高頻變壓器的原理
高頻變壓器是作為開(kāi)關(guān)電源最主要的組成部分。開(kāi)關(guān)電源中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多。比如半橋式功率轉(zhuǎn)換電路,工作時(shí)兩個(gè)開(kāi)關(guān)三極管輪流導(dǎo)通來(lái)產(chǎn)生100kHz的高頻脈沖波,然后通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行變壓,輸出交流電,高頻變壓器各個(gè)繞組線圈的匝數(shù)比例則決定了輸出電壓的多少。典型的半橋式變壓電路中最為顯眼的是三只高頻變壓器:主變壓器、驅(qū)動(dòng)變壓器和輔助變壓器(待機(jī)變壓器),每種變壓器在國(guó)家規(guī)定中都有各自的衡量標(biāo)準(zhǔn),比如主變壓器,只要是200W以上的電源,其磁芯直徑(高度)就不得小于35mm。而輔助變壓器,在電源功率不超過(guò)300W時(shí)其磁芯直徑達(dá)到16mm就夠了。
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。
高頻變壓器作用
現(xiàn)在,開(kāi)關(guān)電源一般是采用半橋式功率轉(zhuǎn)換電路,電路中含有高頻變壓器以及三極管等。該電路工作時(shí),三極管輪流導(dǎo)通,從而產(chǎn)生頻率為100KH值得高頻脈沖,然后通過(guò)高頻變壓器進(jìn)行降壓,最后輸出電壓較低的交流電,具體的電壓值則由高頻變壓器中各繞組線圈的匝數(shù)比來(lái)確定。一般會(huì)用到三個(gè)變壓器,分別叫主變壓器、驅(qū)動(dòng)變壓器以及輔助變壓器,每個(gè)變壓器都有各自的衡量規(guī)范以及作用,所以缺一不可。
一般高頻變壓器按工作頻率的高低,可以分為不同檔次,為10kHz—50kHz、50kHz—100kHz、100kHz—500kHz、500kHz—1MHz以及1MHz 以上。且該變壓器的傳送功率與工作頻率是成反比的,傳送功率大,則工作頻率低,反之則亦然。
下面,我們來(lái)探討一下如何正確選擇開(kāi)關(guān)變壓器的磁芯。
對(duì)于變壓器來(lái)說(shuō),磁芯是非常重要的,因此它的選擇也很關(guān)鍵,選擇好了,能使變壓器達(dá)到好的效果。
一般變壓器磁芯所使用的是磁性材料,其主要成分是MnZn。但由于配方及生產(chǎn)工藝存在不同,因此磁性材料有很多牌號(hào),每一種牌號(hào)的磁性材料的特性參數(shù)也有所不同,包括使用頻率范圍、初始導(dǎo)磁率、比損耗因數(shù)、比溫度系數(shù)、飽和磁通密度、居里溫度、電阻率以及密度等等??偟膩?lái)說(shuō),磁芯有EI、EE、EC、U、UF 等這些型號(hào)。一般在選擇時(shí),我們應(yīng)該根據(jù)使用時(shí)變壓器的最高工作頻率來(lái)確定。
高頻變壓器用在哪里
高頻變壓器是工作頻率超過(guò)中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開(kāi)關(guān)電源中作高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機(jī)中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個(gè)檔次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。傳送功率比較大的情況下,功率器件一般采用 IGBT,由于IGBT存在關(guān)斷電流拖尾現(xiàn)象,所以工作頻率比較低;傳送功率比較小的,可以采用MOSFET,工作頻率就比較高。