脈衝變壓器鐵芯的5個選材要求
作者:K8凯发 娱乐旗舰特鐵芯 發布時間:2019-03-30 15:05:21 瀏覽次數: 脈衝變壓器是用來傳輸脈衝的變壓器。當一係列脈衝持續時間為td(ms)、脈衝幅值電壓為Um(V)的單極性脈衝電壓加到匝數為N的脈衝變壓器繞組上時,在每一個脈衝結束時,鐵芯中的磁感應強度增量ΔB(T)為:ΔB=Umtd/NSc′10-2其中Sc為鐵芯的有效截麵積(cm2)。即磁感應強度增量ΔB與脈衝電壓的麵積(伏秒乘積)成正比。對輸出單向脈衝時,ΔB=Bm-Br,如果在脈衝變壓器鐵芯上加去磁繞組時,ΔB=Bm+Br。在脈衝狀態下,由動態脈衝磁滯回線的ΔB與相應的ΔHp之比為脈衝磁導率mp。
理想的脈衝波形是指矩形脈衝波,由於電路的參數影響,實際的脈衝波形與矩形脈衝有所差異,經常會發生畸變。比如脈衝前沿的上升時間tr與脈衝變壓器的漏電感Ls、繞組和結構零件導致的分布電容Cs成比例,脈衝頂降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衝波形。
脈衝變壓器的漏電感Ls=4bpN12lm/h
脈衝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係數,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為鐵芯的截麵積,mp為鐵芯的脈衝磁導率,r為鐵芯材料的電阻率,d為鐵芯材料的厚度,F為脈衝重複頻率。
從以上公式可以看出,在給定的匝數和鐵芯截麵積時,脈衝寬度愈大,要求鐵芯材料的磁感應強度的變化量ΔB也越大;在脈衝寬度給定時,提高鐵芯材料的磁感應強度變化量ΔB,可以大大減少脈衝變壓器鐵芯的截麵積和磁化繞組的匝數,即可縮小脈衝變壓器的體積。要減小脈衝波形前沿的失真,應盡量減小脈衝變壓器的漏電感和分布電容,為此需使脈衝變壓器的繞組匝數盡可能的少,這就要求使用具有較高脈衝磁導率的材料。
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衝磁導率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,尤其是對重複頻率高、脈衝寬度大的脈衝變壓器更是如此。
脈衝變壓器對鐵芯材料的要求為:
- 高飽和磁感應強度Bs值;
- 高的脈衝磁導率,能用較小的鐵芯尺寸獲得足夠大的勵磁電感;
- 大功率單極性脈衝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。
- 小功率脈衝變壓器要求鐵芯的起始脈衝磁導率高;
- 損耗小。
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