אם אחד הסלילים של משרן PFC מגנטי טורואידי מרובע-מקבילי-מתפתל סיבוב אחד פחות או יותר, בדיקה תגלה שעליית הטמפרטורה של המשרן הפגום גבוהה ב-30 עד 40 מעלות מזו של משרן רגיל. מה הסיבה לכך?
עיצוב משרן ה-PFC הקיים מורכב משני 77192 טורואידים מגנטיים מוערמים ושני גדילים מקבילים של חוטי נחושת עגולים F1.8 מ"מ מלופפים ב-22 סיבובים. פירוק גילה שלגדיל אחד יש סיבוב נוסף. בדיקה ב-50kHz גילתה השראות רגילה של 133μH עם 22 סיבובים ו-145μH עם 23 סיבובים. עם זאת, הפיתול המקביל הניב השראות של 116.8μH. תופעה זו מוסברת להלן באמצעות מודלים של משרן ושנאי מצמודים.
ראשית, חבר את שני הסלילים בסדר הפוך, ולאחר מכן בדוק את השראות, ותוכל לקבל Lמסאקושיולחבישת צלב-, השראות ההדדית M של שתי הפיתולים היא 1/4 מההבדל בין השניים, אז
ניתן לראות שמקדם הצימוד k הוא 0.995. עבור הצימוד המגנטי של שני הסלילים, ניתן לכתוב את משוואת איזון המתח באופן הבא:
ניתן להשתמש במשוואה שלעיל כדי לקבל את השראות המקבילה של שני הסלילים לאחר הניתוק, וכך לחשב את הזרם הזורם דרך כל סליל.
ניתן לראות שהסיבוב הנוסף יגרום לזרם מחזורי בשני הסלילים, והזרם במחזוריות גדול בהרבה מהזרם בפועל העובר דרך המשרן. זו הסיבה לחימום המשרן. אם מודל השנאי משמש לניתוח, הפרמטרים החשמליים המקבילים מוצגים באיור שלהלן:
על פי משוואות איזון המתח והזרם של מודל השנאי, החישוב הוא כדלקמן:
התוצאות המחושבות זהות לאלו שהתקבלו על ידי מודל המשרן המצמד. שניהם גילו שלסליל עם סיבוב אחד נוסף יש זרם הפוך, מה שמאשר שוב את הסיבה לחימום המשרן.
מודל השנאי דורש את יחס הפיתול n, אך לדגם המשרן המצורף אין פרמטר זה. הגזירה לעיל עבור מודל השנאי מראה שאפילו עם ערכים אחרים של היחס n, כל עוד -השראות העצמיות L1 ו-L2 וההשראות ההדדית M נשארות ללא שינוי, עדיין ניתן לקבל את התוצאות התואמות את מודל המשרן המצמד, מה שמצביע על כך ששני המודלים שווים לחלוטין. מהנדסים מעוניינים מוזמנים לנסות זאת.
