有關(guān)高頻變壓器磁芯形狀對(duì)變壓器的工作有何影響的分析

1 摘要

高頻變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)線圈中通有交流電流時(shí)，鐵芯（或磁芯）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感應(yīng)出電壓（或電流）。變壓器由鐵芯（或磁芯）和線圈組成，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。變壓器的磁芯包括罐型磁芯，RM型磁芯，E型磁芯，EC、ETD和EER型磁芯，PQ型磁芯，EP型磁芯，EP型磁芯，環(huán)形磁芯等磁芯，那么這些磁芯對(duì)變壓器的工作有何影響呢？下面請(qǐng)看具體的分析。

2、罐型磁芯

骨架和繞組幾乎全部被磁芯包裹起來(lái)，致使它對(duì)EMI的屏蔽效果非常好;罐型磁芯尺寸均符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，在制造的時(shí)候互換性非常好;可提供簡(jiǎn)單型骨架(無(wú)插針的)和PCB板安裝骨架(有插針);由于罐型形狀的設(shè)計(jì)，致使與其它類(lèi)型同等尺寸的磁芯相比費(fèi)用更高;由于它的形狀不利于散熱，因此不適于應(yīng)用于大功率變壓器電感器。

3、RM型磁芯

與罐型相比，切掉了罐型的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的側(cè)面，這重設(shè)計(jì)更有利于散熱和大尺寸的引線引出;與罐形相比，節(jié)約了大約40%的安裝的空間；骨架有無(wú)針型的和插針型的;可以采用一對(duì)夾子進(jìn)行安裝;RM型磁芯可以作成扁平形狀(適合現(xiàn)在的平面變壓器或者是直接把磁芯裝配到已經(jīng)設(shè)計(jì)好繞組的印制板電路上);雖然屏蔽效果不如罐型的好，但是仍然不錯(cuò)。

4、E型磁芯

與罐型磁芯相比，E型磁芯的費(fèi)用要低的多，再加上繞制和組裝都比較簡(jiǎn)單，這種磁芯形狀現(xiàn)在應(yīng)用最廣，但是它的缺點(diǎn)是不能提供自我屏蔽;E型磁芯可以進(jìn)行不同方向的安裝，也可以幾付疊加應(yīng)用更大的功率;這種磁芯可以作成扁平形狀(是現(xiàn)在平面變壓器很流行的磁芯形狀)；也可以提供無(wú)針和插針型骨架;由于其散熱非常好、可以疊加使用，一般大功率電感器和變壓器都使用這種形狀的磁芯。

5、EC、ETD和EER型磁芯

這些類(lèi)型的磁心結(jié)構(gòu)介于E型和罐型之間。和E型磁芯一樣，他們能提供足夠的空間供大截面的引線引出(適合現(xiàn)在開(kāi)關(guān)電源低壓大電流的趨勢(shì));這些形狀的磁心散熱也非常好;有于中心柱為圓柱形，與相同截面的長(zhǎng)方體相比，單匝的繞組的長(zhǎng)度縮短了11%，這樣致使銅損也降低了11%，同時(shí)使的磁心能提供一個(gè)更高的輸出功率;同時(shí)中心柱為圓柱形，與長(zhǎng)方體中心柱相比，也避免了由于長(zhǎng)方體棱角在繞制時(shí)破壞繞組線材絕緣的隱患。

6、PQ型磁芯

PQ型磁芯專(zhuān)門(mén)為開(kāi)關(guān)電源用電感器和變壓器設(shè)計(jì)。PQ形狀的設(shè)計(jì)優(yōu)化了磁芯體積、表面積和繞組繞制面積之間的比率;這種設(shè)計(jì)，使的使用最小的磁芯提供最大的電感量和最大化的繞制面積成為可能;這種設(shè)計(jì)，使得在最小的變壓器體積和重量下，獲得最大的輸出功率，并且占用最小的PCB安裝空間;可以使用一付夾子進(jìn)行安裝固定;這種有效的設(shè)計(jì)也使的磁芯的磁路截面積更加統(tǒng)一，因此這種磁芯結(jié)構(gòu)也使得比其它的磁芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有更少的工作熱點(diǎn)。

7、EP型磁芯

EP型磁芯的圓形中心柱立體形結(jié)構(gòu)，除了與PCB板接觸的末端外，完全的把繞組包裹了起來(lái)，屏蔽非常好;這種獨(dú)特的形狀最小化了在兩片磁芯裝配時(shí)接觸面形成的氣隙的影響，并且提供了一個(gè)更大的體積和總的空間利用率的比例。

8、環(huán)形磁芯

對(duì)于制造商來(lái)說(shuō)，環(huán)型磁芯是最經(jīng)濟(jì)的，在與其可比較的各種磁芯中，它的花費(fèi)是最低的;由于使用骨架，附加的和組裝的費(fèi)用等于零;適合時(shí)可以使用繞線機(jī)進(jìn)行繞制;它的屏蔽也是非常不錯(cuò)的。