高頻電源變壓器磁芯的設(shè)計(jì)原理摘要：開關(guān)電源正向高頻化發(fā)展,，作為主變壓器使用的軟磁鐵氧體磁芯,，從材料性能,、尺寸形狀等均應(yīng)作相應(yīng)改進(jìn)。本文討論了磁芯設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的通過功率,、性能因子、熱阻系數(shù)等參數(shù)，并提出了降低材料高頻損耗的微觀設(shè)計(jì)方法,。1．引言電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，對高頻開關(guān)式電源不斷提出新的要求,。據(jù)報(bào)導(dǎo),，全球開關(guān)電源市場規(guī)模已超過100億美元。通信,、計(jì)算機(jī)和消費(fèi)電子是開關(guān)電源的三大主力市場,。龐大的開關(guān)電源市場主要由AC/DC和DC/DC開關(guān)電源兩部分組成。據(jù)預(yù)測,，AC/DC開關(guān)電源全球銷售收入將從1999年的91億美元增加到2004年的122億美元,，年平均增長率為。低功率的AC/DC（0～300W）將面向增長平衡的消費(fèi)電子和計(jì)算機(jī)市場；大功率的AC/DC電源（750～1500W）將面向增長強(qiáng)勁的電信市場,。DC/DC電源約占整個(gè)開關(guān)電源市場的30%,，但計(jì)算機(jī)與通信技術(shù)的快速融合，帶動(dòng)了DC/DC模塊式電源的迅速增長,，預(yù)計(jì)今后幾年,，DC/DC電源模塊增長速度將超過AC/DC電源，如有人估計(jì),，中國今后五年,，DC/DC電源模塊市場年增長將達(dá)15%，增長主要是在電信部門,。開關(guān)式電源技術(shù)發(fā)展趨勢是高密度,、高效率、低噪聲,，以及表面貼裝化,。無論是AC/DC或DC/DC電源，除了功率晶體管外,。7. 電源變壓器的匝數(shù)比決定了輸入電壓和輸出電壓之間的比例關(guān)系,。海南UPS電源變壓器廠家現(xiàn)貨

    2）油浸式電源變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷,、油浸風(fēng)冷,、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等,。3,、按用途分：（1）電力變壓器：用于輸配電系統(tǒng)的升、降電壓,。（2）儀用變壓器：如電壓互感器,、電流互感器、用于測量儀表和繼電保護(hù)裝置,。（3）試驗(yàn)變壓器：能產(chǎn)生高壓,，對電氣設(shè)備進(jìn)行高壓試驗(yàn)。（4）特種變壓器：如電爐變壓器,、整流變壓器,、調(diào)整變壓器等。4,、按繞組形式分：（1）雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí),。（2）三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí),。（3）自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng),。也可做為普通的升壓或降后變壓器用,。5、按鐵芯形式分：（1）芯式變壓器：用于高壓的電力變壓器,。（2）非晶合金變壓器：非晶合金鐵芯變壓器是用新型導(dǎo)磁材料,，空載電流下降約80%，是節(jié)能效果較理想的配電變壓器,，特別適用于農(nóng)村電網(wǎng)和發(fā)展中地區(qū)等負(fù)載率較低的地方,。（3）殼式變壓器：用于大電流的特殊變壓器，如電爐變壓器,、電焊變壓器,；或用于電子儀器及電視、收音機(jī)等的電源變壓器,。山東空調(diào)電源變壓器代加工39. 電源變壓器的社會(huì)責(zé)任包括積極參與公益事業(yè)和提供可靠安全的電力供應(yīng)服務(wù),。

    附帶的要求則還有高的居里點(diǎn)，高的電阻率,，良好的機(jī)械強(qiáng)度等,。新發(fā)布的“軟磁鐵氧體材料分類”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（等同IEC1332-1995），將高磁通密度應(yīng)用的功率鐵氧體材料分為五類,，見表1,。每類鐵氧體材料除了對振幅磁導(dǎo)率和功率損耗提出要求外，還提出了“性能因子”參數(shù)（該參數(shù)將在下面進(jìn)一步敘述）,。從PW1～PW5類別,，其適用工作頻率是逐步提高的，如PW1材料,，適用頻率為15～100kHz,，主要應(yīng)用于回掃變壓器磁芯；PW2材料,，適用頻率為25～200kHz,，主要應(yīng)用于開關(guān)電源變壓器磁芯；PW3材料,，適用頻率為100～300kHz,；PW4材料適用頻率為300kHz～1MHz；PW5材料適用頻率為1～3MHz?，F(xiàn)在國內(nèi)已能生產(chǎn)相當(dāng)于PW1～PW3材料,，PW4材料只能小量試生產(chǎn),，PW5材料尚有待開發(fā),。3．變壓器可傳輸功率眾所周知，變壓器的可傳輸出功率正比于工作頻率f,，蕞大可允許磁通Bmax,，（或可允許磁能偏移ΔB）和磁路截面積Ae,，并表示為：Pth=CfBmaxAeWd(1)式中，C棗與開關(guān)電源電路工作型式有關(guān)的系數(shù)（如推挽式C=1,；正向變換器C=,；反向變換器C=）Wd棗繞組設(shè)計(jì)參數(shù)（包含電流密度S，占空因子fcu,，繞組截面積AN等）,。表1功率鐵氧體材料分類類別fmax1)kHzfkHzB2)mTμa3)性能因子。

    變壓器溫升通常分割為二個(gè)相等的部分：磁芯損耗引起的溫升ΔθFe和銅損引起的溫升ΔθCu,。關(guān)于磁芯總損耗與溫升的關(guān)系如圖5所示,。對相同尺寸的磁芯（RM14磁芯），采用不同的鐵氧體材料（熱阻系數(shù)不同）,，其溫升值是不同的,，其中N67材料有比其它材料更低的熱阻。于是,，磁芯溫升與磁芯總損耗的關(guān)系可用下式表示：ΔθFe=Rth·RFe（5）式中,，Rth即為熱阻，定義為每瓦特總消散時(shí)規(guī)定熱點(diǎn)處的溫升（k/W）,。鐵氧體材料的熱傳導(dǎo)系數(shù),，磁芯尺寸及開關(guān)對熱阻有影響，并可用下述經(jīng)驗(yàn)公式來表示：Rth=)(6)式中,，S：磁芯表面積,；d:磁芯尺寸；α：表面熱傳導(dǎo)系數(shù),；λ：磁芯內(nèi)部熱傳導(dǎo)系數(shù),。由上式可見，對電源變壓器用的鐵氧體材料,，必須具有低的功率損耗和高的熱傳導(dǎo)系數(shù),。實(shí)際測量表明，圖5所示的N67材料顯示高的熱導(dǎo)性,。從微觀結(jié)構(gòu)考慮,，高的燒結(jié)密度，均勻的晶粒結(jié)構(gòu),，以及晶界里有足夠的Ca濃度,，將是有高的熱導(dǎo)性。從磁芯尺寸形狀考慮,，較大磁芯尺寸給出低的熱阻,，其中ETD磁芯具有優(yōu)良的熱阻特性，見圖6,；另外無中心孔的RM磁芯（RM14A）顯示出比有中心孔磁芯（RM14B）更低的熱阻,。對高頻電源變壓器磁芯,，磁芯設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量增加暴露表面，如擴(kuò)大背部和外翼,，或制成寬而薄的形狀,。4. 電源變壓器主要由鐵芯和線圈組成，鐵芯由磁性材料制成以增強(qiáng)磁場的傳導(dǎo)和集中,。

    只有這些電路都正常才能考慮是變壓器的故障,。檢測開關(guān)電源的變壓器的好壞，如果有行輸出變壓器檢測儀的話,，將變壓器拆下用檢測儀檢測其好壞,。開關(guān)電源和變壓器的區(qū)別是什么開關(guān)電源和變壓器的區(qū)別是開關(guān)電源能很穩(wěn)定的把一定范圍之內(nèi)的電壓轉(zhuǎn)為很精確的低壓或高壓（例如110V-250輸入，輸出電壓可以穩(wěn)定的控制在需要的電壓正負(fù)不差）,！變壓器的輸出電壓是隨著輸入電壓不斷變化著的,，即輸入電壓增高輸出電壓也增加，輸入電壓降低輸出電壓也降低,。正因?yàn)殚_關(guān)電源是先將交流電變成直流電,，直流電通過功率開關(guān)管再變成更高頻率的交流電通過高頻變壓器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換不但效率提高而且頻率高了之后大da縮小了體積，也節(jié)約了銅鐵損耗,。因?yàn)橥ㄟ^功率開關(guān)管控制所以在小電流時(shí)開關(guān)管導(dǎo)通的時(shí)間短,，保持輸出電壓即可。負(fù)載大時(shí)開關(guān)管不停地工作保持輸出電壓,。所以開關(guān)電源輸出電壓穩(wěn)定,，可以作為LED顯示屏等高精度儀器選擇。功放為什么不用開關(guān)電源取代環(huán)形變壓器開關(guān)電源的干擾高于環(huán)變,，對于要求高的功放不能做到高保真,，只能用在一些要求低的功放上請問有沒有無變壓器開關(guān)電源簡單介紹下變壓器幾乎是每個(gè)家庭必備，它給我們的生活帶來了不少便利,，那么變壓器的分類有哪些,。29. 電源變壓器的技術(shù)進(jìn)步可以提高電網(wǎng)的電壓質(zhì)量和電能轉(zhuǎn)換效率。上海UPS電源變壓器訂做價(jià)格

48. 電源變壓器的維修和改造可以延長其使用壽命和提升性能,。海南UPS電源變壓器廠家現(xiàn)貨

    B×f）mT×kHz功耗損耗4）kW/m3μi5)PW1aPW1b10015300>25004500(300×15)≤300≤2002000PW2aPW2b20020200>25005000(200×25)≤300≤1502000PW3aPW3b>(100×100)≤300≤1502000PW4aPW4b>20001500(50×300)≤300≤1501500PW5aPW5b>10002500(25×1000)≤300≤150800注：1）fmax是該類材料適用的蕞高頻率,。2）B是該類材料適用的磁通密度。3）μa100℃的振幅磁導(dǎo)率,，B和f見表1,。4）功率損耗在100℃測量，B和f見表1,。5）是25℃初始磁導(dǎo)率,。這里，我們重點(diǎn)討論（fBmaxAe）參數(shù)（暫不討論繞組設(shè)計(jì)參數(shù)Wd）,。增大磁芯尺寸（增大Ae）可提高變壓器通過功率,，但當(dāng)前開關(guān)電源的目標(biāo)是在給定通過功率下要減小尺寸和重量,。假定固定溫升,，對一個(gè)給定尺寸的磁芯,，通過功率近似正比于頻率。圖1示出變壓器可傳輸功率Pth與頻率f的關(guān)系,。提高開關(guān)頻率除了要應(yīng)用快速晶體管以外,，還受其它電路影響所限制，如電壓和電流的快速改變,，在開關(guān)電路中產(chǎn)生擴(kuò)大的諧波譜線,，造成無線電頻率干擾，電源的輻射,。對變壓器磁芯來說,，提高工作頻率則要求改進(jìn)高頻磁芯損耗。圖1中N67材料（西門子公司）比N27材料有更低的磁芯損耗,，允許更大的磁通密度偏移ΔB,，因而變壓器可傳輸更大的功率。海南UPS電源變壓器廠家現(xiàn)貨