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电源技能与电子变压器剖析总述

2017-10-13 18:47分类:机械维修 阅读:

 

电源设备,不论是直流电源仍是沟通电源,都要运用由软磁磁芯制成的电子变压器(软磁电磁元件)。虽然,现已有不必软磁磁芯的空芯电子变压器和压电陶瓷变压器,但是,到现在接连,绝大大都的电源设备中的电子变压器,依然运用软磁磁芯。因而,议论电源技能与电子变压器之间的联络:电子变压器在电源技能中的作用,电源技能对电子变压器的恳求,电子变压器选用新软磁资料和新磁芯构造对电源技能翻开的影响,必定会致使电源工作和软磁资料工作的兄弟们的喜爱。这篇文章提出一些观念,以便推进电源工作与电子变压器工作和软磁资料工作之间就电子变压器和软磁资料的有关疑问进行对话,彼此沟通,一同翻开。

1电子变压器在电源技能中的作用

   电子变压器和半导体开关器材,半导体整流器材,电容器一同,称为电源设备中的4大首要元器材。依据在电源设备中的作用,电子变压器可以分为:

1)起电压和功率改换作用的电源变压器,功率变压器,整流变压器,逆变变压器,开关变压器,脉冲功率变压器;

2)起传递宽带、声频、中周功率和信号作用的宽带变压器,声频变压器,中周变压器;

3)起传递脉冲、驱动和触发信号作用的脉冲变压器,驱动变压器,触发变压器;

4)起原边和副边绝缘隔绝作用的隔绝变压器,起屏蔽作用的屏蔽变压器;

5)起单相变三相或三相变单相作用的相数改换变压器,起改动输出相位作用的相位改换变压器(移相器);

6)起改动输出频率作用的倍频或分频变压器;

7)起改动输出阻抗与负载阻抗相匹配作用的匹配变压器;

8)起安稳输出电压或电流作用的稳压变压器(包含恒压变压器)或稳流变压器,起调度输出电压作用的调压变压器;

9)起沟通和直流滤波作用的滤波电感器;

10)起按捺电磁烦扰作用的电磁烦扰滤波电感器,起按捺噪声作用的噪声滤波电感器;

11)起吸收浪涌电流作用的吸收电感器,起减缓电流改动速率的缓冲电感器;

12)起储能作用的储能电感器,起帮助半导体开关换向作用的换向电感器;

13)起开关作用的磁性开关电感器和变压器;

14)起调度电感作用的可控电感器和丰满电感器;

15)起改换电压、电流或脉冲查看信号的电压互感器、电流互感器、脉冲互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱电互感器、零序电流互感器、霍尔电流电压查看器。

   从以上的罗列可以看出,不论是直流电源,沟通电源,仍是特种电源,都离不开电子变压器。有人把电源界定为通过高频开关改换的直流电源和沟通电源。在介绍软磁电磁元件在电源技能中的作用时,通常举高频开关电源中的各种电磁元件为比方。一同,在电子电源中运用的软磁电磁元件中,各种变压器占首要方位,因而用变压器作为电子电源中软磁元件的代表,称它们为“电子变压器”。

2电源技能对电子变压器的恳求

   电源技能对电子变压器的恳求,像悉数作为商品的商品相同,是在详细运用条件下结束详细的功用中寻求功用报价比最佳。有时或许侧重报价和本钱,有时或许侧重功率和功用。现在,轻、薄、短、小变成电子变压器的翻开方向,是侧重下降本钱。从总的恳求动身,可以对电子变压器得出四项详细恳求:运用条件,结束功用,跋涉功率,下降本钱。

2.1运用条件

   电子变压器的运用条件,包含两方面内容:牢靠性和电磁兼容性。早年只留神牢靠性,现在因为环境维护知道增强,有必要留神电磁兼容性。

   牢靠性是指在详细的运用条件下,电子变压器能正常工作到运用寿数接连。通常运用条件中对电子变压器影响最大的是环境温度。挑选电子变压器受温度影响强度的参数是软磁资料的居里点。软磁资料居里点高,受温度影响小;软磁资料居里点低,对温度改动比照活络,受温度影响大。例如锰锌铁氧体的居里点只需215℃,比照低,磁通密度、磁导率和损耗都随温度发作改动,除正常温度25℃而外,还要给出60℃,80℃,100℃时的各种参数数据。因而,锰锌铁氧体磁芯的工作温度通常绑缚在100℃以下,也便是环境温度为40℃时,温升有必要低于60℃。钴基非晶合金的居里点为205℃,也低,运用温度也绑缚在100℃以下。铁基非晶合金的居里点为370℃,可以在150℃~180℃以下运用。高磁导坡莫合金的居里点为460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下运用。微晶纳米晶合金的居里点为600℃,取向硅钢居里点为730℃,可以在300℃~400℃下运用。
电磁兼容性是指电子变压器既不发刁难外界的电磁烦扰,又能接受外界的电磁烦扰。电磁烦扰包含可听见的音频噪声和听不见的高频噪声。电子变压器发作电磁烦扰的首要要素是磁芯的磁致弹性。磁致弹性系数大的软磁资料,发作的电磁烦扰大。铁基非晶合金的磁致弹性系数通常为最大(27~30)×10-6,有必要选用削减噪声按捺烦扰的办法。高磁导Ni50坡莫合金的磁致弹性系数为25×10-6,锰锌铁氧体的磁致弹性系数为21×10-6。以上这3种软磁资料归于简略发作电磁烦扰的资料,在运用中要留神。3%取向硅钢的磁致弹性系数为(1~3)×10-6,微晶纳米晶合金的磁致弹性系数为(0.5~2)×10-6。这2种软磁资料归于比照简略发作电磁烦扰的资料。6.5%硅钢的磁致弹性系数为0.1×10-6,高磁导Ni80坡莫合金的磁致弹性系数为(0.1~0.5)×10-6,钴基非晶合金的磁致弹性系数为0.1×10-6以下。这3种软磁资料归于不太简略发作电磁烦扰的资料。由磁致弹性发作的电磁烦扰的频率通常与电子变压器的工作频率相同。假定有低于或高于工作频率的电磁烦扰,那是由别的要素发作的。

2.2结束功用

   电子变压器从功用上差异首要有变压器和电感器2种。分外元件结束的功用别的议论。变压器结束的功用有3个:功率传送、电压改换和绝缘隔绝。电感器结束功用有2个:功率传送和纹波按捺。

   功率传送有2种办法。榜首种是变压器传送办法,即外加在变压器原绕组上的交变电压,在磁芯中发作磁通改动,使副绕组感应电压,加在负载上,然后使电功率从原边传送到副边。传送功率的巨细挑选于感应电压,也便是挑选于单位时刻内的磁通密度变量ΔB。ΔB与磁导率无关,而与丰满磁通密度Bs和剩下磁通密度Br有关。从丰满磁通密度来看,各种软磁资料的Bs从大到小的次第为:铁钴合金为2.3~2.4T,硅钢为1.75~2.2T,铁基非晶合金为1.25~1.75T,铁基微晶纳米晶合金为1.1~1.5T,铁硅铝合金为1.0~1.6T,高磁导铁镍坡莫合金为0.8~1.6T,钴基非晶合金为0.5~1.4T,铁铝合金为0.7~1.3T,铁镍基非晶合金为0.4~0.7T,锰锌铁氧体为0.3~0.7T。作为电子变压器的磁芯用资料,硅钢和铁基非晶合金占优势,而锰锌铁氧体处于下风。

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