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    高頻變壓器磁芯如何選型?


    電子變壓器在電源技術中的作用,電源技術對電子變壓器的要求,電子變壓器采用新軟磁材料和新磁芯結構對電源技術發展的影響。

    電子變壓器的使用條件,包括兩方面內容:可靠性和電磁兼容性、以前只注意可靠性,現在由于環境保護意識增強,必須注意電磁兼容性。

    可靠性是指在具體的使用條件下,電子變壓器能正常工作到使用壽命為止。一般使用條件中對電子變壓器影響最大的是環境溫度,決定電子變壓器受溫度影響強度的參數是軟磁材料的居里點。軟磁材料居里點高,受溫度影響??;軟磁材料居里點低,對溫度變化比較敏感,受溫度影響大。例如錳鋅鐵氧體的居里點只有215℃,比較低,磁通密度、磁導率和損耗都隨溫度發生變化,除正常溫度25℃而外,還要給出60℃,80℃,100℃時的各種參數數據、因此,錳鋅鐵氧體磁芯的工作溫度一般限制在100℃以下,也就是環境溫度為40℃時,溫升必須低于60℃、鈷基非晶合金的居里點為205℃,使用溫度也限制在100℃以下。鐵基非晶合金的居里點為370℃,可以在150℃~180℃以下使用。高磁導坡莫合金的居里點為460℃至480℃,可以在200℃~250℃以下使用。微晶納米晶合金的居里點為600℃,取向硅鋼居里點為730℃,可以在300℃~400℃下使用。

    電磁兼容性是指電子變壓器既不產生對外界的電磁干擾,又能承受外界的電磁干擾、電磁干擾包括可聽見的音頻噪聲和聽不見的高頻噪聲,電子變壓器產生電磁干擾的主要原因是磁芯的磁致伸縮,磁致伸縮系數大的軟磁材料,產生的電磁干擾大、鐵基非晶合金的磁致伸縮系數通常為最大(27~30)×10-6,必須采取減少噪聲抑制干擾的措施。高磁導Ni50坡莫合金的磁致伸縮系數為25×10-6,錳鋅鐵氧體的磁致伸縮系數為21×10-6。以上這3種軟磁材料屬于容易產生電磁干擾的材料,在應用中要注意,3%取向硅鋼的磁致伸縮系數為(1~3)×10-6,微晶納米晶合金的磁致伸縮系數為(0.5~2)×10-6。這2種軟磁材料屬于比較容易產生電磁干擾的材料。6.5%硅鋼的磁致伸縮系數為0.1×10-6。高磁導Ni80坡莫合金的磁致伸縮系數為(0.1~0.5)×10-6,鈷基非晶合金的磁致伸縮系數為0.1×10-6以下、這3種軟磁材料屬于不太容易產生電磁干擾的材料。由磁致伸縮產生的電磁干擾的頻率一般與電子變壓器的工作頻率相同,如果有低于或高于工作頻率的電磁干擾,那是由其他原因產生的。

    完成功能

    電子變壓器從功能上區分主要有變壓器和電感器2種,特殊元件完成的功能另外討論。變壓器完成的功能有3個:功率傳送、電壓變換和絕緣隔離、電感器完成功能有2個:功率傳送和紋波抑制。

    功率傳送有2種方式、第一種是變壓器傳送方式,即外加在變壓器原繞組上的交變電壓,在磁芯中產生磁通變化,使副繞組感應電壓,加在負載上,從而使電功率從原邊傳送到副邊、傳送功率的大小決定于感應電壓,也就是決定于單位時間內的磁通密度變量ΔB、ΔB與磁導率無關,而與飽和磁通密度Bs和剩余磁通密度Br有關、從飽和磁通密度來看,各種軟磁材料的Bs從大到小的順序為:鐵鈷合金為2.3~2.4T,硅鋼為1.75~2.2T,鐵基非晶合金為1.25~1.75T,鐵基微晶納米晶合金為1.1~1.5T,鐵硅鋁合金為1.0~1.6T,高磁導鐵鎳坡莫合金為0.8~1.6T,鈷基非晶合金為0.5~1.4T,鐵鋁合金為0.7~1.3T,鐵鎳基非晶合金為0.4~0.7T,錳鋅鐵氧體為0.3~0.7T。作為電子變壓器的磁芯用材料,硅鋼和鐵基非晶合金占優勢,而錳鋅鐵氧體處于劣勢。


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