開關(guān)變壓器的伏秒容量與測量(5)
由圖5可以看出,開關(guān)變壓器鐵芯的氣隙長度留得越大,其平均導(dǎo)磁率就越小,而開關(guān)變壓器鐵芯就不容易飽和;但開關(guān)變壓器鐵芯的平均導(dǎo)磁率越小,開關(guān)變壓器初、次級線圈之間的漏感就越大。因此,開關(guān)變壓器鐵芯氣隙長度的設(shè)計(jì)是一個(gè)比較復(fù)雜的計(jì)算過程,并且還要根據(jù)開關(guān)電源的輸出功率以及電壓變化范圍(占空比變化范圍)綜合考慮。不過我們可以通過對開關(guān)變壓器伏秒容量的測量,同時(shí)檢查開關(guān)變壓器鐵芯氣隙長度留得是否合適。關(guān)于開關(guān)變壓器鐵芯氣隙長度的設(shè)計(jì),準(zhǔn)備留待以后有機(jī)會(huì)再進(jìn)行詳細(xì)分析。
順便說明,圖4中表示導(dǎo)磁率的 的曲線也不是一成不變的,它受溫度的影響非常大。由于開關(guān)變壓器磁芯也是一種半導(dǎo)體材料(金屬氧化物),很多半導(dǎo)體器件就是用金屬氧化物來制造的,如熱敏電阻、場效應(yīng)管等。半導(dǎo)體材料的特性就是受溫度的影響很靈敏,當(dāng)溫度上升到一定范圍以后,開關(guān)變壓器磁芯的電阻率就會(huì)變小,并開始導(dǎo)電。
因此,當(dāng)溫度升高到一定范圍以后,在開關(guān)變壓器磁芯內(nèi)部就會(huì)產(chǎn)生很大的渦流損耗,并使鐵芯有效導(dǎo)磁率急速下降。這個(gè)使開關(guān)變壓器磁芯有效導(dǎo)磁率急速下降的溫度點(diǎn),我們把它稱為居里溫度點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用中,我們可以把開關(guān)變壓器磁芯有效導(dǎo)磁率下降到最大值的70%時(shí)的溫度,定義為居里溫度點(diǎn)。
如圖6所示。圖6是日本TDK公司高導(dǎo)磁率材料H5C4系列磁芯初始導(dǎo)磁率 隨溫度變化的曲線圖,其居里溫度大約為105℃。
由圖6可以看出,開關(guān)變壓器磁芯的使用環(huán)境溫度,對開關(guān)變壓器的性能影響是非常大的。但我們在使用開關(guān)變壓器的時(shí)候,就很少有人去考慮或檢測開關(guān)變壓器磁芯的居里溫度。目前,一般開關(guān)變壓器還都大量選用鐵氧體磁芯,這種鐵氧體磁芯的居里溫度一般都在120℃左右,因此,我們對開關(guān)變壓器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)工作溫度最好不要超過110℃。