パルストランスの二次側電流容量について

質問

スイッチング素子のドライブに、できあいのパルストランスを使用するつもりですが
データシートに二次側の出力電流容量値の記載されているものがあまりありません。
ET積から周波数やパルス幅、電圧を想定できますが
二次側電流容量はどのパラメータから判断できるのでしょうか。

よろしくお願いします。

回答No.4

ohkawa3

巡り巡って振り出しに戻った感じですね。
波形が磁気飽和によって歪まないでどれだけ電流が流せるかは、ET積によって制約され、あとは回路定数をつかって計算してください。

回答No.3

ohkawa3

巻線の電流容量を制約する要素は「温度上昇」です。
従って、実際の動作状態で、許容温度に収まる範囲であれば電流を流すことができます。
計算で求まるかの観点でいえば、1次巻線抵抗、2次巻線抵抗、1-2次巻数比、トランスの体格（表面積）、絶縁の種別（動作温度の限度）などから導くことが可能です。
トランスの特性表には、1次巻線抵抗、2次巻線抵抗のデータが示されていると思いますが、その値は直流的に測定した値です。実際に必要なのは、動作周波数における実効抵抗なので、直流抵抗に実験的・経験的な係数を掛けて対処する必要があることを付け加えておきます。

補足

＞1次巻線抵抗、2次巻線抵抗、1-2次巻数比、トランスの体格（表面積）、絶縁の種別（動作温度の限度）などから導くことが可能です。
具体的な計算式例があればお願いします。あとこれは一般的なデータシートに記載されている
一次二次漏れインダクタ、巻線比、抵抗、容量からは巻線の電流容量は算出は不可能ということでしょうか。

また、はじめに回答いただいた通り、二次側が低いインピーダンスでも
ET積以内で入力があまり大きくなければ、実際あまり熱は上昇しません。
そもそも電流がそんなに取り出せません。

二次側パルスのピーク電圧と幅が歪む前の二次側の出力電流値が知りたいのですが、
実際に測定する以外に方法はありますか。

回答No.2

ohkawa3

「電流容量」とのお問い合わせでしたので、二次側にどの程度の電流が「流せるか」との観点で回答しました。
お問い合わせの真意は、サイリスタの点弧用としてパルストランスを使った場合に、どの程度のゲート電流が「流れるか」ということなのでしょうか？
そうであれば、1次側の駆動回路及び2次側に接続するサイリスタのIg-Vgk特性が既知であって、パルストランスの巻数比、漏れインダクタンス、巻線抵抗などの特性がわかれば、計算（シミュレーション）で２次側に流れる電流は求められます。この計算結果によって、サイリスタを確実に点弧できるか否かは判断できると思います。
なお、非線形問題なので、手計算で求めたければ、サイリスタのIg-Vgk特性などについて、相当に簡略化したモデルを適用することがよさそうに思います。回路シミュレータを使えば、現実に近い特性を模擬した条件でゲート電流を計算することが可能です。

補足

何度も回答ありがとうございます。
＞「電流容量」とのお問い合わせでしたので、二次側にどの程度の電流が「流せるか」との観点で回答しました。
そのとおりです。どの程度流せるのか知りたいです。
最初にお答えいただいたとき焼損にいたらないとありましたが実用的な範囲での容量が知りたいです。

二次側が開放に近い状態からある程度の負荷電流まで巻線比とかに応じた、フィードバックをかけていなくても
そこそこ一定した電圧が出てくると思います。
しかし二次側が短絡に近い状態では対応した電圧が出てこないとおもいます。ある程度の二次電流が知りたいのです。

日本パルス工業のデータシートあるような値です。
https://www.nihon-pulse.co.jp/product/pulsetrans/pdf/FDT_series.pdf
JPCのデータシートでの電力容量みたいな値です。
https://jpc-inc.co.jp/wp-content/themes/jpc-inc/pdf/PT/12.pdf
https://jpc-inc.co.jp/wp-content/themes/jpc-inc/pdf/PT.pdf　11ページ目

サイリスタは例です。電流が重要な用途でも記載がないので算出方法があると考えたのです。

わかりにくい説明ですみません。

回答No.1

ohkawa3

2次側に流れる電流がパルス状であれば、実効値で表す電流容量が設計上の制約要素になぬ場合は滅多に生じないと思います。それゆえ、二次側の電流容量については記載がないと思います。想定上の問題ではなく、貴殿が直面している具体的な問題があれば、条件をご提示下さるようにお願いします。

パルストランスの使用状態としては、最悪条件として二次側が短絡条件でも、パルストランスが焼損するような状況を想定することが難しいのではないでしょうか？ そうであれば、二次側の電流容量の記載が無くても、設計上で特に困難はなさそうにpもいます。お困りのことがあれば、具体的にお示し下さるようにお願いします。

補足

具体的な例をあげると
ムラタパワーソリューションズの772シリーズというパルストランスがあります。
https://www.murata-ps.com/datasheet?/data/magnetics/kmp_772.pdf
用途にサイリスタ、トライアックの記述がありますが、どの程度の素子が
駆動できるかmedium powerと曖昧な表記でよくわかりません。

ムラタパワーソリューションズに限らずゲートドライブ用のトランスである程度を電流を要する
用途でも記載がないことがあります。

丁寧に電流と電力、デューティ比別に電流が表記されているされている製品もありますが、
容量表記がなくても巻線比とET積、インダクタンス、抵抗、リーケージインダクタンスなどは
記載されているため各パラメータから最大出力電流電力容量が算出できるかなと思い質問しました。