电子变压器参数测试基础
引 言
随着电子技术的飞速发展,对越来越多的电子产品提出了减小体积和改善效率的要求。提高电子电路的工作频率是满足此要求的最便捷的方法,由于使用铁氧体磁芯制作的变压器可以工作于较高的频率,且随着磁性材料工艺的发展这一趋势仍在继续,因此,设计用在更高频率工作的铁氧体磁芯变压器的使用比例越来越大。变压器制造厂家必须满足这一要求,使所设计的变压器能以较小的体积工作于更高的频率。本文介绍了方便、准确和快捷地对该类变压器进行各种参数测试的方法。
本文所讨论的问题广泛适用于多种应用高频变压器领域,例如:开关电源(Switched PowerSupplies)、电子整流器(Lighting Ballasts)、逆变驱动器(Inverter Driver)、音频设备(AudioEquipment)及通讯设备(Telecommunication Equipment)等等。为了获得产品设计阶段所给定的性能要求,需要对每一个变压器所涉及的参数进行详细的测试,而在传统测试中需使用多种设备进行繁琐的测试过程方能进行一次完整的测试,这对需要速度和效率的现代生产来说是完全不能适应的。本文讨论了用于描述铁氧体变压器完整的参数测试方法。
电子变压器参数组成:
图1(A)表示一个最简单的双绕组变压器,然而这一最简单的电子变压器包含了极其复杂的参数组成,如图1(B)所示为一实际变压器各参数成分组成的等效电路。
图1. 变压器参数组成
从图1(B)可以看出,即使最简单的变压器也包含有极为复杂电阻和电抗元件。其中:
Rps:表示初级绕组的引线电阻(铜阻),以串联方式存在于初级绕组;
Rss:表示次级绕组的引线电阻(铜阻),以串联方式存在于次级绕组;
Rcl:表示磁芯存在的磁芯损耗和变压器骨架、引出线等的绝缘电阻的综合,以并联方式存在于初级绕组。
Lk:漏电感,是主绕组电感磁通量中未耦合至次级部分磁通量所构成的电感;
Ciw:初、次级绕组间存在的的分布电容;
Cin:同绕组两端呈现得分布电容;见是由于绕组内相互靠近的导线产生的静电耦合所引起的。
Ls:初级中耦合至次级磁通量构成的电感;
Lp:次级电感;
Np:Ns:初、次级绕线圈数比。
变压器的性能、质量涉及有关材料、制造工艺等多个方面,如漆包线、骨架、绕线方式、引出线方式、磁芯材料、磁芯气隙、焊接材料、灌封材料等。
为了保证变压器是由合适的材料、正确的工艺方法所制造的,有必要对该变压器的各种参数进行全面的测试,以证实所使用的材料和制造工艺满足该变压器设计指标所提出的要求。
理论上说,变压器是电感器的一种最终产品,因此变压器测量基本采用与电感器测量同样的技术。以下说明变压器关键参数的性质及大致的测量方法。
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