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电源适配器变压器磁饱和原因解说

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电源适配器变压器磁饱和原因解说

一、电源适配器变压器磁饱和解说

变压器饱和电感值跟导磁率成正比,


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  导磁率=B/H
   B是磁通密度
   H是磁场强度
   B跟H不懂没关系,再简单一点说,B场就是简单的我们实实在在感觉到的磁场,只要B不等于零,我们就会实实在在的感受到磁场,H是由电流产生的磁场,有时候,看简单一点,H跟外加电流成正比就是了. 
  (这简单感觉就是了,不一定是真的喔.)  你就简单当是你加的电流也可以啦.  饱和磁通密度嘛!   就是我们的磁性材料不好嘛,这没办法呀,是磁性材料的特性呀.一定会饱和啦, 
  我们对磁性材料慢慢外加电流,磁通密度会跟着增加, 当加电流至某一程度时,我们会发现,磁通密度会增加得很慢,   而且会趋近一渐近线.当趋近这一渐近线时,这时的磁通密度,我们就称为饱和磁通密度,饱和磁通密度干什么的?有什么重要?  电感值跟导磁率成正比, 
 导磁率=B/H
   B是磁通密度,H是磁场强度(电流增加,H会增加.) 
  H会增加,但B不会增加(已经是饱和磁通密度,不会变了。当磁场强度(H)增加时,如果磁性材料中的磁通密度(B)沒有相应地随之增加,这时称作饱和.饱和与磁芯的磁性有关.每种材料都只能储存一定数量的磁通密度.超出這个磁通密度,磁芯的磁导率將急剧下降,結果导电感量下降.那会有什么后果?那很简单嘛,导磁率会趋近零啦! ) 电感值跟导磁率成正比,   导磁率趋近零,那电感值会是多少?  当然是会没感值啦!
   没感值的电感还是电感吗?  没感值的变压器会感应磁场吗?  都不会啦! 
  加电流到了饱和磁通密度,那已经是没有感值的东西,
   不是电感或者是变压器了! 最后就是导致变压器电流过大,线圈发热!上面可以煎鸡蛋了
   注释:磁通量: 垂直于某一面积所通过的磁力线的多少叫做磁通量或磁通,用ф表 示,ф=BS,单位韦伯(Wb)。如果磁感应强度为B,某平面的面积为S,该平面与磁感应强度的方向间的夹角为θ,那么该平面的磁通量为ф=BSsinθ。
  磁场强度:在任何磁介质中,磁场中某点的磁感应强度B与同一点的磁导率μ的比值称为该点的磁场强度H ,即:H=B/μ。方向与磁力线在该点处的切线方向一致,单位:安/米(A/m)。注意事项:磁场强度H与磁感应强度B 的名称很相似,切忌混淆。H 是为计算的方便引入的物理量。
  磁感应强度(磁通密度):在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,B=F/IL。又因为ф=BS,则B=ф/S,所以,磁感应强度又等于穿过单位面积的磁通量,故磁感应强度又叫磁通密度。

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二、如何测试电源变压器饱和:

把开关管与变压器之间的线加在电流钳里,或者用电压探头勾CS电阻的波形基本都是上图波形,从上图反应出通过变压器的电流上升情况。
变压器饱和定义:开关管导通,不传递能量给次级,电压限制电流变压器所以出现上图电流波形,可以看着开关管导通,电感储能,电感及为负载。当电流上升磁场强度不再随电流变化而变化即饱和了。
饱和会出现什么情况:上述说到饱和了磁场不在储能,等效于没有负载短路了,短路后电流很大击穿开关管和CS电阻。通常会听到啪一声是CS电阻烧毁。
怎么解决饱和:
取决于ΔB (Bs-Br)=ΔB
上图为电流和储能的关系,初级电流上升磁场能量增加,付边电流下降,磁场能量降低,峰值和谷底为磁通变化。
在磁芯材质一定的时候我们要靠控制实际的ΔB避免饱和如下式。
ΔB=Lp*Ipk/Np/Ae 从公式我们可以看出降低感量,提高初级匝数,提高Ae值都可以降低实际ΔB,避免饱和。
还有2种办法。
1、用更好的材质如40换44。
2、开气隙
开气隙Br下降。Bs不变Br下降,ΔB增加。
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三、电源适配器变压器饱和原因有几种?
通常是因为绕组中流过很大直流分量,特别是脉冲宽度调节不当时,极易引起铁芯(磁芯)饱和,采取办法是在铁芯舌间垫适当厚度非磁绝缘物,往往是纸片,以增加磁回路磁阻,减缓铁芯饱和速度,使电源适配器变压器获得良好线性。磁性元件(变压器饱和)  热饱和(超居里温度)、磁通饱和(设计的Bm取值太高)、压饱和(输入电压太高超出规定值)、过载饱和(超负荷)、电源适配器变压器反激式气隙太小而造成电源适配器变压器饱和  如果直流成分过高,造成偏磁,不能够沿着磁滞回线回到初始状态,所以累积,饱和,磁通密度急遽下降,变压器挂掉.  磁通密度过低,不能够承受过高的直流分量,同上,变压器挂掉.  为什么直流分量过大?在PWM波形中,进行傅立叶分解时,可以发现有很重的直流分量.



四、电源变压器与电源适配器的区别

在很多人的认知中,电源变压器和电源适配器是同一个概念,只是叫法不一而已。然而电源变压器和电源适配器其实是两种不同的产品,这两者之间有多大区别呢?跟随小编的脚步,为你一一解答。

电源适配器又叫外置电源,是一种小型便携式电子设备及电子电器的供电电源变换设备,一般由外壳、变压器和整流电路组成,它的工作原理由交流输入转换为直流输出;按连接方式可分为插墙式和桌面式,广泛配套于安防摄像头、路由器、游戏机、语言复读机、随身听、笔记本电脑等设备中。

电源变压器则是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和环形铁芯。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离等等。在医疗设备、自控设备、家用音箱设备、安防监控设备、广播系统等等各个领域都有广泛应用。



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| 发布时间:2017.09.16    来源:电源厂
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