高周波トランスの原理の紹介

高周波トランスはその名のとおり、電圧を変化させるパワーエレクトロニクス機器です。ファラデー電磁誘導の法則を利用して交流電圧を変化させる装置で、主に一次コイル、フェライトで構成されています。コア、二次コイルなど。入出力電流、電圧、インピーダンスの整合変換や一次レベルの物理的絶縁を実現できます。異なる一次電圧に応じて、降圧高周波トランス、昇圧高周波トランス、絶縁高周波トランスに分けることができます。

私たちが日常生活で使用している電気の周波数は、低周波交流と呼ばれる50Hzです。高周波変圧器がこの周波数で動作する場合、それを高周波変圧器、低周波高周波変圧器と呼び、電源周波数高周波変圧器とも呼ばれます。高周波トランスは体積が大きく効率が低いです。鉄心には相互に絶縁された珪素鋼板が積層され、一次コイルはエナメル線で巻かれています。一次電圧はそれらの巻数に比例します。

また、高周波トランスの中には数十百キロヘルツの設定で動作するものもありますが、この高周波トランスは高周波トランスとなります。高周波トランスは一般的に鉄心の代わりに磁気コアを使用します。高周波トランスは体積が小さく、一次コイルの巻き数が少なく、高効率です。

高周波トランスの動作周波数は一般に数十〜数百キロヘルツです。高周波トランスは磁心を採用しており、磁心の主成分はマンガン亜鉛フェライトです。この材料は、高周波において低渦電流、低損失、高効率を備えています。高周波トランスの低周波動作周波数は 50Hz です。高周波トランスコアは軟金属磁性材料の一種です。薄い珪素鋼板は渦電流損失を大幅に低減できますが、それでも高周波トランスコアに比べて損失は大きくなります。

同じ出力電力の高周波トランスは、低周波高周波トランスに比べてはるかに小さく、加熱容量が小さくなります。現在、家電製品やネットワーク製品の電源アダプタの多くはスイッチング電源であり、内部の高周波トランスはスイッチング電源の最も重要な部品です。基本原理は、入力された交流を直流に変換し、三極管やFETを介して高周波に変換することです。高周波変成器を介して出力は再度整流され、出力 DC 電圧を安定させるために他の制御部品が追加されます。

つまり、高周波トランスと低周波高周波トランスの類似点は電磁誘導の原理に基づいています。違いは、低周波トランスと高周波トランスが珪素鋼板製のメタルコアであるのに対し、高周波トランスはマンガン亜鉛フェライトなどの一体品であることです。