開關變壓器的伏秒容量與測量(5)
由圖5可以看出,開關變壓器鐵芯的氣隙長度留得越大,其平均導磁率就越小,而開關變壓器鐵芯就不容易飽和;但開關變壓器鐵芯的平均導磁率越小,開關變壓器初、次級線圈之間的漏感就越大。因此,開關變壓器鐵芯氣隙長度的設計是一個比較復雜的計算過程,并且還要根據(jù)開關電源的輸出功率以及電壓變化范圍(占空比變化范圍)綜合考慮。不過我們可以通過對開關變壓器伏秒容量的測量,同時檢查開關變壓器鐵芯氣隙長度留得是否合適。關于開關變壓器鐵芯氣隙長度的設計,準備留待以后有機會再進行詳細分析。
順便說明,圖4中表示導磁率的 的曲線也不是一成不變的,它受溫度的影響非常大。由于開關變壓器磁芯也是一種半導體材料(金屬氧化物),很多半導體器件就是用金屬氧化物來制造的,如熱敏電阻、場效應管等。半導體材料的特性就是受溫度的影響很靈敏,當溫度上升到一定范圍以后,開關變壓器磁芯的電阻率就會變小,并開始導電。
因此,當溫度升高到一定范圍以后,在開關變壓器磁芯內部就會產(chǎn)生很大的渦流損耗,并使鐵芯有效導磁率急速下降。這個使開關變壓器磁芯有效導磁率急速下降的溫度點,我們把它稱為居里溫度點。在實際應用中,我們可以把開關變壓器磁芯有效導磁率下降到最大值的70%時的溫度,定義為居里溫度點。
如圖6所示。圖6是日本TDK公司高導磁率材料H5C4系列磁芯初始導磁率 隨溫度變化的曲線圖,其居里溫度大約為105℃。
由圖6可以看出,開關變壓器磁芯的使用環(huán)境溫度,對開關變壓器的性能影響是非常大的。但我們在使用開關變壓器的時候,就很少有人去考慮或檢測開關變壓器磁芯的居里溫度。目前,一般開關變壓器還都大量選用鐵氧體磁芯,這種鐵氧體磁芯的居里溫度一般都在120℃左右,因此,我們對開關變壓器進行設計時工作溫度最好不要超過110℃。