Como projetar seu próprio transformador inversor

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Projetar um transformador inversor pode ser uma tarefa complexa. No entanto, usando as várias fórmulas e tendo a ajuda de um exemplo prático mostrado aqui, as operações envolvidas finalmente se tornam muito fáceis.

O presente artigo explica por meio de um exemplo prático o processo de aplicação das várias fórmulas para fazer um transformador inversor. As várias fórmulas necessárias para projetar um transformador já foram discutidas em um de meus artigos anteriores.



Atualização: uma explicação detalhada também pode ser estudada neste artigo: Como fazer transformadores

Projetando um Transformador Inversor

Um inversor é a sua casa de força pessoal, que é capaz de transformar qualquer fonte CC de alta corrente em energia CA prontamente utilizável, bastante semelhante à energia recebida das tomadas CA de sua casa.



Embora os inversores estejam amplamente disponíveis no mercado hoje, projetar sua própria unidade de inversor personalizada pode deixá-lo extremamente satisfeito e, além disso, é muito divertido.

No Bright Hub, já publiquei muitos diagramas de circuito de inversores, variando de projetos de onda senoidal simples a sofisticados e de onda senoidal modificada.

No entanto, as pessoas continuam me perguntando sobre fórmulas que podem ser facilmente usadas para projetar um transformador inversor.

A demanda popular me inspirou a publicar um artigo que trata de forma abrangente com transformadores cálculos de design . Embora a explicação e o conteúdo tenham sido precisos, decepcionantemente muitos de vocês simplesmente não conseguiram entender o procedimento.

Isso me levou a escrever este artigo, que inclui um exemplo que ilustra completamente como usar e aplicar as várias etapas e fórmulas ao projetar seu próprio transformador.

Vamos estudar rapidamente o seguinte exemplo anexo: Suponha que você queira projetar um transformador de inversor para um inversor de 120 VA usando uma bateria de automóvel de 12 volts como entrada e precisa de 230 volts como saída. Agora, simplesmente dividir 120 por 12 dá 10 Amps, que se torna a corrente secundária necessária.

Quero aprender como projetar circuitos inversores básicos?

Na explicação a seguir, o lado primário é referido como o lado do transformador, que pode ser conectado no lado da bateria CC, enquanto o lado secundário significa o lado de saída CA 220V.

Os dados em mãos são:

  • Tensão Secundária = 230 Volts,
  • Corrente primária (corrente de saída) = 10 amperes.
  • Tensão primária (tensão de saída) = 12-0-12 volts, que é igual a 24 volts.
  • Frequência de saída = 50 Hz

Calculando a tensão do transformador do inversor, corrente, número de voltas

Passo 1 : Primeiro, precisamos encontrar a área central CA = 1,152 × √ 24 × 10 = 18 cm2, onde 1,152 é uma constante.

Selecionamos CRGO como o material principal.

Passo 2 : Calculando voltas por Volt TPV = 1 / (4,44 × 10-4× 18 × 1,3 × 50) = 1,96, exceto 18 e 50, todos são constantes.

Etapa 3 : Calculando a corrente secundária = 24 × 10/230 × 0,9 (eficiência assumida) = 1,15 Amps,

Combinando a corrente acima na Tabela A, obtemos o valor aproximado Espessura do fio de cobre secundário = 21 SWG.

Portanto, o Número de voltas para o enrolamento secundário é calculado como = 1,96 × 230 = 450

Etapa 4: em seguida, Área de enrolamento secundária torna-se = 450/137 (da Tabela A) = 3,27 cm2.

Agora, a corrente primária necessária é de 10 Amps, portanto, da Tabela A, encontramos um equivalente espessura do fio de cobre = 12 SWG.

Etapa 5 : Calculando o número principal de voltas = 1,04 (1,96 × 24) = 49. O valor 1,04 é incluído para garantir que algumas voltas extras sejam adicionadas ao total, para compensar as perdas do enrolamento.

Etapa # 6 : Calculando a área do enrolamento primário = 49 / 12,8 (da Tabela A) = 3,8 Sq.cm.

Portanto, o Área Total de Enrolamento Vem para = (3,27 + 3,8) × 1,3 (área de isolamento adicionada em 30%) = 9 cm².

Etapa # 7 : Calculando a área bruta nós pegamos = 18 / 0,9 = 20 cm2.

Etapa # 8: em seguida, o A largura da língua torna-se = √20 = 4,47 cm.

Consultando a Tabela B mais uma vez através do valor acima, finalizamos o tipo de núcleo a ser 6 (E / I) aproximadamente.

Etapa # 9 : Finalmente, o Pilha é calculada como = 20 / 4,47 = 4,47 cm

Tabela A

SWG ------- (AMP) ------- Voltas por Sq.cm.
10 ----------- 16,6 ---------- 8,7
11 ----------- 13,638 ------- 10,4
12 ----------- 10,961 ------- 12,8
13 ----------- 8,579 --------- 16,1
14 ----------- 6,487 --------- 21,5
15 ----------- 5,254 --------- 26,8
16 ----------- 4,151 --------- 35,2
17 ----------- 3,178 --------- 45,4
18 ----------- 2,335 --------- 60,8
19 ----------- 1,622 --------- 87,4
20 ----------- 1.313 --------- 106
21 ----------- 1.0377 -------- 137
22 ----------- 0,7945 -------- 176
23 ----------- 0,5838 --------- 42
24 ----------- 0,4906 --------- 286
25 ----------- 0,4054 --------- 341
26 ----------- 0,3284 --------- 415
27 ----------- 0,2726 --------- 504
28 ----------- 0,2219 --------- 609
29 ----------- 0,1874 --------- 711
30 ----------- 0,1558 --------- 881
31 ----------- 0,1364 --------- 997
32 ----------- 0,1182 --------- 1137
33 ----------- 0,1013 --------- 1308
34 ----------- 0,0858 --------- 1608
35 ----------- 0,0715 --------- 1902
36 ----------- 0,0586 ---------- 2286
37 ----------- 0,0469 ---------- 2800
38 ----------- 0,0365 ---------- 3507
39 ----------- 0,0274 ---------- 4838
40 ----------- 0,0233 ---------- 5595
41 ----------- 0,0197 ---------- 6543
42 ----------- 0,0162 ---------- 7755
43 ----------- 0,0131 ---------- 9337
44 ----------- 0,0104 --------- 11457
45 ----------- 0,0079 --------- 14.392
46 ----------- 0,0059 --------- 20223
47 ----------- 0,0041 --------- 27546
48 ----------- 0,0026 --------- 39706
49 ----------- 0,0015 --------- 62134
50 ----------- 0,0010 --------- 81242

Tabela B

Tipo ------------------- Língua ---------- Enrolamento
Não .--------------------- Largura ------------- Área
17 (E / I) -------------------- 1.270 ------------ 1.213
12A (E / 12I) --------------- 1,588 ----------- 1,897
74 (E / I) -------------------- 1.748 ----------- 2.284
23 (E / I) -------------------- 1.905 ----------- 2.723
30 (E / I) -------------------- 2.000 ----------- 3.000
21 (E / I) -------------------- 1.588 ----------- 3.329
31 (E / I) -------------------- 2.223 ---------- 3.703
10 (E / I) -------------------- 1.588 ----------- 4.439
15 (E / I) --------------------- 2.540 ----------- 4.839
33 (E / I) --------------------- 2.800 ---------- 5.880
1 (E / I) ----------------------- 2.461 ---------- 6.555
14 (E / I) --------------------- 2.540 ---------- 6.555
11 (E / I) --------------------- 1.905 --------- 7.259
34 (U / T) -------------------- 1/588 --------- 7,259
3 (E / I) ---------------------- 3.175 --------- 7.562
9 (U / T) ---------------------- 2,223 ---------- 7,865
9A (U / T) -------------------- 2.223 ---------- 7.865
11A (E / I) ------------------- 1.905 ----------- 9.072
4A (E / I) --------------------- 3.335 ----------- 10.284
2 (E / I) ----------------------- 1.905 ----------- 10.891
16 (E / I) --------------------- 3.810 ----------- 10.891
5 (E / I) ---------------------- 3.810 ----------- 12.704
4AX (U / T) ---------------- 2.383 ----------- 13039
13 (E / I) -------------------- 3.175 ----------- 14.117
75 (U / T) ------------------- 2,540 ----------- 15,324
4 (E / I) ---------------------- 2.540 ---------- 15.865
7 (E / I) ---------------------- 5.080 ----------- 18.969
6 (E / I) ---------------------- 3.810 ---------- 19.356
35A (U / T) ----------------- 3,810 ---------- 39,316
8 (E / I) --------------------- 5.080 ---------- 49.803




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