トランスは PCB の重要な部分を考慮します。 ただし、各 PCB には、ニーズと用途に応じて異なるタイプのトランスが必要です。 この記事では、最適なトランスを特定するのに役立つ、PCB 実装トランスの機能に焦点を当てます。
変圧器はコンパクトで軽量な形状で提供され、重い負荷の下でも動作できます。 さらに、デバイス用のトランスを検討する前に、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。 そこで、変圧器の種類、特徴、機能について詳しく見ていきましょう。
トランスPCBの概要
一般に、トランスは物理的に互いに分離された 2 つのコイルで構成されます。 これらのコイルは、二次コイルと一次コイルの間に発生する電磁場と誘導的に結合します。 プリント基板実装トランスは、PCB の表面に組み込まれた基本コンポーネントとして機能します。 これは、2 つの回路間で電力を伝送するのに役立ちます。 ここで理解すべきもう 1 つの点は、電力を伝送するプロセスはコイルを完全に絶縁したままコイルを介して行われるということです。
入力側と出力側があります。 トランスは両側を分離したままにします。 このプロセスでは分離が不可欠です。
実際のトランスは、正方形の磁気中心部をコイルで囲んで磁気結合させるような単純な構造ではありません。 ただし、コアとコイルの複雑な設計に従います。 これには、コアシェル、スタックトポロジー、積層が含まれます。 設計者は、基板を設計する際に特別な考慮事項を考慮する必要があります。 電力伝送効率が決まるため、コイルを必ず分離し、誘導結合の強度に重点を置いてください。
トランスPCBとは何ですか?
変圧器は、回路のある部分から別の回路部分に電力を変換するのに役立つ電気部品として機能します。 Transformer は、デバイスにさらに多くの利点と機能を提供します。 変圧器は、デバイスを電源から絶縁し、アースからの接続を切断するのに役立ちます。 これにより、最終的に、誰かが誤って開いたワイヤに触れることを防ぐことができます。 さらに、電力レベルに影響を与えることなく、電流と電圧を変換するのにも役立ちます。 電源に変圧器を組み込むとこれに役立ちます。 また、入力波も増幅します。 さらに、ワイヤの電気を各デバイスに適切な電流と電圧に変換するのにも役立ちます。
回路基板の表面に取り付けられる変圧器は、PCB 取り付け変圧器と呼ばれます。 これらは重要な電気部品として機能します。 大部分の PCB は少ない電力消費で動作するため、トランスを追加すると PCB がそれらの信号を増幅し、電力を増強するのに役立ちます。
トランス PCB はどのように機能しますか?
さらに、変圧器は 2 つの回路間で電力を伝送するのに役立ちます。 さらに詳しく見てみましょう。 変圧器ではどうやってそんなことができるのでしょうか？ 一般に、変圧器は 3 つの基本部品で構成されており、これらの部品には磁気部品と電子部品の両方が含まれます。 ただし、これらの部品には、一次コイル、コアまたは中央部分、および二次コイルが含まれます。
ただし、機能に関する限り。 変圧器は 3 つの基本的な手順に従って動作します。 まず、1次コイルに電流が流れます。 ここで、金属コア内に磁場の流れが誘導されます。 その後、二次コイルを通過します。 ここで、磁場の流れにより 2 番目のコイルに電気の流れが誘導されます。
トランス基板の構成
各 PCB トランスは 2 種類のコイルで構成されています。 一次と二次。 これらのコイルは銅線でできており、磁場の中心にしっかりと巻き付けられています。 磁気コアも鋼などの合金やその他の材料で構成されています。 さらに、トランスには外装ケースや端子も含まれます。
ただし、PCB は 2 つの異なるタイプの実装技術に従って、基板表面にトランスを組み込みます。 これら 2 つの方法には次のものが含まれます。
· 表面実装
この方法では、はんだペーストとはんだ付け技術を使用して、PCB 表面にトランスを直接はんだ付けします。 ただし、PCB が過酷な環境やより大きな熱にさらされると、はんだペーストが緩む可能性があります。
・スルーホール
このアプローチでは、ドリルで穴を開け、その穴を通過するためにリード線を使用する必要があります。 これは、PCB の各側面のスルーホールを使用してトランスをはんだ付けするのに役立ちます。
トランス基板の仕様
PCB トランスにも検討すべき仕様がいくつかあります。 これらの要因には次のものが含まれます。
· 一次および二次評価
この定格は、一次コイルと二次コイル間の電流と電圧の比率を表します。 まず出力電圧の値を確認します。 次に、現在の値を調べて、設計値と比較します。 さらに、障害のある PCB からの熱が放散されるため、電力密度が確実に増加します。
· 電力定格と効率
電力定格は、電流の種類、DC または AC を示します。 また、電力を処理するための変圧器の制限も決定します。 電圧周波数も考慮する必要があります。 さらに、電力効率は、負荷が小さい場合の DC の効率を決定します。
・ フォームファクタ
トランスは、基板の表面に垂直に組み込むことも、平らに組み込むこともできます。 ただし、垂直トランスは基板上のスペースを節約できますが、振動の影響を受けやすくなります。
・取付スタイル
変圧器の種類を確認してください。 SMT タイプのトランスを基板上に組み込むには、はんだ付け技術が必要です。 一方、THT タイプのトランスはドリルで穴を開け、リード線を穴に通し、PCB の反対側にトランスをはんだ付けする必要があります。 これらの THT トランスは、より優れた耐熱性を備えています。
・冷却機構
PCB マウントのトランスは消費電力が少なくなります。 したがって、発生する熱が少なくなり、外部冷却システムの必要性が自動的にわかりにくくなります。 同時に、平面 PCB トランスは、デバイス上に熱放散シンクの穴を簡単に開けることができます。
・インダクタンス
インダクタンスは一般に、変圧器が両方の回路間の接続をどの程度うまく確立できるかの効率を表します。 ただし、インダクタンスは DC-DC コンバータ PCB にも属し、電力効率がトランスのシンプルさの結合性能を決定します。
変圧器 PCB の種類
PCB トランスには、さまざまな電力コンバータを備えたさまざまな形状とサイズがあります。
・オーディオトランスフォーマー
このトランスは、信号とサウンドを 300 Hz の高い周波数レベルから 20 kHz の低い周波数レベルに変換するのに役立ちます。
・単巻変圧器
単巻変圧器には 1 つの巻線コイルが含まれています。 これはプライマリとしてもセカンダリとしても機能します。 これにより、さまざまなタイプの二次電圧構成を持つことが可能になります。 異なる変換比を使用して、変圧器を介してタップを接続できます。 独立したコイルがないため、絶縁性がありません。
· バラントランス
これにより、どちらの側のインピーダンスの配置にも影響を与えることなく、不平衡および分岐線のインターフェイスが可能になります。
· 電流検出トランス
これらの変圧器は、一次コイルのアンペアを特定して分析します。 次に、二次コイルに比例電流を生成します。
・フライバックトランス
このトランスは LOPT または FBT とも呼ばれます。 非常に高い電圧レートで鋸歯状の高電圧信号を生成します。
· インターフェーストランスフォーマー
これらの変圧器は、通信および電気通信回路で信号を絶縁するのに役立ちます。
・照明変圧器
これらの変圧器は、照明および照明システムに適切な電力を生成するのに役立ちます。
· 医療用変圧器
これらの変圧器は、安全のための厳格な規則と規制に従っています。 これにより、医療機器、外科機器、手術機器で安全に使用できるようになります。
・電源トランス
これらのタイプの変圧器は、デバイスの電源の出力を強化するのに役立ちます。 メーカーはこれらのトランスをスピーカーやアンプに使用してシングルやサウンドを増幅します。
・RFトランス
これらの変圧器は、インピーダンスのマッチングに役立ち、回路間の直流電流を絶縁し、電圧と電流の昇圧と降圧を実現します。
· 共振トランス
これらのタイプの回路は、電源とバンドパス フィルターの切り替えを支援する無線機で使用されます。
· スイッチモードトランス
これらの変圧器は、低電圧供給下で機能します。 したがって、家庭用および産業用アプリケーションでの使用に最適です。
独自のトランス PCB またはインダクタを設計する必要がありますか?
一般に、多くの設計者は独自の電力変換電気コンポーネントを構築したいと考えています。 しかし、これは不可能ではないようです。 誰でもそうすることができます。 しかし、それには複雑な知識が必要です。 磁気電力に関する安全性と規制上の措置のため、PCB トランスのメーカーを探し、そのメーカーとコンポーネントを設計する必要があります。 最善の方法は、ニーズに合った最適な既製変圧器を選択することです。 次に、出力値に対してレギュレータを使用します。 これにより、必要な出力電圧が得られます。
ただし、PCB トランス メーカーと協力する場合でも、最初にいくつかの事項を指定する必要があります。 たとえば、材質、プロセスの種類、回路基板などです。 各メーカーは、安全対策を損なうことなく変圧器を製造するための独自の方法を採用しています。 これらの対策により、何も損傷することなく、完璧でエラーのない安全な設計が得られます。
結論
この記事では、PCB トランス、その種類、機能、仕組み、および選択時に考慮すべき要素について簡単に説明します。 これは変圧器の電磁メカニズムも説明します。 さらに、これらの要因は、どの変圧器がデバイスに最適に動作するかを理解するのに役立ちます。 それぞれのタイプがどのように異なるのかについても説明します。 この記事では、PCB トランスについて、どのように、どこで、いつ使用するかについて、基本的かつ重要な詳細を説明します。
