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    脈沖變壓器鐵芯的5個選材要求

    作者:威博特鐵芯   發布時間:2019-03-30 15:05:21 瀏覽次數:
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        脈沖變壓器是用來傳輸脈沖的變壓器。當一系列脈沖持續時間為td(ms)、脈沖幅值電壓為Um(V)的單極性脈沖電壓加到匝數為N的脈沖變壓器繞組上時,在每一個脈沖結束時,鐵芯中的磁感應強度增量ΔB(T)為:ΔB=Umtd/NSc′10-2其中Sc為鐵芯的有效截面積(cm2)。即磁感應強度增量ΔB與脈沖電壓的面積(伏秒乘積)成正比。對輸出單向脈沖時,ΔB=Bm-Br,如果在脈沖變壓器鐵芯上加去磁繞組時,ΔB=Bm+Br。在脈沖狀態下,由動態脈沖磁滯回線的ΔB與相應的ΔHp之比為脈沖磁導率mp。

        理想的脈沖波形是指矩形脈沖波,由于電路的參數影響,實際的脈沖波形與矩形脈沖有所差異,經常會發生畸變。比如脈沖前沿的上升時間tr與脈沖變壓器的漏電感Ls、繞組和結構零件導致的分布電容Cs成比例,脈沖頂降l與勵磁電感Lm成反比,另外渦流損耗因素也會影響輸出的脈沖波形。

        脈沖變壓器的漏電感Ls=4bpN12lm/h
        脈沖變壓器的初級勵磁電感Lm=4mppScN2/l′10-9
        渦流損耗Pe=Umd2tdlF/12N12Scr
        b為與繞組結構型式有關的系數,lm為繞組線圈的平均匝長,h為繞組線圈的寬度,N1為初級繞組匝數,l為鐵芯的平均磁路長度,Sc為鐵芯的截面積,mp為鐵芯的脈沖磁導率,r為鐵芯材料的電阻率,d為鐵芯材料的厚度,F為脈沖重復頻率。

        從以上公式可以看出,在給定的匝數和鐵芯截面積時,脈沖寬度愈大,要求鐵芯材料的磁感應強度的變化量ΔB也越大;在脈沖寬度給定時,提高鐵芯材料的磁感應強度變化量ΔB,可以大大減少脈沖變壓器鐵芯的截面積和磁化繞組的匝數,即可縮小脈沖變壓器的體積。要減小脈沖波形前沿的失真,應盡量減小脈沖變壓器的漏電感和分布電容,為此需使脈沖變壓器的繞組匝數盡可能的少,這就要求使用具有較高脈沖磁導率的材料。

        為減小頂降,要盡可能的提高初級勵磁電感量Lm,這就要求鐵芯材料具有較高的脈沖磁導率mp。為減小渦流損耗,應選用電阻率高、厚度盡量薄的軟磁帶材作為鐵芯材料,尤其是對重復頻率高、脈沖寬度大的脈沖變壓器更是如此。
    脈沖變壓器對鐵芯材料的要求為:

    1. 高飽和磁感應強度Bs值;
    2. 高的脈沖磁導率,能用較小的鐵芯尺寸獲得足夠大的勵磁電感;
    3. 大功率單極性脈沖變壓器要求鐵芯具有大的磁感應強度增量ΔB,使用低剩磁感應材料;當采用附加直流偏磁時,要求鐵芯具有高矩形比,小矯頑力Hc。
    4. 小功率脈沖變壓器要求鐵芯的起始脈沖磁導率高;
    5. 損耗小。

     




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