ऊर्जा भंडारण के लिए फ्लाईबैक एयर गैप की आवश्यकता क्यों है?

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इतने सारे स्रोत लाइनों के साथ कुछ क्यों कहते हैं "चूंकि एक फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर ऊर्जा स्टोर करता है, एक एयर गैप की आवश्यकता है"? मैंने पाठ्यपुस्तकों और ऐप नोट्स में इस तर्क को देखा है।

मैंने सोचा था कि एयर गैप ऊर्जा को स्टोर नहीं कर सकता है और मुझे लगा कि एक फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर भी अपने इंडक्शन के साथ एनर्जी स्टोर करता है, और एक एयर गैप इंडक्शन को कम करता है, तो मुझे लगता है कि यह एक इंसट्रक्टर / फ्लाईबैक की ऊर्जा को स्टोर करने की क्षमता को कम कर देता है।

मैं कहां उलझन में हूं?

— EwokNightmares
स्रोत

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आगे-टोपोलॉजी ट्रांसफॉर्मर के विपरीत (जहां एक ही समय में प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग का संचालन होता है), फ़्लाईबैक ट्रांसफार्मर को प्राथमिक स्विच ऑफ-टाइम के दौरान ऊर्जा को स्टोर करना होगा, इसे प्राथमिक स्विच ऑफ-टाइम के दौरान लोड तक पहुंचाना होगा।

एक आगे-टोपोलॉजी ट्रांसफॉर्मर को किसी भी अंतराल की आवश्यकता नहीं है क्योंकि पीक फ्लक्स घनत्व केवल लागू वोल्ट-सेकंड का एक फ़ंक्शन है; ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से 'दी जाने वाली' शक्ति एक चर नहीं है (कर्तव्य चक्र पर इसके प्रभाव के अलावा)। यह केवल मैग्नेटाइजिंग करंट है जो कोर को अपने हिस्टैरिसीस लूप के साथ स्थानांतरित करता है, जो किसी भी संतृप्ति जोखिम को नहीं रोकता है अगर सब कुछ अच्छी तरह से डिज़ाइन किया गया है, क्योंकि प्राथमिक और माध्यमिक एम्पीयर-मोड़ एक दूसरे को रद्द करते हैं।

एक फ़्लाईबैक ट्रांसफ़ॉर्म में फ़ॉरवर्ड कनवर्टर का एम्पीयर-टर्न निरस्तीकरण लाभ नहीं होता है, इसलिए संपूर्ण प्राथमिक ऊर्जा अपने हिस्टैरिसीस वक्र को ऊपर ले जाती है। हवा का अंतर हिस्टैरिसीस वक्र को समतल करता है और कोर की पारगम्यता को कम करके अधिक ऊर्जा से निपटने की अनुमति देता है। आपको निश्चित रूप से नो-गैप की तुलना में अपने वांछित इंडक्शन प्राप्त करने के लिए और अधिक टर्न जोड़ने की आवश्यकता होगी, लेकिन आप कोर संतृप्ति से बचते हैं। $\frac{1}{2}LI^2$

— एडम लॉरेंस
स्रोत

यह कहने का एक और तरीका है कि मुझे फ्लक्स संतृप्ति बिंदु को बढ़ाने के लिए अंतराल को जोड़ना होगा ताकि संतृप्त होने से पहले अधिक प्रवाह हो सके? और अधिक डीसी फ्लक्स बहने का तात्पर्य है कोर में संग्रहित उच्च ऊर्जा?

— EwokNightmares 21

कोर अंतराल के साथ या उसके बिना एक ही शिखर प्रवाह घनत्व को संभाल सकता है। आप Bax को गैपिंग में नहीं बदल रहे हैं।

— एडम लॉरेंस

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यहाँ मुख्य बिंदु यह है कि यदि आप किसी भी करंट को लगाने का प्रयास करते हैं तो एक एयर गैप के बिना एक प्रारंभक संतृप्त हो जाएगा, इसलिए इंडक्शन गिर जाएगा और आप किसी भी ऊर्जा को स्टोर नहीं कर सकते।

"फ्लाईबैक ट्रांसफॉर्मर" शब्द थोड़ा भ्रामक है और इसे ट्रांसफार्मर के बजाय युग्मित प्रेरकों के रूप में माना जाना अधिक उपयोगी है क्योंकि एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर ऊर्जा के साथ कार्रवाई काफी अलग है और प्राथमिक और माध्यमिक उसी समय से बाहर जा रही है ऊर्जा का भंडारण नहीं करता है। एक "फ्लाईबैक" ट्रांसफार्मर ऊर्जा के साथ पहले संग्रहीत किया जाता है फिर जारी किया जाता है।

कुछ चीजों को लेते हुए हम इंडक्टर्स के बारे में जानते हैं

v = L \frac{d i}{d t} = N A \frac{d B}{d t}

$v = L \frac{di}{dt} = N A \frac {dB}{dt}$

जहां वी वोल्टेज है, मैं वर्तमान है, एन मोड़ है, बी फ्लक्स घनत्व है और ए प्रभावी चुंबकीय क्षेत्र है।

भी

H = \frac{N i}{l} \Rightarrow i = \frac{H l}{N}

$H = \frac {N \ i}{l} \Rightarrow i = \frac {H \ l}{N}$

जहाँ H चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, N मुड़ता है और L चुंबकीय पथ की लंबाई है

अंत में पारगम्यता

μ = \frac{B}{H} \Rightarrow H = \frac{B}{μ}

$\mu = \frac {B}{H} \Rightarrow H = \frac {B}{\mu}$

इस प्रकार

i = \frac{B l}{μ N}

$i = \frac{B \ l}{\mu \ N}$

अब हम ऊर्जा की गणना कर सकते हैं

\begin{aligned} E n e r g y & = \int i v d t \\ = \int (\frac{B l}{μ N}) (N A \frac{d B}{d t}) d t \\ = \frac{A l}{μ} \int B d B \\ = \frac{A l}{μ} \frac{B^{2}}{2} \end{aligned}

$\begin{align} Energy & = \int{i \ v} \ dt\\ & = \int{\left( \frac{B \ l}{\mu \ N} \right) \ \left( N A \frac {dB}{dt} \right)} \ dt\\ & = \frac {A \ l}{\mu}\int{B} \ dB\\ & = \frac {A \ l}{\mu}\frac{B^2}{2}\\ \end{align}$

इसलिए ऊर्जा का भंडारण केवल वायु अंतर में संभव है और वायु अंतर मात्रा और प्रवाह घनत्व के वर्ग के लिए आनुपातिक है।

— वारेन हिल
स्रोत

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ऊर्जा का भंडारण केवल हवा के अंतर में संभव है? फिर दुनिया के सभी अंतर-मुक्त प्रेरक ऊर्जा को कैसे संग्रहीत करते हैं? या वे नहीं करते हैं?

— फिल फ्रॉस्ट

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@PhilFrost वितरित अंतर कोर सामग्री। कोई यांत्रिक अंतर नहीं है जिसके माध्यम से आप कागज के एक टुकड़े को स्लाइड कर सकते हैं। भौतिक अनाज के बीच सूक्ष्म अंतराल होते हैं, जो सामग्री की पारगम्यता को कम करते हैं।

— निक एलेक्सीव

कड़ाई से बोलते हुए आप हवा के अंतराल के बिना कुछ ऊर्जा स्टोर कर सकते हैं लेकिन फेराइट जैसे चुंबकीय सामग्री की पारगम्यता मुक्त स्थान की तुलना में बहुत अधिक है कि ऊर्जा का भंडारण चुंबकीय सामग्री में नगण्य है। जैसा कि @NickAlexeev द्वारा बताया गया है कि अंतर को केवल गैर-चुंबकीय होने की आवश्यकता नहीं है और इसे सूक्ष्म सहित कई अलग-अलग अंतराल में वितरित किया जा सकता है।

— वॉरेन हिल

शुक्रिया वारेन हिल, आपकी व्युत्पत्ति मुझे और इसकी अच्छी जानकारी को छानने के लिए

— मनाती है, जो

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ज्यादातर लोग जो सोचते हैं, उसके विपरीत, अधिकांश उपयोगी ऊर्जा कोर के अंतराल में संग्रहीत होती है।

फेराइट के मामले के लिए, गैप को छोटे धात्विक कणों के बीच वितरित किया जाता है, इसलिए यह गणना के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रभावी अंतराल के रूप में भी है। यह अंतर BH लूप को रैखिक करता है और संतृप्ति से पहले वर्तमान हैंडलिंग को बढ़ाता है।

— एडगर
स्रोत

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एयर गैप का इस्तेमाल आमतौर पर सुरक्षा कारणों से किया जाता है। फ्लाईबैक ट्रांसफार्मर के लिए, आप प्राथमिक और द्वितीयक घुमावदार के बीच आर्क्स नहीं चाहते हैं, और एक एयर गैप का उपयोग करें।

— जूनियर बिलिया
स्रोत

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वह कोर गैपिंग की बात कर रहा है, वाइंडिंग्स के बीच अलगाव की नहीं।

— एडम लॉरेंस