曾经咱们在查看50周工频变压器质量好坏的时分,一般都要查看50周工频变压器在最高输入电压之下,流过开关变压器初级线圈的励磁电流,或漏电流。但现在许多人在查看开关变压器质量好坏的时分,一般都只查看开关变压器的电感量或漏感巨细。现在,咱们能不能也象查看50周工频变压器那样,查看开关变压器的励磁电流呢?——很难。因为开关变压器一般都是作业于单极性磁化状况,测验开关变压器的励磁电流需求一个大功率直流脉冲输出电源,这种大功率直流脉冲输出电源作业很不安全,操作也不方便。
为此,咱们能够选用另一种更简洁的办法,即:电流迭加法,来对开关变压器进行伏秒容量进行测验。电流迭加法便是在开关变压器线圈中迭加一向流电流,让开关变压器铁芯进行磁化,然后,对开关变压器的电感量进行丈量,然后间接丈量开关变压器线圈的极限伏秒容量VTmax和最大伏秒容量VTm 。
这儿的极限伏秒容量VTmax是指开关变压器铁芯到达饱满时对应的VT值;而最大伏秒容量VTm 则表明实践运用中,开关变压器的伏秒容量VT不应该超出的最大值。
图7是选用电流迭加法测验开关变压器电感量或伏秒容量的作业原理图。图7中,M是电感测验仪,LT是阻隔电感,I是电流源,Lx为待测开关变压器的初级电感。LT的电感量有必要远远大于被测开关变压器初级线圈的电感量,假如电流源I是一个抱负的恒流源,那么阻隔电感LT能够省去。下面咱们来介绍图7的作业原理。
一般进行电感丈量的时分,都是让电感线圈经过一个1KHz或10KHz的沟通电,然后经过测验流过电感线圈的电流来间接丈量电感线圈的阻抗(电感量)。因为流过电感线圈的电流很小,而且是一个沟通,用这种办法测验到的电感量与电感线圈作业时呈现出来的电感量是有差异的,而且差异很大,因为开关变压器铁芯的导磁率不是一个常数。
假如让被测验电感流过一个可变电流,就能够改动被测验电感磁化曲线的作业点,由此,就能够测验磁化曲线上任何一点的导磁率或许电感量,而且能够依据电感量的改动,找出磁饱满时的作业点,依据磁饱满作业点就能够进一步丈量或核算出开关变压器的极限伏秒容量VTmax。知道了开关变压器的极限伏秒容量 VTmax ,就能够依据运用者的实践运用状况来决议开关变压器的最大伏秒容量VTm 。
下面咱们来剖析,怎么样界说迭加电流的巨细和对开关变压器伏秒容量VT的测验。
图8是开关变压器铁芯留有气隙的电流-电感或电流-磁感应强度函数曲线图,在图8中,X轴代表流过开关变压器线圈的迭加电流I,Y轴代表开关变压器线圈的电感L或开关变压器铁芯中的磁感应强度B;L-I为开关变压器线圈电感L对应于迭加电流I的改动曲线,B-I为开关变压器铁芯的磁感应强度B对应于迭加电流I的改动曲线(初始磁化曲线)。
当迭加电流I = 0时,测得开关变压器线圈的电感量为L0,因为开关变压器铁芯初始磁化的时分,导磁率比较小,所以开关变压器线圈的初始电感量L0也比较小;跟着迭加电流 I的添加,开关变压器铁芯的导磁率也会添加,所以开关变压器线圈的电感量也跟着迭加电流I的添加而添加,当迭加电流I到达某个值(I = Ib)的时分,开关变压器线圈的电感量到达最大值Lmax;随后,跟着迭加电流I的添加,开关变压器线圈的电感量反而减小,并敏捷下降,当迭加电流I = Is时,开关变压器铁芯的磁感应强度开端呈现饱满(B = Bs),开关变压器线圈的电感量将减小到差不多等于0。
实践上,图8中改动迭加电流I的巨细,其效果就相当于图2-b)中的锯齿电流 ,即:开关变压器线圈的电感量是受流过开关变压器线圈的直流重量调制的。假如咱们把流过开关变压器线圈的最大电流Im与开关变压器铁芯的最大磁感应强度 Bm对应,那么,咱们能够用图8来界说流过开关变压器线圈的最大电流Im和开关变压器铁芯的最大磁感应强度Bm。
因为最大磁感应强度Bm概念经常被运用,为了防止混杂,这儿咱们别的再界说两个新概念:一个为极限磁感应强度Bmax,另一个为极限电流Imax。
于此相对应,咱们还界说:当流过开关变压器初级线圈的电流I,使开关变压器初级线圈的电感L下降到初始电感L0的90%时,此刻流开关变压器线圈的电流,咱们称之为极限电流Imax,对应开关变压器铁芯中的磁感应强度B,咱们称之为极限磁感应强度Bmax。
任何一个带铁芯的电感线圈都能够用图7表明的丈量办法,来丈量电感线圈的初始电感量L0和最大电感量Lm,以及极限电流Imax。经过丈量电感量,以及与其对应的极限电流值Imax,就能够核算出开关变压器或储能电感线圈的极限伏秒容量VTmax。在开关变压器的运用过程中,任何时刻,都不能超出开关变压器的极限伏秒容量VTmax。
反过来,咱们还能够在特定的状况下,比方:在作业电压最高、负载最重的状况下,先界说(或丈量)开关电源的占空比或输出电压的脉冲宽度 ,然后核算出开关变压器初级线圈电流的最大值Im,最终给最大值Im乘以一个安全系数K(K=1.43),其成果便是流过开关变压器初级线圈电流的极限值 Imax,即用于丈量开关变压器初级线圈电感Lx的迭加电流值。
由此可知,开关变压器(反激式)在任何状况下,其初级线圈的作业电流都不能超越图8中的Imax,对应的磁感应强度也不能超越图8中的Bmax。
上面(8)式是用来核算开关变压器初级线圈或储能电感线圈电流的公式,式中 为流开关变压器初级线圈或储能电感线圈电流的最大值,即:当图1中的开关K接通后,其持续时刻等于 时刻,流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈电流的瞬时值;E为开关电源的作业电压,V为加于开关变压器初级线圈两头的输入电压(直流脉冲电压),L1为开关变压器初级线圈电感量。
(9)式是用来核算开关变压器或储能电感线圈伏秒容量VT的公式,与(8)式和(10)、(11)式对应。
(10)式是用来核算开关变压器或储能电感线圈的极限伏秒容量VTmax的公式。式中:VTmax开关变压器或电感线圈或储能电感线圈的极限伏秒容量,V 为加于开关变压器初级线圈两头直流脉冲的起伏(单位:伏),Tmax为加于开关变压器初级线圈或储能电感线圈两头直流脉冲的极限时刻(宽度,单位:秒);
Imax便是依据图7对开关变压器初级线圈或储能电感线圈电感Lx进行测验时的极限迭加电流,即:当迭加电流I添加,使开关变压器初级线圈或储能电感线圈的丈量电感Lx等于初始电感量 的0.9倍时,流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈的迭加电流值。也能够把Imax看成是流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈的极限电流值,此电流能够选用图7和图8界说的办法来丈量; 为开关变压器初级线圈或储能电感线圈初始电感 下降到90%时的值。
这儿趁便阐明, 与Imax,VTm与VTmax在性质上根本相同,仅仅后者用max来表明它是前者的极限值。