Vuotasapainon hallinta kokosiltasyötetyssä muuntajassa

Keskitaajuudella toimivia muuntajia käytetään laajalti tehoelektroniikkasovelluksissa kuten DC/DC-konverttereissa ja muissa hakkuriteholähteissä. Muuntaja on induktiivinen komponentti, jonka magneettisen tasapainon säilyttäminen hakkuriteholähteissä on laitteen virheettömän toiminnan kannalta tärkeää. Muuntajaa syöttävän virtapiirin on muodostettava symmetrinen syöttöjännite, jotta muuntajan vuo ei ajaudu positiiviseen tai negatiiviseen kyllästykseen. Tässä diplomityössä esitetään muuntajan sähkömagneettinen toimintaperiaate, kyllästymisen syyt hakkuriteholähteissä sekä kehitetään aktiivinen ohjaus vuotasapainon säilyttämiseksi. Hakkuriteholähteissä käytettävissä muuntajissa on monesti useampi kuin kaksi käämiä. Tässä työssä tutkittavassa muuntajassa on useita ensiöitä ja useita toisioita ja muuntajaa syötetään keskitaajuudella. Tämä tuo uusia ongelmia verrattuna perinteiseen yksivaiheiseen DC/DC-konvertteriin. Näihin ongelmiin esitetään ratkaisut diplomityön tutkimuksessa.

Medium-frequency transformers are being used in numerous applications, such as DC/DC converters and other Switching Mode Power Supplies (SMPS) . A transformer is an inductive component, where the maintenance of magnetic balance is essential for the proper functionality of the whole device. The circuitry that feeds the voltage to the transformer must present a symmetric voltage waveform to prevent flux walking and saturation of the core. The electromagnetic behavior of a transformer, reasons for saturation in SMPS, and an active control for the maintenance of core flux balance are presented in this Master’s thesis. The transformers used in SMPS may have more than two windings. The transformer under study has multiple primary windings and multiple secondary windings, and the transformer is operated at a medium frequency. This adds several new problems compared with a conventional DC/DC converter. Solutions to these problems are discussed in this thesis.