開(kāi)關(guān)變壓器
1開(kāi)關(guān)變壓器工作原理
開(kāi)關(guān)變壓器是為了區(qū)別于電源變壓器的叫法。當(dāng)把直流輸入電壓通過(guò)控制開(kāi)關(guān)通、斷的作用看成是一序列直流脈沖電壓,即單極性脈沖電壓,直接給開(kāi)關(guān)變壓器供電。在開(kāi)關(guān)變壓器工作中,當(dāng)開(kāi)關(guān)變壓器的兩端輸入電壓為0時(shí),那就表示輸入端是開(kāi)路的,因?yàn)殡娫磧?nèi)阻可以看作是無(wú)限大的,而電源變壓器在相同的情況下,當(dāng)輸入電壓為0時(shí),表示輸入端是短路的,因?yàn)殡娫磧?nèi)阻可以看作是0。
2開(kāi)關(guān)變壓器設(shè)計(jì)
開(kāi)關(guān)變壓器的設(shè)計(jì)要從三方面考慮:
1.降低開(kāi)關(guān)變壓器的損耗:
1)直流損耗。開(kāi)關(guān)變壓器的直流損耗一般是由于線圈的緣故,選擇較粗的導(dǎo)線較能提高效率。
2)交流損耗。開(kāi)關(guān)變壓器交流損耗是由高頻電流的趨膚效應(yīng)及磁芯的損耗引起的。高頻電流通常是從表面流過(guò)導(dǎo)線,這樣會(huì)使導(dǎo)線的有效流通面積減小,并使導(dǎo)線的交流等效阻抗高于銅電阻。高頻電流對(duì)導(dǎo)線的穿透能力與開(kāi)關(guān)頻率的平方根成反比,為減小交流銅阻抗,導(dǎo)線半徑不得超過(guò)高頻電流可達(dá)深度的2倍。開(kāi)關(guān)變壓器的磁芯損耗也會(huì)使得電源轉(zhuǎn)換效率降低。
2.減小開(kāi)關(guān)變壓器的漏感:
在設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)變壓器時(shí)必須把漏感減至最小,因?yàn)槁└性酱?,產(chǎn)生的尖峰電壓幅度越大,漏極鉗位電路的損耗就越大,這必然導(dǎo)致電源效率降低。對(duì)于一個(gè)符合絕緣及安全性標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)關(guān)變壓器,其漏感量應(yīng)為次級(jí)開(kāi)路時(shí)初級(jí)電感量的1%~3%。要想達(dá)到1%以下的指標(biāo),在制造工藝上將難以實(shí)現(xiàn)。減小漏感時(shí)可采取以下措施:
①減小初級(jí)繞組的匝數(shù)Np; ②增大繞組的寬度; ③增加繞組的高、寬比; ④減小各繞組之間的絕緣層; ⑤增加繞組之間的耦合程度。
3.抑制開(kāi)關(guān)變壓器的音頻噪聲:
?、貳E或EI型磁芯之間的吸引力能使兩個(gè)磁芯發(fā)生位移;繞組電流相互間的引力或斥力也能使線圈產(chǎn)生偏移。此外,EE或者EI型磁芯受機(jī)械振動(dòng)時(shí)能導(dǎo)致周期性的形變。上述因素均會(huì)使開(kāi)關(guān)變壓器在工作時(shí)發(fā)出音頻噪聲,10W以下開(kāi)關(guān)電源的音頻噪聲頻率為10~20KHz。為防止磁芯之間產(chǎn)生相對(duì)位移,通常以環(huán)氧樹(shù)脂作為膠合劑,對(duì)兩個(gè)磁芯的3個(gè)接觸面(含中心柱)進(jìn)行粘接。但這種剛性連接方式的效果并不理想,因?yàn)闊o(wú)法將音頻噪聲減至最低,況且膠合劑過(guò)多,磁芯在受機(jī)械應(yīng)力時(shí)還容易折斷。國(guó)外最近采用了一種特殊的“玻璃珠”膠合劑要粘合EE、EI等類型的鐵氧體磁芯,效果甚佳。這種膠合劑是把玻璃珠和膠著物按照1:9的比例配制而成的混合物,它在100攝氏度以上的溫度環(huán)境中放置1H即可固化。
②為防止開(kāi)關(guān)變壓器的泄漏磁場(chǎng)對(duì)相鄰電路造成干擾,可把一銅片環(huán)繞在變壓器外部,該屏蔽帶相當(dāng)于短路環(huán),能對(duì)泄漏磁場(chǎng)起到抑制作用。屏蔽帶使用是應(yīng)該接地。
3開(kāi)關(guān)變壓器參數(shù)
開(kāi)關(guān)變壓器參數(shù)如下所示:
以上是一般開(kāi)關(guān)變壓器的參變量,是開(kāi)關(guān)變壓器可供參考的依據(jù),具體的參數(shù)還需要結(jié)合實(shí)際的情況進(jìn)行判斷。
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