高频电源变压器磁芯的设计原理摘要:开关电源正向高频化发展,作为主变压器使用的软磁铁氧体磁芯,从材料性能、尺寸形状等均应作相应改进。本文讨论了磁芯设计中应考虑的通过功率、性能因子、热阻系数等参数,并提出了降低材料高频损耗的微观设计方法。1.引言电子信息产业的迅速发展,对高频开关式电源不断提出新的要求。据报导,全球开关电源市场规模已超过100亿美元。通信、计算机和消费电子是开关电源的三大主力市场。庞大的开关电源市场主要由AC/DC和DC/DC开关电源两部分组成。据预测,AC/DC开关电源全球销售收入将从1999年的91亿美元增加到2004年的122亿美元,年平均增长率为。低功率的AC/DC(0~300W)将面向增长平衡的消费电子和计算机市场;大功率的AC/DC电源(750~1500W)将面向增长强劲的电信市场。DC/DC电源约占整个开关电源市场的30%,但计算机与通信技术的快速融合,带动了DC/DC模块式电源的迅速增长,预计今后几年,DC/DC电源模块增长速度将超过AC/DC电源,如有人估计,中国今后五年,DC/DC电源模块市场年增长将达15%,增长主要是在电信部门。开关式电源技术发展趋势是高密度、高效率、低噪声,以及表面贴装化。无论是AC/DC或DC/DC电源,除了功率晶体管外。30. 电源变压器的应用可以促进可再生能源和清洁能源的发展和利用。广东UPS电源变压器厂家现货
附带的要求则还有高的居里点,高的电阻率,良好的机械强度等。新发布的“软磁铁氧体材料分类”行业标准(等同IEC1332-1995),将高磁通密度应用的功率铁氧体材料分为五类,见表1。每类铁氧体材料除了对振幅磁导率和功率损耗提出要求外,还提出了“性能因子”参数(该参数将在下面进一步叙述)。从PW1~PW5类别,其适用工作频率是逐步提高的,如PW1材料,适用频率为15~100kHz,主要应用于回扫变压器磁芯;PW2材料,适用频率为25~200kHz,主要应用于开关电源变压器磁芯;PW3材料,适用频率为100~300kHz;PW4材料适用频率为300kHz~1MHz;PW5材料适用频率为1~3MHz。现在国内已能生产相当于PW1~PW3材料,PW4材料只能小量试生产,PW5材料尚有待开发。3.变压器可传输功率众所周知,变压器的可传输出功率正比于工作频率f,蕞大可允许磁通Bmax,(或可允许磁能偏移ΔB)和磁路截面积Ae,并表示为:Pth=CfBmaxAeWd(1)式中,C棗与开关电源电路工作型式有关的系数(如推挽式C=1;正向变换器C=;反向变换器C=)Wd棗绕组设计参数(包含电流密度S,占空因子fcu,绕组截面积AN等)。表1功率铁氧体材料分类类别fmax1)kHzfkHzB2)mTμa3)性能因子。饮水机电源变压器订做价格34. 电源变压器的智能感知和远程监控功能可以提高其运营管理的效率和安全性。
与系统其它组件的能力,其中有些部份属放大电力者,但如与电力系统发电能力相比较,它仍然归属于小电力之范围。各种电子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。[1]电源变压器损耗编辑当电源变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热电源变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制电源变压器需要用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。由于电源变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。
那你为什么不去想办法把它做到不容易磁饱和?而原本通过技术手段是可以做到这一点的。不下足功夫或者一味地为了省成本,那它当然就容易磁饱和了。同理,只要你认真制作,EI型电源变压器的效率也是能做到很高的。电源变压器的品质好坏对声音的影响很大,因为电源变压器的传输能量与铁芯、线圈密切关联,其传递速率对声音的影响起决定性作用。像EI型电源变压器,人们通常觉得它的中频比较厚,高频则比较纤细,为什么呢?因为它的传输速度相对比较慢。而环型呢?低频比较猛,中高频则又稍弱一点,为什么?因为它传输速度比较快,但是如果通过有效的结构改变,你就可以把环型和EI型都做得非常好,所以关键还是要看你怎么做。不过至少可以肯定一点的是,R型电源变压器不是太容易做好。用它来做小电流的前级功放和CD唱机电源还可以,如果用来做后级功放的电源,则有比较严重的缺陷。因为R型电源变压器本身的结构形式不太容易改变,而环型和EI型则相对容易通过改变结构来达到靓声目的。采用R型电源变压器制作的功率放大器电源,通常声音很板结而匮乏灵气,低频往往没有弹跳力而显得较硬。三、电源变压器铁芯的硅钢片含硅量越大就越好吗?未见得。32. 电源变压器的安全使用需要人们正确理解和操作,遵守相关操作规范和安全指南。
磁芯总损耗PL与工作频率f及工作磁通B的关系由下式表示:PL=KfmBnVe(W)(2)这里,n是steinmetz指数,对功率铁氧体来说,典型值是。指数m=1~,当磁损耗单纯地由磁滞损耗引起时,m=1;当f=10~100kHz时,m=,当f>100kHz时,m将随频率增高而增长,见图2,这个额外损耗是由于涡流损耗或剩余损耗引起的。很明显,对于高频运行的铁氧体材料,要努力减小m值。4.工作磁通密度变压器工作磁通密度(可允许磁通密度偏移)受两方面限制:首先要受磁芯损耗引起的可允许温升ΔθFe的限制;另一方面,也受铁氧体材料饱和磁通密度值的限制。对单端正向型变换器,工作磁通密度ΔB=Bm-Br;对推挽式变换器,工作磁通密度ΔB=2Bm。根据公式(2),当工作磁通密度提高时,磁芯损耗将以,从而造成变压器温升,因此设计的工作磁通密度首先受磁芯温升值限制,其关系式为:ΔB=CB(3)这里,常数CB与指数n是与磁芯材料有关的系数;Ve为有效体积;Rth为热阻。当计算出的磁通密度值较高时,ΔB还受磁芯材料可允许磁通密度偏移ΔBadm(此值与材料高温下Bs值相对应)所限制。在这里,必须注意对不等截面磁芯(如E型磁芯),在蕞小横截面Amin处有较高的磁通密度。为避免磁芯饱和。21. 电源变压器需要符合国家相关标准和规范,确保公共安全和电力供应的质量。饮水机电源变压器订做价格
18. 电源变压器的设计需要考虑负载变化和电能损耗等因素。广东UPS电源变压器厂家现货
因此用来制作电源变压器具有体积小、重量轻、效率高的优势。热轧硅钢带的性能则略逊色于冷轧硅钢带。普通的EI型电源变压器是将硅钢板冲制成–,经过热处理后再插入绕组线包内,这类铁芯以使用热轧硅钢片居多(含硅量很高的硅钢片型号为D41、D42、D43、D301)。环型和C型电源变压器的铁芯则是采用冷轧硅钢带经卷绕而成形,其中C型电源变压器系经热处理浸漆后再切开制成。电源变压器的漏电感是由未穿过初、次级线圈的磁通产生的,这些磁通穿过空气而自成闭合磁路。增强电源变压器变压器初、次级间的耦合密度可以减小漏感。良好的电源变压器其漏感应不超过初级线圈电感的1/100,高保真Hi–Fi用的胆机输出变压器则不应超过1/500。判断音响用电源变压器硅钢片质量高低的重要参数之一是硅钢片的磁力线密度。常用的几种好的硅钢片型号如下∶D41–D42,磁力线密度(单位–GS高斯)10000–12000GS;D43,磁力线密度11000–12000GS;D301,磁力线密度12000–14000GS。[2]电源变压器检测编辑一、中周电源变压器的检测:A、将万用表拨至R×1挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。B、检测绝缘性能:将万用表置于R×10k挡。广东UPS电源变压器厂家现货