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    高頻變壓器需要測試方法及需要測試的項目

  1.電感2.漏感3.耐壓4.絕緣電阻電感以及電感的測試方法概念??

   變壓器初級電感指次級開路時初級繞組的有效電感測試條件??變壓器的測試條件與其工作條件相一致。由于變壓器鐵心磁化曲線的非線性??當(dāng)頻率??交流電壓??直流磁化電流變化時??鐵心的有效磁導(dǎo)率也隨著變化??從而引起電感的變化。測試電感必須規(guī)定的測試條件??

  1.測試頻率??

  2.變壓器或電感器兩端交流電壓??

  3.直流磁化電流。漏感及漏感的測試方法概念??漏感指的是線圈間相互不交鏈的漏磁通所產(chǎn)生的電感??它與線圈尺寸??繞組排列及匝數(shù)等因素有關(guān)系。漏感是一個線性電感??與測試電壓無關(guān)。漏感的分類??

  1.初級漏感。指次級所有繞組短路時??在初級測得的電感。

  2.次級漏感。指變壓器初級繞組短路時在次級測的電感。

  3.初級對次級任一繞組的漏感。對于有幾個繞組的變壓器(如多阻抗輸出變壓器)??將初級一半短路時??在初級測的電感。安全性試驗絕緣電阻。變壓器各繞組及繞組與鐵芯??靜電屏蔽層之間的絕緣電阻在常態(tài)下均應(yīng)大于1000MΩ ,在高溫試驗和恒定溫?zé)嵩?/span>驗后應(yīng)不低于10MΩ (IEC-65 規(guī)定為不低于4 MΩ ),測試絕緣電阻的直流電壓為500V。耐壓測試。變壓器初級與次級繞組??鐵芯??靜電屏蔽層之間應(yīng)能承受50Hz,3500V(有效值)電壓作用(IEC-65 規(guī)定為3000V 有效值)。次級繞組與鐵芯??靜電屏蔽層之間能承受50Hz??1000V(有效值)電壓的作用而無擊穿和飛弧

(arcing)。限定電流為1mA(該值視變壓器功率而言??Z大不超過10mA。輸出端

配線技術(shù)高頻變壓器(如FLYBACK)將能量供給負(fù)載系統(tǒng)的過程中??當(dāng)引線長且

配線不合理時??線間所產(chǎn)生的寄生電容就會增加到不可忽視的程度??共模雜聲

就會通過這個寄生電容轉(zhuǎn)播和導(dǎo)入到負(fù)載系統(tǒng)??使負(fù)載系統(tǒng)不能正常工作。試

驗證明??采用交紐線比并行線傳輸效果要好??即將輸出端的兩根線直接交紐在

一起??再經(jīng)過濾波電容傳輸給負(fù)載??這就能得到很好的濾波效果。這種方法是

Z經(jīng)濟??效果又好??是實際應(yīng)用中用得Z多的一種。屏蔽及屏蔽技術(shù)目的??消

除繞組間通過分布電容產(chǎn)生的電耦合??防止外部高頻信號對變壓器工作信號和

負(fù)載的干擾。措施??靜電屏蔽??磁心接地??變壓器加金屬罩方法??對于靜電屏

蔽??用銅薄帶或金屬絕緣膜隔離圍繞在初級和次級之間??構(gòu)成電氣屏蔽。屏蔽

厚度必須遠(yuǎn)小于穿透深度? .一般為穿透深度的三分之一。

    屏蔽應(yīng)當(dāng)以Z小的引線電感直接焊接到變壓器初級線圈的"靜止"(輸入電源+或-)電壓端或大地??并屏蔽本身絕緣不能構(gòu)成短路匝??才能起屏蔽作用。漏感以及漏感的影響一般而言??變壓器的初級或多或少存在漏感??而一部分高頻變壓器用在開關(guān)電源(switching)上??開關(guān)電源使用一片IC,一般稱為電源開關(guān)管。

當(dāng)電源開關(guān)管由導(dǎo)通到截止時會產(chǎn)生反電動勢??反電動勢又會對變壓器初級線圈的分布電容進行充放電??從而產(chǎn)生阻尼振蕩??即產(chǎn)生振鈴。

漏感產(chǎn)生的電動勢的幅度也很高??其能量也很大??因此漏極鉗位電路的損耗大??電源的效率低。

  如果不采取保護措施??反電動勢力產(chǎn)生的阻尼振蕩還會產(chǎn)生很強的電磁輻射??不但對機器本身造成嚴(yán)重干擾??對機器周圍環(huán)境也會產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。對于一個符合絕緣及安全性標(biāo)準(zhǔn)的高頻變壓器??其漏感量應(yīng)為次級開路時初級電感的

1%~3%。減少漏感的措施為了減少變壓器漏感對周圍電路產(chǎn)生電磁感應(yīng)的影響??

一方面要求變壓器的漏感要做得小??另一方面一定要在變壓器的外圍包一層薄

銅箔??以構(gòu)成一個低阻抗短路線圈??把漏感產(chǎn)生的感應(yīng)能量通過渦流損耗掉。

  如何把變壓器的漏感做到Z小呢??

   1.減少繞組的匝數(shù)??選用高飽和磁感應(yīng)強度??低損耗的磁性材料。

   2.減少繞組的厚度??增加繞組的高度??

   3.盡可能減少繞組間的絕緣厚度??

   4.初次級采用分層式交叉繞制??

   5.對于環(huán)行磁心變壓器??均應(yīng)沿環(huán)行磁心周圍均勻繞制。分布電容的影響以及減少措施分布電容的影響

??分布電容是引起開關(guān)初級到次級之間共模噪聲的通道??它不僅能使開關(guān)電源

效率降低??還與繞組的分布電感構(gòu)成LC 振蕩器??產(chǎn)生振鈴噪聲??其中初級繞組

分布電容的影響尤為顯著。減少分布電容的方法??

  1.盡量減少每匝導(dǎo)線的長度??

  2.在初級繞組間加絕緣層。高頻變壓器的損耗一個率的高頻變壓器應(yīng)該

具備以下條件??直流損耗和交流損耗低??繞組本身的分布電容以及各繞組間的

耦合電容要小。變壓器的損耗??

  1.直流損耗。是由線圈的銅損耗造成的。為提率??應(yīng)該盡量選較粗的導(dǎo)線??并使其電流密度在4~10A/MM2 范圍內(nèi)。

  2.交流損耗。是由于高頻電流的趨膚效應(yīng)以及磁心損耗引起的。高頻電流通過導(dǎo)線

時總是趨向于從導(dǎo)線表面流過的現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。變壓器的損耗就是兩者之

和。磁芯損耗的分類軟磁鐵氧體磁心總損耗通常分為三種類型??磁滯損耗??渦

流損耗Pc 和剩余損耗Pr。磁滯損耗正比于直流磁滯回線的面積? .與頻率成線

性關(guān)系。渦流損耗Pc=Cef2B2/ρ ,其中Ce 是尺寸常數(shù)??ρ 是在測量頻率f 時的

電阻率。隨著頻率提高??渦流損耗在總損耗中的比重逐步增大??當(dāng)工作頻率達

到200~500kHZ 時渦流損耗已經(jīng)占支配地位。渦流損耗的介紹在磁芯線圈中加上

交流電壓時??線圈中流過激磁電流??激磁安匝產(chǎn)生的全部磁通Φ 通過磁芯??假

如磁芯是導(dǎo)體??磁芯本身截面周圍將鏈合全部磁通而構(gòu)成單匝的次級線圈。當(dāng)

交流激磁電壓為U1 時??根據(jù)電磁感應(yīng)定律可知?? U1=N1dΦ /d t,每一匝的感應(yīng)

電勢??既磁芯截面Z大周邊等效一匝感應(yīng)電勢為U1/N1=dΦ /d t.。因為磁芯材

料的電阻率不是無窮大??順著磁芯周邊有一定的電阻值??感應(yīng)電壓產(chǎn)生電流ie,

即渦流??流過這個電阻引起損耗??即渦流損耗。鐵芯氣隙(Gap)的作用和方法氣

隙(Gap)的作用?? 1.避免磁芯飽和??降低剩余磁感應(yīng)強度就提高磁芯工作的直

流磁場強度。2.使磁化曲線傾斜??以提高直流工作磁場。氣隙(Gap)開在中

柱。因為雜散磁通??邊緣磁通和端面磁通全部經(jīng)過線圈中心的截面??這里的磁

通密度Z大??可能先發(fā)生飽和。兩個重要的概念趨膚效應(yīng)。導(dǎo)線中有交流電通

過時??因?qū)Ь€內(nèi)部和邊緣部分所交鏈的磁通量不同??導(dǎo)致導(dǎo)線截面上的電流產(chǎn)

生不均勻分布??相當(dāng)于導(dǎo)線有效面積減少??這種現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。隨著工作

頻率的提高??趨膚效應(yīng)影響越大。穿透深度。穿透深度是由于趨膚效應(yīng)??交流

電沿導(dǎo)線表面開始能達到的徑向深度導(dǎo)線流過高頻交變電流時??有效截面的減

少可用穿透深度來表示。導(dǎo)線的選擇原則。在選用變壓器初??次級的線經(jīng)時??

應(yīng)遵循導(dǎo)線直徑小于兩倍穿透深度的原則??當(dāng)導(dǎo)線要求的直徑大于兩倍穿透深

度的決定的線徑時??可采用小直徑的導(dǎo)線(直徑應(yīng)該小于兩倍穿透深度)多股并繞或者采用扁銅線設(shè)計。