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        博眾達技術分享丨高頻變壓器磁飽和的原因及解決方法

        來源:博眾達    作者:博眾達    瀏覽 次     時間:2020-12-02 15:57

          在我們生產變壓器的時候,我們經常會遇到這樣的的客訴-磁飽和。但是,實際上這樣的不良現象在我們生產的過程中很難發現,因為圈數、電感、漏感等我們常測試的項目中無法測試到這樣的不良。而磁飽和的危害又非常大,給我們造成的損失也會非常大。經常會造成批量性產品報廢。造成客戶端產品炸機等。
         

          1、首先:什么是磁飽和?

          變壓器的鐵芯是導磁物質,但單位截面上能通過的磁通量是有限的,當磁通密度增加到一定值,通過鐵芯的磁通量不會再增加或增加變的十分緩慢,這時我們說鐵芯飽和了,也就是說這變壓器飽和了。變壓器飽和會導致變壓器失去儲存能量的能力,在電路中直接變成通路狀態。通俗一點的講,就如往一杯水中不斷加入糖,糖被水溶解,但是糖過多時,水再也不能將繼續加入的糖溶解,也就是這杯水達到了所能溶解的最多的糖后,我們說這杯水中的糖已經“飽和”。同樣,電流產生磁場,在變壓器工作的過程中,電流及電壓增加,磁場強度也增加,但這種增加不是無限制的。當變壓器的導磁體內磁場達到某一水平時,電流的增加不能再使磁場強度增加。這時,認為此變壓器達到“磁飽和”,而使變壓器達到磁飽和時的電流強度,被認為是該變壓器的飽和電流。 一般來說,電感器工作電流超過飽和電流,或導磁體(如變壓器鐵心)導磁率太低,體積不夠(磁力線密度太大),都容易造成磁飽和。 簡單的講,如果一個磁芯線圈加上電流,隨著電流加大,產生的磁場也會加強,當電流達到一定程度之后,產生的磁場不再繼續加強,此時磁芯及線圈就進入到飽和區,磁芯處于飽和狀態。
         


         

          2、變壓器磁飽和的特征

          變壓器工作在磁芯飽時,由于它的磁通量單位面積內再也不能提高,所以初級線圈的每伏匝數比(初級電壓)再高,但它的次級電壓也不會按初次級比例來升高,也就是次級電壓衡定了,初級電壓再提高頻變壓器的,初級線圈只會發熱不會增加效率。
         

            3、磁飽和的危害有那些

          變壓器初級通過的電流已經讓鐵心飽和,從能量傳遞的角度看,初級的能量不可能傳遞到次級;同樣道理,如果是一個線圈,在飽和狀態自感作用將會大大減少甚至消失,電感作用的減少或消失,剩下的就是線圈的直流電阻,通過的電流當然就會增大導致連接的器件過流損壞。
         

         ?。?/span>1)變壓器初級側發熱甚至炸機。

          2變壓器不工作。

          3變壓器由于開路燒毀MOSFET甚至電路板。

          4由于變壓器飽和,造成客戶產品的實際功率,達不到設計功率。
         

          4、怎樣防止磁飽和的出現

          由于我們在生產的過程中一般是靜態測式,而一般所常測的項目中不無法測出此類不良品。往往是,在廠內測試全部合格,但是到了客戶端出現炸機、過熱或使客戶設計的變壓器輸出功率達不到等。那么我們應該怎么預防出現這種情況呢?

          1-由于磁飽和與磁芯的導磁率有關,盡量使用高導磁率的磁芯(當然這樣會增加成本)。

          2-嚴格依照客戶承認書及作業指導書生產,不要未經客戶同意更換材料。

          3-發生類似不良時,與客戶工程主動溝通,調整初次級圈數比例,增加磁芯的氣隙深度。

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