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什么是低频变压器 高频变压器用在低频电路会有什么影响

本站为您提供的什么是低频变压器 高频变压器用在低频电路会有什么影响,低频变压器用来传播信号电压和信号功率,还可实现电路之间的阻抗匹配,对直流电具有隔离作用。

  本文主要是关于低频变压器和高频变压器的相关介绍,并侧重对高频变压器与低频变压器进行了翔实的论述。

  低频变压器

  低频变压器用来传达信号电压和信号功率,还可完成电路之间的阻抗匹配,对直流电具有阻隔效果。高频变压器与低频变压器原理上没差异。但因为高频和低频的频率不同,变压器所用的铁芯不同。低频变压器一般用高导磁率的硅钢片,高频变压器则用高频铁氧体磁芯。

  作业原理

  舌口32 mm、厚34 mm、宽96 mm,最大功率运用要多粗的线,舌口是指,EI型变压器铁芯截面积是指E片中心那一横(刺进Satons变压器骨架中心方口里的)的宽度即铁芯舌宽与刺进变压器骨架方口里一切E片的总厚度即叠厚的乘积最简略的便是指变压器骨架中心方口的面积,变压器铁芯截面积是指线圈所套着的部分:舌宽×叠厚=截面积,单位:cm2。 [2]

  第一种核算办法

  (1)变压器矽钢片截面:3.2 cm*3.4cm*0.9=9.792cm2

  (2)依据矽钢片截面核算变压器功率:P=S/K^2=(9.79/1.25)^2=61.34瓦(取60瓦)

  (3)依据截面核算线圈每伏几匝:W=4.5*105/BmS=4.5*105/(10000*9.79)=4.6匝/伏

  (4)初级线圈匝数:220*4.6=1012匝

  (5)初级线圈电流:60W/220V=0.273A

  (6)初级线圈线径:d=0.715 =0.37(mm)

  (7)次级线圈匝数:2*(51*4.6*1.03)=2*242(匝)(1.03是降压系素,双级51V=2*242匝)

  (8)次级线圈电流:60W/(2*51V)=0.59A

  (9)次级线径:d=0.715 =0.55(mm)

  第二种核算办法

  E形铁芯以中心舌为核算舌宽的。核算公式:输出功率:P2=UI

  考虑到变压器的损耗,初级功率:P1=P2/η(其间η=0.7~0.9,一般功率大的取大值)

  每伏匝数核算公式:N(每伏匝数)=4.5×105/B×S(B=硅钢片导磁率,一般在8000~12000高斯,好的硅钢片选大值,反之取小值。S=铁芯舌的面积,单位是cm2)如硅钢片质量一般可选取10000高斯,那么可简化为:

  N=45/S

  核算次级绕组圈数时,考虑变压器漏感和导线铜损,须添加5% 绕组余量。初级不必加余量。

  由电流求线径:I=P/U (I=A,P=W,U=V)

  以线径每平方毫米≈2.5~2.6A选取。

  第三种核算办法

  首先要阐明的是变压器的截面积是线圈所套住方位的截面积。假设你的铁心面积(线圈所套住方位)为32*34=1088 mm2=10.88 cm2

  小型变压器的简易核算:

  1,求每伏匝数

  每伏匝数=55/铁心截面

  例如,你的铁心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米

  故,每伏匝数=55/5.6=9.8匝

  2,求线圈匝数

  初级线圈 n1=220╳9.8=2156匝

  次级线圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32,可取为82匝

  次级线圈匝数核算中的1.05是考虑有负荷时的压降

  3,求导线直径

  你未阐明你要求输出多少伏的电流是多少安?这儿我假定为8V,电流为2安。

  变压器的输出容量=8╳2=16伏安

  变压器的输入容量=变压器的输出容量/0.8=20伏安

  初级线圈电流I1=20/220=0.09安

  导线直径 d=0.8√I

  初级线圈导线直径 d1=0.8√I1=0.8√0.09=0.24毫米

  次级线圈导线直径 d2=0.8√I2=0.8√2=1.13毫米

  要注意层间电压绝缘,引出端绝缘问题。

  高频变压器用在低频电路会有什么影响

  高频变压器用在低频电路中电流增大,或许烧坏变压器。因为电感量与沟通电的频率成正比。

  低频变压器用在高频电路中电流减小,因为电感量与沟通电的频率成正比,不会损坏变压器。高频电路不能正常作业。

  高频变压器特指开关电源变压器,而不是工频变压器(50~60Hz作业频率)。开关电源变压器一般作业频率在20K~200K HZ规模,其电感量也极小,100微亨到1毫亨之间。

  而工频变压器感量至少亨利(1000uH微亨=1mH毫亨;1000mH毫亨=1H亨利;)级以上。

  依据阻抗原理,在相同感量、相同电压的情况下,作业频率越高其感抗越大、电流越小;频率越低感抗越小电流变得非常大而近似短路。

  其次,开关电源变压器的磁芯也不一样,是铁氧体;而工频变压器的则是铁硅片,很多张铁硅片叠合而成,为的是进步作业功率,削减磁损涡流。

  高频变压器测验办法

  一般来说,高频变压器所要求测验的项目有:

  1.电感

  2.漏感

  3.耐压

  4.绝缘电阻

  2.电感以及电感的测验办法

  概念:变压器初级电感指次级开路时初级绕组的有用电感

  测验条件:变压器的测验条件与其作业条件相一致。因为变压器铁心磁化曲线的非线性,当频率、沟通电压、直流磁化电流改变时、铁心的有用磁导率也跟着改变,然后引起电感的改变。

  测验电感有必要规则的测验条件:

  1.测验频率;

  2.变压器或电感器两头沟通电压;

  3.直流磁化电流。

  3.漏感及漏感的测验办法

  概念:漏感指的是线圈间彼此不交链的漏磁通所发作的电感,它与线圈尺度、绕组摆放及匝数等要素有联系。漏感是一个线性电感,与测验电压无关。

  漏感的分类:

  1.初级漏感。指次级一切绕组短路时,在初级测得的电感。

  2.次级漏感。指变压器初级绕组短路时在次级测的电感。

  3.初级对次级任一绕组的漏感。关于有几个绕组的变压器(如多阻抗输出变压器),将初级一半短路时,在初级测的电感。

  4.安全性实验

  绝缘电阻。变压器各绕组及绕组与铁芯、静电屏蔽层之间的绝缘电阻在常态下均应大于1000MΩ ,在高温实验和稳定温热实验后应不低于10MΩ(IEC-65规则为不低于4 MΩ),测验绝缘电阻的直流电压为500V。

  5.耐压测验

  变压器初级与次级绕组、铁芯、静电屏蔽层之间应能接受50Hz,3500V(有用值)电压效果(IEC-65规则为3000V有用值)。次级绕组与铁芯、静电屏蔽层之间能接受50Hz,1000V(有用值)电压的效果而无击穿和飞弧(arcing)。限制电流为1mA(该值视变压器功率而言,最大不超越10mA。

  6.输出端配线技能

  高频变压器(如FLYBACK)将能量供应负载体系的过程中,当引线长且配线不合理时,线间所发作的寄生电容就会添加到不行忽视的程度,共模杂声就会通过这个寄生电容转播和导入到负载体系,使负载体系不能正常作业。

  实验证明,选用交纽线比并行线传输效果要好,行将输出端的两根线直接交纽在一起,再通过滤波电容传输给负载,这就能得到很好的滤波效果。这种办法是最经济、效果又好、是实践运用中用得最多的一种。

  什么是低频变压器 高频变压器用在低频电路会有什么影响

  7.屏蔽及屏蔽技能

  意图:消除绕组间通过散布电容发作的电耦合,防止外部高频信号对变压器作业信号和负载的搅扰。

  办法:静电屏蔽、磁心接地、变压器加金属罩

  办法:关于静电屏蔽,用铜薄带或金属绝缘膜阻隔围绕在初级和次级之间,构成电气屏蔽。屏蔽厚度有必要远小于穿透深度,一般为穿透深度的叁分之一。屏蔽应当以最小的引线电感直接焊接到变压器初级线圈的“停止”(输入电源+或-)电压端或大地,并屏蔽自身绝缘不能构成短路匝,才干起屏蔽效果。

  8.漏感以及漏感的影响

  一般来说,变压器的初级或多或少存在漏感,而一部分高频变压器用在开关电源(switching)上,开关电源运用一片IC,一般称为电源开关管。当电源开关管由导通到截止时会发作反电动势,反电动势又会对变压器初级线圈的散布电容进行充放电,然后发作阻尼振荡,即发作振铃。漏感发作的电动势的起伏也很高,其能量也很大,因而漏极钳位电路的损耗大,电源的功率低。假设不采纳保护办法,反电动势力发作的阻尼振荡还会发作很强的电磁辐射,不但对机器自身形成严峻搅扰,对机器周围环境也会发作严峻的电磁搅扰。

  关于一个契合绝缘及安全性国际标准的高频变压器,其漏感量应为次级开路时初级电感的1%~3%。

  9.削减漏感的办法

  为了削减变压器漏感对周围电路发作电磁感应的影响,一方面要求变压器的漏感要做得小,另一方面必定要在变压器的外围包一层薄铜箔,以构成一个低阻抗短路线圈,把漏感发作的感应能量通过涡流损耗掉。

  怎么把变压器的漏感做到最小呢?

  1.削减绕组的匝数,选用高饱满磁感应强度,低损耗的磁性资料。

  2.削减绕组的厚度,添加绕组的高度;

  3.尽或许削减绕组间的绝缘厚度;

  4.初次级选用分层式穿插绕制;

  5.关于环行磁心变压器,均应沿环行磁心周围均匀绕制。

  10.散布电容的影响以及削减办法

  散布电容的影响:散布电容是引起开关初级到次级之间共模噪声的通道,它不仅能使开关电源功率下降,还与绕组的散布电感构成LC振荡器,发作振铃噪声,其间初级绕组散布电容的影响尤为明显。

  削减散布电容的办法:

  1.尽量削减每匝导线的长度;

  2.在初级绕组间加绝缘层。

  什么是低频变压器 高频变压器用在低频电路会有什么影响

  11.高频变压器的损耗

  一个高功率的高频变压器应该具有以下条件:直流损耗和沟通损耗低,绕组自身的散布电容以及各绕组间的耦合电容要小。

  变压器的损耗:

  1.直流损耗。是由线圈的铜损耗形成的。为进步功率,应该尽量选较粗的导线,并使其电流密度在4~10A/MM2规模内。

  2.沟通损耗。是因为高频电流的趋肤效应以及磁心损耗引起的。高频电流通过导线时总是趋向于从导线外表流过的现象称为趋肤效应。

  变压器的损耗便是两者之和。

  12.磁芯损耗的分类

  软磁铁氧体磁心总损耗一般分为叁种类型:磁滞损耗、涡流损耗Pc 和剩下损耗Pr 。

  磁滞损耗正比于直流磁滞回线的面积,与频率成线性联系。

  涡流损耗Pc=Cef2B2/ρ ,其间Ce是尺度常数,ρ是在锚点丈量频率f时的电阻率。跟着频率进步,涡流损耗在总损耗中的比重逐渐增大,当作业频率到达200~500kHZ时涡流损耗现已占分配位置。

  13.涡流损耗的介绍

  在磁芯线圈中加上沟通电压时,线圈中流过激磁电流,激磁安匝发作的悉数磁通Φ通过磁芯,假设磁芯是导体,磁芯自身截面周围将链合悉数磁通而构成单匝的次级线圈。

  当沟通激磁电压为U1时,依据电磁感应规律可知,U1= N1dΦ /d t,每一匝的感应电势,既磁芯截面最大周边等效一匝感应电势为U1/N1= dΦ /d t.。

  因为磁芯资料的电阻率不是无穷大,顺着磁芯周边有必定的电阻值,感应电压发作电流ie,即涡流,流过这个电阻引起损耗,即涡流损耗。

  14.铁芯气隙(Gap)的效果和办法

  气隙(Gap)的效果:

  1.防止磁芯饱满,下降剩下磁感应强度就进步磁芯作业的直流磁场强度。

  2.使磁化曲线歪斜,以进步直流作业磁场。

  气隙(Gap)最好开在中柱。因为杂散磁通、边际磁通和端面磁通悉数通过线圈中心的截面,这儿的磁通密度最大,或许先发作饱满。

  15.两个重要的概念

  趋肤效应。导线中有沟通电通过期,因导线内部和边际部分所交链的磁通量不同,导致导线截面上的电流发作不均匀散布,相当于导线有用面积削减,这种现象称为趋肤效应。跟着作业频率的进步,趋肤效应影响越大。

  穿透深度。穿透深度是因为趋肤效应,沟通电沿导线外表开始能到达的径向深度导线流过高频交变电流时,有用截面的削减可用穿透深度来表明。

  导线的挑选塬则。在选用变压器初、次级的线经时,应遵从导线直径小于两倍穿透深度的塬则,当导线要求的直径大于两倍穿透深度的决议的线径时,可选用小直径的导线(直径应该小于两倍穿透深度)多股并绕或许选用扁铜线规划。

  什么是低频变压器 高频变压器用在低频电路会有什么影响

  结语

  关于低频变压器和高频变压器的相关介绍就到这了,期望本文能对你有所协助。

相关阅览引荐:高频变压器结构及主要参数

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