磁飽和的概念、危害以及預(yù)防手段
磁飽和的概念,簡(jiǎn)單的講就是如果一個(gè)磁芯線(xiàn)圈加上電流,隨著電流加大,產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)加強(qiáng),當(dāng)電流達(dá)到一定程度之后,產(chǎn)生的磁場(chǎng)不再繼續(xù)加強(qiáng),此時(shí)磁芯及線(xiàn)圈就進(jìn)入到飽和區(qū),磁芯處于飽和狀態(tài)。變壓器的鐵芯是導(dǎo)磁物質(zhì),但單位截面上能通過(guò)的磁通量是有限的,當(dāng)磁通密度增加到一定值,通過(guò)鐵芯的磁通量不會(huì)再增加或增加變的十分緩慢,這時(shí)我們說(shuō)鐵芯飽和了,也就是說(shuō)這變壓器飽和了。變壓器飽和會(huì)導(dǎo)致變壓器失去儲(chǔ)存能量的能力,在電路中直接變成通路狀態(tài)。
通俗一點(diǎn)的講,就如往一杯水中不斷加入糖,糖被水溶解,但是糖過(guò)多時(shí),水再也不能將繼續(xù)加入的糖溶解,也就是這杯水達(dá)到了所能溶解的zui多的糖后,我們說(shuō)這杯水中的糖已經(jīng)“飽和”。同樣,電流產(chǎn)生磁場(chǎng),在變壓器工作的過(guò)程中,電流及電壓增加,磁場(chǎng)強(qiáng)度也增加,但這種增加不是無(wú)限制的。當(dāng)變壓器的導(dǎo)磁體內(nèi)磁場(chǎng)達(dá)到某一水平時(shí),電流的增加不能再使磁場(chǎng)強(qiáng)度增加。這時(shí),認(rèn)為此變壓器達(dá)到“磁飽和”,而使變壓器達(dá)到磁飽和時(shí)的電流強(qiáng)度,被認(rèn)為是該變壓器的飽和電流。 一般來(lái)說(shuō),電感器工作電流超過(guò)飽和電流,或?qū)Т朋w(如變壓器鐵心)導(dǎo)磁率太低,體積不夠(磁力線(xiàn)密度太大),都容易造成磁飽和。
一、變壓器磁飽和的特征:
變壓器工作在磁芯飽時(shí),由于它的磁通量單位面積內(nèi)再也不能提高,所以初級(jí)線(xiàn)圈的每伏匝數(shù)比(初級(jí)電壓)再高,但它的次級(jí)電壓也不會(huì)按初次級(jí)比例來(lái)升高,也就是次級(jí)電壓衡定了,初級(jí)電壓再提高變壓器的,初級(jí)線(xiàn)圈只會(huì)發(fā)熱不會(huì)增加效率。
二、磁飽和的危害有那些?
變壓器初級(jí)通過(guò)的電流已經(jīng)讓鐵心飽和,從能量傳遞的角度看,初級(jí)的能量不可能傳遞到次級(jí);同樣道理,如果是一個(gè)線(xiàn)圈,在飽和狀態(tài)自感作用將會(huì)大大減少到消失,電感作用的減少或消失,剩下的就是線(xiàn)圈的直流電阻,通過(guò)的電流當(dāng)然就會(huì)增大導(dǎo)致連接的器件過(guò)流損壞。
1、變壓器初級(jí)側(cè)發(fā)熱或者有可能炸機(jī)。
2、變壓器不工作。
3、變壓器由于開(kāi)路燒毀MOSFET及電路板。
4、由于變壓器飽和,造成客戶(hù)產(chǎn)品的實(shí)際功率,達(dá)不到設(shè)計(jì)功率。
三、怎樣預(yù)防變壓器磁飽和?
由于我們?cè)谏a(chǎn)的過(guò)程中一般是靜態(tài)測(cè)式,而一般所常測(cè)的項(xiàng)目中不無(wú)法測(cè)出此類(lèi)不良品。往往是,在廠(chǎng)內(nèi)測(cè)試全部合格,但是到了客戶(hù)端出現(xiàn)炸機(jī)、過(guò)熱或使客戶(hù)設(shè)計(jì)的變壓器輸出功率達(dá)不到等。那么我們應(yīng)該怎么預(yù)防出現(xiàn)這種情況呢?
1、由于磁飽和與磁芯的導(dǎo)磁率有關(guān),盡量使用高導(dǎo)磁率的磁芯(當(dāng)然這樣會(huì)增加成本)。
2、嚴(yán)格依照客戶(hù)承認(rèn)書(shū)及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)生產(chǎn),不要未經(jīng)客戶(hù)同意更換材料。
3、發(fā)生類(lèi)似不良時(shí),與客戶(hù)工程主動(dòng)溝通,調(diào)整初次級(jí)圈數(shù)比例,增加磁芯的氣隙深度。