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淺談如何設計扼流圈變壓器

放大字體  縮小字體 發布日期:2014-10-21     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數:109
核心提示:

  扼流圈變壓器是一種特殊類型變壓器,其通常作用是通直流、阻交流電感線圈,再加上鐵心組成一個濾波性變壓器,它能降低峰值電壓,而且降低無效功率,提高有效功率的濾波電氣部件。在電子電路中應用相當廣泛。在日異更新的電器產品中,要求其電氣特性更加嚴格。如何使品質更加優良,其中追加扼流圈變壓器是非常必要的。因此如何更好設計出一款性能好的產品,對設計者提出了更高的要求,本文提供的設計方法是如何設計出性價比好的扼流圈變壓器,如何合理地選擇估算輸出功率、骨架型號、線徑大小、溫升等等。


  大家都知道,電感計算方法很多,通用計算式如下:

  L=電感值(H亨利)

  N=線圈的圈數

  μ=磁導率

  Ae=鐵心的截面積(cm2)

  Lc=磁路長(cm)

  I=電流(A)


  所以影響電感值的因素很多,與磁導率、圈數的平方、鐵心的截面積成正比,與平均磁路長成反比。

  如果要確定扼流圈變壓器的大小,需根據以下計算式進行計算:

  計算扼流圈變壓器的容量VA=LI2

  如果是無間隙鐵心情況下:

  LI2=3.35Ae2×10-3 (經驗公式)

  如果在EI型鐵心情況下,此公式可變換成:

  其中:L=電感值(H亨利), I=電流值(A); Ae=鐵心截面積(cm2)

  Ae=A×B×0.9 (cm2) (A=中間鐵心的長度cm,B=鐵心的厚度cm)

  如圖1所示。

  為了更詳細說明以上問題,現舉例EI型扼流圈變壓器的設計方法。

  此變壓器的規格條件如下:

  ① 電感L=0.5H

  ② 使用頻率數F=50Hz

  ③ 電流A=70mA(直流)

  ④ 直流電阻=35Ω±10%

  1、首先由容量來確定鐵心的尺寸:

  根據上述公式:

  由鐵心資料可選取EI-28-A0 (厚度為11mm) S=1.1×0.8×0.9=0.8 cm2)

  2、鐵心容積為

  V=(2.5×2.8-2×(0.6×1.7))×1.1×0.9=4.91(cm3)

  3、磁路長Lc=6.2cm

  詳細EI28鐵心尺寸見如圖2所示。

  4、附件中曲線圖可得(可見下頁所附圖4):

  根據附圖4,可很快得出以下的結果及間隙長度值:

  N= 6.2×11.5/0.07=1018 (圈)

  5、求線徑:70℃溫升以下,電流密度需在5A以下,可選線徑為Φ0.18,但仍需確認卷線占據率是否可滿足。 

  6 、Rdc=平均卷線長×卷數×Φ0.18的Ω/Km的值;

  =5.26×1018×715/100000=37.6Ω

  實測:35.2Ω

  7、由于需要間隙,鐵心E和I間需有間隙片進行隔離開來,所以根據經驗,鐵心組合為以下幾種情況:

  ①當無間隙片 L=0.25H (當電流為0.5A)

  ②025MF1(之間為0.025mm厚),L=0.47H(當電流為0.5A)

  ③45K1 (之間為0.45mm厚),L=0.5H(當電流為0.5A)

  ④45K1+025G1(之間為0.475mm厚),L=0.43H(當電流為0.5A)

  組合方式如下:

  本變壓器用45K絕緣紙板1塊作為間隙片,即可滿足以上要求。

  當然,如果在鐵心E片中開一定的間隙長度,然后將E和I片熔接在一起,對于防振動效果更加良好,如果當鐵心相當大時,需要追加防振動使用的特殊專用材料間隙片。所以要設計一款良好的扼流圈變壓器,需長期經驗總結,不斷地改善,才能較圓滿滿足客戶的要求。

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