভব কমাতে হবে, প্রযুক্তিগত প্রয়োজন হিসাবে ফুটো ইন্ডাকট্যান্স এবং ম্যাগনেটাইজিং ইন্ডাকট্যান্সের মধ্যে আনুপাতিক সম্পর্ক না দিয়ে। .
কারণ ট্রান্সফরমারে বাতাসের ফাঁকের উপস্থিতি বা অনুপস্থিতির সাথে লিকেজ ইন্ডাকট্যান্স এবং ম্যাগনেটাইজেশন ইন্ডাকট্যান্সের মধ্যে সম্পর্ক ব্যাপকভাবে পরিবর্তিত হয়। যখন কোন বায়ু ব্যবধান না থাকে, তখন ফুটো ইন্ডাকট্যান্স চুম্বকীয় আবেশের 0.1% এর কম হতে পারে, যখন একটি বায়ু ব্যবধান থাকে, এমনকি ট্রান্সফরমার উইন্ডিংগুলি ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত থাকলেও, ফুটোগুলির মধ্যে আনুপাতিক সম্পর্ক আবেশ এবং চৌম্বকীয় আবেশ 10% পৌঁছতে পারে।
অতএব, ট্রান্সফরমারের নকশা সূচক হিসাবে চুম্বকীয় উপাদানগুলির প্রস্তুতকারককে লিকেজ ইন্ডাকট্যান্স এবং ম্যাগনেটাইজিং ইন্ডাকট্যান্সের মধ্যে আনুপাতিক সম্পর্ক প্রদান করা উচিত নয়। অন্যথায়, এটি দেখাবে যে আপনি ফুটো জ্ঞান বোঝেন না বা প্রকৃত ফুটো মূল্য সম্পর্কে সত্যিই যত্নশীল। সঠিক উপায় হল গ্রহণযোগ্য ফুটো ইন্ডাকট্যান্সের পরম মান নির্দিষ্ট করা। অবশ্যই, একটি নির্দিষ্ট অনুপাত যোগ বা বিয়োগ করা যেতে পারে এবং এই অনুপাতের সাধারণ মান হল 20%।
4) লিকেজ ইনডাক্ট্যান্স ম্যাগনেটিক কোর ব্যাপ্তিযোগ্যতার সাথে সম্পর্কিত।
কিছু পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনার বিশ্বাস করেন যে উইন্ডিংগুলিতে একটি চৌম্বকীয় কোর যুক্ত করা উইন্ডিংগুলিকে আরও ঘনিষ্ঠভাবে সংযুক্ত করবে এবং উইন্ডিংগুলির মধ্যে ফুটো হওয়া আবেশ কমিয়ে দেবে; কিছু পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনাররা মনে করেন যে চৌম্বকীয় কোরটি উইন্ডিংগুলিতে চৌম্বকীয় কোর যুক্ত করার পরে উইন্ডিংয়ের মধ্যে ক্ষেত্রের সাথে মিলিত হবে, যা ফুটো আবেশ বাড়াতে পারে।
প্রকৃতপক্ষে, পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ডিজাইনে, দুটি কোঅক্সিয়াল উইন্ডিং ট্রান্সফরমারের লিকেজ ইনডাক্টেন্সের সাথে চৌম্বকীয় কোরের অস্তিত্বের কোনো সম্পর্ক নেই। এই ফলাফলটি বোধগম্য হতে পারে, কারণ কয়েক হাজার আপেক্ষিক ব্যাপ্তিযোগ্যতা সহ একটি উপাদান যখন কয়েলের কাছাকাছি থাকে তখন ফুটো আবেশের উপর খুব কম প্রভাব ফেলে।
শত শত ট্রান্সফরমারের পরিমাপ করা ফলাফল দেখায় যে লিকেজ ইনডাক্ট্যান্সের পরিবর্তন মূলত চৌম্বকীয় কোরের সাথে বা ছাড়া 10% এর বেশি নয় এবং অনেক পরিবর্তন মাত্র 2%।
5) ট্রান্সফরমার উইন্ডিং এর বর্তমান ঘনত্বের সর্বোত্তম মান হল 2A/mm ~ 3.1A/mm।
অনেক পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনার উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ম্যাগনেটিক কম্পোনেন্ট ডিজাইন করার সময় ওয়াইন্ডিং এর বর্তমান ঘনত্বকে সর্বোত্তম ডিজাইনের মান হিসাবে বিবেচনা করেন।
প্রকৃতপক্ষে, সর্বোত্তম নকশার ঘুরার বর্তমান ঘনত্বের সাথে কিছুই করার নেই। যেটা সত্যিই গুরুত্বপূর্ণ তা হল উইন্ডিংয়ে কতটা ক্ষয়ক্ষতি হয়েছে এবং তাপ অপচয়ের ব্যবস্থা গ্রহণযোগ্য সীমার মধ্যে তাপমাত্রা বৃদ্ধি নিশ্চিত করার জন্য যথেষ্ট কিনা।
আমরা পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ক্ষেত্রে তাপ অপচয়ের দুটি চরম ক্ষেত্রে কল্পনা করতে পারি। যখন তরল নিমজ্জন এবং ভ্যাকুয়াম যথাক্রমে তাপ অপচয়ের জন্য ব্যবহার করা হয়, তখন উইন্ডিংয়ে সংশ্লিষ্ট কারেন্টের ঘনত্ব বেশ ভিন্ন হবে।
পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার প্রকৃত বিকাশে, আমরা বর্তমান ঘনত্ব সম্পর্কে চিন্তা করি না, তবে কেবল তারের প্যাকেজটি কতটা গরম। তাপমাত্রা বৃদ্ধি গ্রহণযোগ্য?
এই ভ্রান্ত ধারণাটি হল যে ডিজাইনাররা ভেরিয়েবলের সংখ্যা সরল করে এবং এইভাবে ক্লান্তিকর পুনরাবৃত্তি পরীক্ষা এবং ত্রুটি এড়াতে গণনা প্রক্রিয়াটিকে সরল করে, কিন্তু এই সরলীকরণটি প্রয়োগের শর্তগুলি ব্যাখ্যা করে না।
6), প্রাথমিক উইন্ডিং লস=সেকেন্ডারি উইন্ডিং লস "-অপ্টিমাইজড ট্রান্সফরমার ডিজাইন।
অনেক পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনার বিশ্বাস করেন যে অপ্টিমাইজড ট্রান্সফরমার ডিজাইনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ যে ট্রান্সফরমারের প্রাথমিক উইন্ডিং লস সেকেন্ডারি উইন্ডিং লসের সমান। এমনকি চৌম্বকীয় উপাদানগুলির অনেক ডিজাইনের বইতে, এটি সর্বোত্তম নকশার জন্য একটি মান হিসাবে বিবেচিত হয়। আসলে, এটি সর্বোত্তম ডিজাইনের জন্য একটি মান নয়।
কিছু ক্ষেত্রে, ট্রান্সফরমারের লোহার ক্ষতি এবং তামার ক্ষতি একই রকম হতে পারে। তবে প্রাথমিক ওয়াইন্ডিং লস এবং সেকেন্ডারি উইন্ডিং লসের মধ্যে একটি বড় পার্থক্য থাকলে এটি খুব বেশি গুরুত্বপূর্ণ নয়।
এটি আবার জোর দেওয়া আবশ্যক যে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি চৌম্বকীয় উপাদানগুলির ডিজাইনে আমরা যে বিষয়ে উদ্বিগ্ন তা হল তাপ অপচয় মোডের অধীনে উইন্ডিং কতটা গরম। প্রাইমারি উইন্ডিং লস=সেকেন্ডারি উইন্ডিং লস পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারের ডিজাইনে শুধুমাত্র একটি অভিজ্ঞতামূলক নিয়ম।
7) যদি ঘুরার ব্যাস অনুপ্রবেশ গভীরতার চেয়ে কম হয়, তবে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষতি খুব কম হবে।
ঘূর্ণনের ব্যাস অনুপ্রবেশ গভীরতার চেয়ে কম হওয়ার অর্থ এই নয় যে কোনও দুর্দান্ত উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ক্ষতি নেই। যদি ট্রান্সফরমার উইন্ডিংয়ে অনেকগুলি স্তর থাকে, এমনকি যদি তারের ব্যাস অনুপ্রবেশ গভীরতার চেয়ে অনেক পাতলা হয়, তবে শক্তিশালী প্রক্সিমিটি প্রভাবের কারণে এটি উচ্চ কম্পাঙ্কের ক্ষতির কারণ হতে পারে।
অতএব, উইন্ডিং লস বিবেচনা করার সময়, আমাদের কেবল এনামেলড তারের বেধ থেকে ক্ষতির বিচার করা উচিত নয়, বরং উইন্ডিং মোড, উইন্ডিং লেয়ার এবং উইন্ডিং বেধ সহ পুরো ওয়াইন্ডিং স্ট্রাকচারের বিন্যাসটিও বিস্তৃতভাবে বিবেচনা করা উচিত।
8) ফরোয়ার্ড সার্কিটে ট্রান্সফরমারের ওপেন-সার্কিট রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি অবশ্যই সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি থেকে অনেক বেশি হতে হবে।
অনেক পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনার মনে করেন যে ট্রান্সফরমারের ওপেন-সার্কিট রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি কনভার্টারের সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি থেকে অনেক বেশি হওয়া আবশ্যক যখন ট্রান্সফরমার ডিজাইন এবং পরীক্ষা করা হয়। আসলে, ট্রান্সফরমারের ওপেন-সার্কিট রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির সাথে কিছুই করার নেই।
আমরা সীমা কেস কল্পনা করতে পারি: একটি আদর্শ চৌম্বকীয় কোরের জন্য, এর আবেশ অসীম, তবে একটি অপেক্ষাকৃত ছোট টার্ন-টু-টার্ন ক্যাপাসিট্যান্সও থাকবে এবং এর রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি প্রায় শূন্য, যা সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি থেকে অনেক ছোট।
সার্কিটের সাথে যা সত্যিই সম্পর্কিত তা হল ট্রান্সফরমারের শর্ট-সার্কিট রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি। সাধারণভাবে, ট্রান্সফরমারের শর্ট-সার্কিট রেজোন্যান্স ফ্রিকোয়েন্সি সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সির মাত্রার দুই অর্ডারের বেশি হওয়া উচিত।
