لغة
المحولات عالية الترددهي مكونات تقوم بتحويل الجهد المتردد والتيار والمقاومة المميزة. عندما يتدفق تيار متردد عبر الملف الأولي، يتم توليد تدفق مغناطيسي متناوب في القلب الحديدي (أو النواة المغناطيسية)، وبالتالي تحفيز جهد التشغيل (أو التيار) في الملف الثانوي.
يتكون المحول عالي التردد من قلب المحول (أو النواة المغناطيسية) وملف كهرومغناطيسي. يحتوي الملف الكهرومغناطيسي على ملفين أو أكثر. يُطلق على الملف المُدخل في الملف اسم الملف الأولي، وتسمى الملفات الأخرى ملفات ثانوية. يشتمل القلب المغناطيسي للمحول على قلب مغناطيسي أسطواني، ونواة مغناطيسية من نوع RM، ونواة مغناطيسية من النوع E، ونواة مغناطيسية من النوع EC، وETD، وEER، ونواة مغناطيسية من النوع EP، ونواة مغناطيسية على شكل حلقة، ونواة مغناطيسية من النوع PQ، وما إلى ذلك. ما هو تأثير هذه النوى المغناطيسية على تشغيل المحول؟ ما يلي يمكن أن يوفر تحليلا مفصلا.
يتم تغليف الإطار واللفات بشكل أساسي بواسطة القلب المغناطيسي، مما يؤدي إلى تأثير حماية فعلي ممتاز ضد EMI؛ تتوافق جميع مواصفات النوى المغناطيسية من نوع العلبة مع معايير IEC، وتتمتع بقابلية تبادل جيدة أثناء الإنتاج؛ يمكن أن يوفر نوع إطار بسيط (بدون إدخال الدبوس) ونوع إطار تثبيت لوحة PCB (مع إدخال الدبوس) ؛ نظرًا لتصميم شكل العلبة، فهي تكلف أكثر مقارنة بالنوى المغناطيسية بنفس مواصفات الأنواع الأخرى؛ بسبب شكله، فهو لا يساعد على تبديد حرارة الأنابيب الحرارية، لذلك فهو غير مناسب للاستخدام في محولات الطاقة والمحاثات ذات الطاقة العالية.
بالمقارنة مع النوع الأسطواني، تمت إزالة الجانبين المتماثلين للنوع الأسطواني. يعتبر هذا التصميم أكثر فائدة لتبريد الأنابيب الحرارية وللحصول على أسلاك كبيرة الحجم؛ بالمقارنة مع النوع الأسطواني، فإنه يوفر حوالي 40% من مساحة التثبيت؛ يمكن أن يكون الإطار إما على شكل إبرة أو من النوع المُدخل؛ يمكن تثبيته بزوج من المشابك الحديدية؛ يمكن تحويل النواة المغناطيسية من النوع RM إلى شكل مسطح (مناسب للمحولات المستوية الحالية أو تجميع النواة المغناطيسية مباشرة على دائرة إمداد الطاقة بلوحة الدائرة التي تم تصميمها بالفعل باستخدام اللفات) ؛ على الرغم من أن تأثير التدريع ليس جيدًا مثل تأثير النوع الأسطواني، إلا أنه لا يزال مفيدًا.
يحتوي هذا النوع من النواة المغناطيسية على بنية قريبة من بنية النوع E والنوع العلبة. مثل النواة المغناطيسية من النوع E، فإنها توفر مساحة كافية لتناسب الموصلات ذات المقطع العرضي الكبير (مناسبة للاتجاه الحالي للجهد المنخفض والتيار العالي في تبديل إمدادات الطاقة)؛ يتميز هذا الشكل من النواة المغناطيسية أيضًا بتبديد جيد للحرارة من خلال أنبوب الحرارة؛ نظرًا لأن العمود المركزي أسطواني، مقارنةً بالعمود المستطيل الذي له نفس المقطع العرضي، يتم تقليل طول الملف أحادي الدورة بنسبة 11٪، مما يؤدي إلى انخفاض بنسبة 11٪ في فقدان النحاس، كما يمكّن النواة المغناطيسية من توفير طاقة أعلى؛ علاوة على ذلك، فإن كون العمود المركزي أسطوانيًا يمنع أيضًا خطر السلامة المتمثل في إتلاف عزل كابل اللف أثناء اللف بسبب الزوايا الحادة للعمود المركزي المستطيل.
تكلفة النوى المغناطيسية من النوع E أقل بكثير. عملية اللف والتجميع بسيطة للغاية. هذا النوع من النواة المغناطيسية هو الأكثر استخدامًا حاليًا في الشكل. لكن عيبها هو أنها لا تستطيع توفير الحماية الخاصة بها. يمكن تركيب النوى المغناطيسية من النوع E في اتجاهات مختلفة ويمكن استخدامها بشكل متسلسل لتحقيق طاقة خرج أكبر. يمكن صنع هذه النوى المغناطيسية في شكل مسطح (وهو شكل قلب مغناطيسي شائع جدًا للمحولات المستوية في الوقت الحاضر)؛ يمكنهم أيضًا توفير إطارات بدون دبابيس ومن النوع الدبوس؛ نظرًا لتبريد الأنابيب الحرارية الممتاز وإمكانية استخدامها على التوالي، فإن معظم المحاثات والمحولات عالية الطاقة تستخدم هذا النوع من النواة المغناطيسية.
يحتوي العمود المركزي على شكل حلقة للنواة المغناطيسية من النوع EP على هيكل ثلاثي الأبعاد. وبصرف النظر عن الطرف الخلفي الذي يلامس لوحة PCB، فإن اللف مغلق بالكامل، مما يؤدي إلى حماية ممتازة. يقلل هذا الشكل الفريد من تأثير فجوة الهواء المتولدة على السطح أثناء تجميع النواتين المغناطيسيتين، ويوفر حجمًا أكبر ونسبة استخدام إجمالية أعلى للمساحة.
بالنسبة للمصنعين، فإن النواة المغناطيسية على شكل حلقة هي الأكثر اقتصادا. من بين النوى المغناطيسية المختلفة مقارنة بين الاثنين، فهو الأقل تكلفة؛ بسبب تطبيق الإطار، تكون التكاليف الإضافية وتكاليف التجميع صفرًا؛ عندما يكون ذلك مناسبًا، يمكن جرحه باستخدام آلة اللف؛ التدريع جيد جدا.
تم تصميم النواة المغناطيسية من النوع PQ خصيصًا للمحاثات والمحولات المستخدمة في تبديل مصادر الطاقة. يعزز تصميم شكل PQ النسبة بين الحجم ومساحة القلب المغناطيسي والمساحة الإجمالية للملف؛ مثل هذا التصميم يجعل من الممكن توفير أكبر محاثة وأقصى مساحة لف مع أقل قلب مغناطيسي؛ يتيح هذا التصميم تحقيق أقصى قدر من طاقة الخرج باستخدام أصغر حجم للمحول ووزن صافي، مع احتلال أقل مساحة لتركيب ثنائي الفينيل متعدد الكلور؛ ويمكن تثبيته في مكانه باستخدام زوج من المشابك الحديدية؛ هذا التصميم المعقول أيضًا يجعل المقطع العرضي للمسار المغناطيسي للنواة المغناطيسية أكثر اتساقًا، وبالتالي فإن هذا النوع من البنية الأساسية المغناطيسية يقلل أيضًا من عدد النقاط الساخنة العاملة مقارنة بالنوى المغناطيسية الأخرى في التصميم العام.
