鐵芯氣隙與漏感之間的關(guān)系

鐵芯飽和就相當(dāng)于變壓器的一次側(cè)是個空心線圈（相當(dāng)于短路），它的電流會很大，一直上升到燒壞變壓器或者保險管為止。
鐵芯氣隙是鐵芯空氣間隙的簡稱，一般硅鋼的鐵芯不是一個整體的閉合體，在鐵芯對接口處有意無意留下的間隙就是鐵芯氣隙，所以人們不需要鐵芯氣隙時可以采用環(huán)型變壓器，用到氣隙時就故意加大對接的缺口，或在缺口處墊非導(dǎo)磁材料，如高溫紙。
高頻變壓器才開氣隙，是為了防止鐵芯磁飽合，因為UPS中有高次詣波，所以要開氣隙，但變壓器開氣隙的原理和電感是不一樣的。變壓器都是硅鋼片拼成的，兩個對著的硅鋼片之間的間隙叫氣隙。氣隙大了當(dāng)然磁阻就大了。變壓器留氣隙是為了防止在工作中產(chǎn)生磁飽和！氣隙是在鐵芯交合處留的縫隙!和繞線無關(guān)。有了氣隙的確是增加了磁阻，但卻是有益的！氣隙的作用是減小磁導(dǎo)率，使線潿特性較少地依賴于磁芯材料的起始磁導(dǎo)率。氣隙可以避免在交流大信號或直流偏置下的磁飽和現(xiàn)象，更好地控制電感量。然而，在氣隙降低磁導(dǎo)率的情況下要求線圈圈數(shù)較多，相關(guān)的銅損也增加，所以需要適當(dāng)?shù)恼壑小?br /> 一般反激式電源,在氣隙較小時,氣隙越小,功率越小,氣隙越大,功率越大,一般氣隙能調(diào)到滿足輸出功率即可,當(dāng)然任何條件下不能進(jìn)入飽和區(qū),即輸入電流不能出現(xiàn)上沖現(xiàn)象。在磨氣隙時,可用一小條水沙紙(加水磨速度較快較平),底下墊玻璃,要氣隙大就磨中間,想減小點氣隙就磨兩邊。
反激電源變壓器漏感是一個非常關(guān)鍵的參數(shù)，由于反激電源需要變壓器儲存能量，要使變壓器鐵芯得到充分利用，一般都要在磁路中開氣隙，其目的是改變鐵芯磁滯回線的斜率，使變壓器能夠承受大的脈沖電流沖擊，而不至于鐵芯進(jìn)入飽和非線形狀態(tài)，磁路中氣隙處于高磁阻狀態(tài)，在磁路中產(chǎn)生漏磁遠(yuǎn)大于完全閉合磁路。
變壓器初次極間的耦合，也是確定漏感的關(guān)鍵因素，要盡量使初次極線圈靠近，可采用三明治繞法，但這樣會使變壓器分布電容增大。選用鐵芯盡量用窗口比較長的磁芯，可減小漏感，如用EE、EF、EER、PQ型磁芯效果要比EI型的好。
反激電源變壓器磁芯工作在單向磁化狀態(tài)，所以磁路需要開氣隙，類似于脈動直流電感器。部分磁路通過空氣縫隙耦合。為什么開氣隙的原理本人理解為：由于功率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線（磁滯回線），在工作特性曲線上Y軸表示磁感應(yīng)強度（B），現(xiàn)在的生產(chǎn)工藝一般飽和點在400mT以上，一般此值在設(shè)計中取值應(yīng)該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場強度（H）此值與磁化電流強度成比例關(guān)系。磁路開氣隙相當(dāng)于把磁體磁滯回線向X 軸向傾斜，在同樣的磁感應(yīng)強度下，可承受更大的磁化電流，則相當(dāng)于磁心儲存更多的能量，此能量在開關(guān)管截止時通過變壓器次級瀉放到負(fù)載電路，反激電源磁芯開氣隙有兩個作用，其一是傳遞更多能量，其二防止磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。
反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài)，不僅要通過磁耦合傳遞能量，還擔(dān)負(fù)電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心，氣隙太大可使漏感變大，磁滯損耗增加，鐵損、銅損增大，影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和，導(dǎo)致電源損壞。
當(dāng)在變壓器鐵芯中留有氣隙時，由于空氣的導(dǎo)磁率只有鐵芯導(dǎo)磁率的幾千分之一，磁動勢幾乎都降在氣隙上面。因此，留有氣隙的變壓器鐵芯，其平均導(dǎo)磁率將會大大下降；不但剩余磁通密度會降低，而且磁通密度Bm可以達(dá)到飽和磁通密度Bs，從而使磁通增量增大，變壓器鐵芯不再容易出現(xiàn)磁飽和。

審核編輯 黃昊宇