驗證合理性,開關變壓器伏秒容量測量舉例
發布時間:2017-05-23 來源:電源研發精英圈 責任編輯:susan
【導讀】下(xia)麵(mian)我(wo)們(men)舉(ju)例(li)來(lai)詳(xiang)細(xi)分(fen)析(xi)開(kai)關(guan)變(bian)壓(ya)器(qi)伏(fu)秒(miao)容(rong)量(liang)的(de)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa),以(yi)及(ji)通(tong)過(guo)對(dui)開(kai)關(guan)變(bian)壓(ya)器(qi)伏(fu)秒(miao)容(rong)量(liang)的(de)測(ce)量(liang),驗(yan)證(zheng)開(kai)關(guan)變(bian)壓(ya)器(qi)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)的(de)合(he)理(li)性(xing)。
例1:電視機中使用的行掃描回掃開關變壓器,簡稱高壓包,其工作原理也屬於反激式開關變壓器,其初級線圈的電感量為6毫亨,工作電壓一般為120V,正程掃描時間(脈衝寬度) 為52 ,逆程掃描時間為12 。檢測它的伏秒容量是否設計得合理,或它是否工作於最佳工作狀態。
為此,我們可以根據(2-150)式,先計算流過高壓包初級線圈的最大電流Im,然後再求其極限電流Imax的值,即:測試時選用迭加電流的值。
把已知參數代入(2-150)式:

根據上麵分析,以及圖2-55和圖2-56,正常工作時,流過高壓包初級線圈的最大電流Im不應該超過極限電流值Imax的70%,由此,可以求得流過高壓包初級線圈的極限電流Imax為1.49 A 。
上麵計算出來的極限電流Imax值,就是用來測試高壓包初級線圈的迭加電流的數值。根據圖2-54,把電流源的電流設置為1.49 A,即:設置測試高壓包初級線圈的迭加電流為1.49 A,然後測試高壓包初級線圈的電感;如果測試結果Lx的數值等於或者大於初始電感L0的90%,則說明,高壓包初級線圈的伏秒容量設計是合格的,即:高壓包鐵芯的磁感應強度基本工作於最佳狀態範圍之內;如果測試結果Lx小於初始電感L0的90%,則說明,高壓包初級線圈的伏秒容量餘量太小,不合格,即:高壓包鐵芯的磁感應強度工作於接近飽和區的範圍之內,磁滯損耗以及渦流損耗都比較大,並且開關變壓器容易出現磁飽和。
對dui於yu高gao壓ya包bao或huo開kai關guan變bian壓ya器qi除chu了le測ce試shi伏fu秒miao容rong量liang的de大da小xiao之zhi外wai,還hai應ying該gai檢jian測ce高gao壓ya包bao或huo開kai關guan變bian壓ya器qi初chu級ji線xian圈quan的de漏lou感gan。正zheng常chang漏lou感gan的de數shu值zhi一yi般ban小xiao於yu初chu級ji線xian圈quan電dian感gan量liang的de2%,如果太大,則說明變壓器鐵芯留的氣隙長度過大,或者開關變壓器初、次級線圈的結構或繞線方法不合理。
這裏順便說明,采用圖2-54測試時應該注意的地方。圖2-54中,隔離電感LT的大小要求是測試電感Lx數值的3倍以上,並且測量高壓包初級線圈的初始電感值L0時,最好也要接入電路之中。這裏,隔離電感LT可選取20毫亨以上的帶矽鋼片鐵芯的電感,電感的鐵芯要留有一定的氣隙;電流源可用一個穩壓電源與一個大功率電阻串聯代替,如圖2-57;或用一個穩壓電源與一個大功率晶體放大器串聯來代替,如圖2-58。

在圖2-57中,E為穩壓電源,R為大功率電阻,阻值範圍在1~10歐姆比較合適,阻值太大損耗功率會很大;調節穩壓電源的電壓輸出,就可以調節迭加電流的大小。

在圖2-58中,E為穩壓電源,Rx為可調電阻,Q為晶體管大功率放大器(必須帶散熱片);調tiao節jie穩wen壓ya電dian源yuan的de電dian壓ya輸shu出chu,或huo改gai變bian可ke變bian電dian阻zu的de阻zu值zhi,就jiu可ke以yi改gai變bian迭die加jia電dian流liu的de大da小xiao,但dan晶jing體ti管guan大da功gong率lv放fang大da器qi集ji電dian極ji與yu發fa射she極ji之zhi間jian的de電dian壓ya降jiang不bu要yao大da於yu10V,否則,晶體管大功率放大器的損耗將很大。一般穩壓電源都有電流輸出指示,所以在測試電路中不需要另外安裝電流表。
這裏特別指出,在測試高壓包或開關變壓器初級線圈的初始電感L0的de時shi候hou,高gao壓ya包bao的de鐵tie芯xin必bi須xu要yao退tui磁ci,否fou則ze,測ce試shi結jie果guo將jiang不bu準zhun確que。通tong常chang,帶dai磁ci的de開kai關guan變bian壓ya器qi初chu級ji線xian圈quan的de電dian感gan量liang,要yao略lve大da於yu沒mei帶dai磁ci開kai關guan變bian壓ya器qi初chu級ji線xian圈quan的de電dian感gan量liang。高gao壓ya包bao退tui磁ci的de方fang法fa請qing參can考kao後hou麵mian《2-1-22-4.開關變壓器的消磁方法》一節的內容。
另外,用於測試高壓包的迭加電流,其最大值Imax一般是高壓包正常工作時流過初級線圈電流(平均值或有效值)的好幾倍。例如:上例測試的高壓包,正常工作時,其平均電流IA大約隻有0.42 A,但迭加電流Imax的值為1.49 A ;由此可知,迭加電流Imax的值是正常工作時平均電流的3.5倍。一般高壓包初級線圈漆包線的電流密度大約為3A/mm2 左右,因此,流過高壓包初級線圈漆包線迭加電流的最大電流密度約為10.5 A/mm2 。
通常漆包線在40度溫升的情況下,其最大電流密度大約在13A/mm2左右(直流),因此,通過測量高壓包線圈的溫升也可以知道高壓包線圈漆包線的選用是否合理。
這裏順便介紹一下電流平均值IA的求法,以及其與最大電流Im和極限電流Imax的關係。圖2-59是電流平均值IA與最大電流Im和極限電流Imax之間的關係圖。

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