这里有篇**说饱和磁通只有纯铁的1/3?当真???

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 楼主| cnchip 发表于 2007-5-7 20:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
从来没搞过开关电源,对这玩意一点概念都没有,只知道普通的220V那种常见的降压变压器原级得绕N多匝(没搞过,具体数字不明,起码好几k匝以上吧^_^)<br /><br />最近因为需要,请人家帮忙设计的变压器,拿到手一看,天,这玩意能工作吗?<br />因为电流得耐好几A,所以铜线比较粗(不好意思,具体线径多大没问也没测,大概有0.7mm吧)<br />原级、次级大概也就几十匝,实在夸张,真不敢想象!<br />只是磁芯是铁氧体的,原级的电流是30k的方波脉冲,初步试了一下,好像还可以,晕,不懂,指教,感激了^_^
 楼主| cnchip 发表于 2007-5-7 20:07 | 显示全部楼层

因为是方波脉冲,磁通变化率特大???

  
chunyang 发表于 2007-5-7 20:14 | 显示全部楼层

本质的原因是铁氧体的磁通量很大

如果磁芯的磁通量趋于无穷,线圈的匝数可以趋于零。
 楼主| cnchip 发表于 2007-5-7 20:18 | 显示全部楼层

多谢版主,那大概能达到硅钢片的多少倍?

铁氧体是不是很贵?否则普通变压器为何普遍使用硅钢片?<br />用的铜线也得不少成本啊?<br />除了铁氧体比较脆的因素外。
chunyang 发表于 2007-5-7 20:22 | 显示全部楼层

普通铁氧体不算贵,只是每种导磁材料都有特定的频响范围

铁氧体无法工作于数十赫兹的工频下,所以无法拿它来做工频变压器。
maychang 发表于 2007-5-7 20:32 | 显示全部楼层

回楼主

这个变压器体积小匝数少,主要是因为工作频率比工业频率高得多。<br />楼主说的“因为是方波脉冲,磁通变化率特大???”后半句是对的,但前半句错了。磁通变化率大是因为频率高,而不是因为方波。<br />开关电源不一定用铁氧体做变压器,用别的磁性材料也可以,甚至性能更好,但铁氧体性能价格比最好。
 楼主| cnchip 发表于 2007-5-7 20:52 | 显示全部楼层

呵呵,多谢多谢,非常感谢两位高人指点!

只是铁氧体无法工作在工频还是有点令人费解。<br />多谢多谢,非常感谢!尤其指出前半句有误,感激!一直以为是方波导致^_^
conwh 发表于 2007-5-7 21:22 | 显示全部楼层

不是无法工作在工频下,而是成本的问题

  
maychang 发表于 2007-5-7 21:52 | 显示全部楼层

楼上说得很对

工频情况下也可以使用多种磁性材料,但硅钢片性价比最好。
chunyang 发表于 2007-5-7 22:58 | 显示全部楼层

常规铁氧体的工作频率是十KHz量级至百KHz量级

其低频下的特性不如硅钢片,但普通硅钢片的最高工作频率不超过400Hz。工频变压器的铁芯选择当然可以不仅仅是硅钢片,有特种材料包括特种铁氧体可以选择,如大功率工频变压器用的新型铁芯材料就有一种铁基非晶合金,可以大大降低“铁损”达60%-70%,在大功率下性价比优势就明显了。
wufeng_495 发表于 2007-5-8 06:13 | 显示全部楼层

:)

  
将军令 发表于 2007-5-8 09:19 | 显示全部楼层

因为他的工作频率远远高过50hz

  
 楼主| cnchip 发表于 2007-5-8 19:03 | 显示全部楼层

这里有篇**说饱和磁通只有纯铁的1/3?当真???

“由于铁氧体单位体积中储存的磁能较低,饱合磁化强度也较低(通常只有纯铁的1/3~1/5),因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用”<br />就下面的第一段最后:<br /><a href="http://baike.baidu.com/view/106728.htm" target=_blank>http://baike.baidu.com/view/106728.htm</a>
maychang 发表于 2007-5-8 20:23 | 显示全部楼层

回楼主

当然。不过不是饱和磁通也不是饱和磁化强度,应该是饱和磁通密度。<br />铁氧体的饱和磁通密度与铁氧体材料有关。用于较低频率(1MHz以下)的铁氧体材料饱和磁通密度一般为0.3-0.4T,用于较高频率的铁氧体材料饱和磁通密度更低。冷轧取向硅钢片饱和磁通密度可以达到1.8T甚至2.2T。
maychang 发表于 2007-5-8 20:33 | 显示全部楼层

顺便说一句

开关电源中的铁氧体芯变压器,一般不能将磁通密度用到饱和,经常只用到饱和磁通密度的几分之一。这是因为磁通密度用到这么大的时候铁损太大,变压器温度太高。即使变压器散热很好,也有启动时的暂态过程问题,不能用到接近饱和。
djyos 发表于 2007-5-8 21:07 | 显示全部楼层

硅钢片与电解电容

硅钢片与铁氧体的关系就象电解电容与瓷片电容的关系。<br /><br />电解电容容量大,高频特性差,泄漏电流大。<br />硅钢片磁通密度大,高频特性差;铁损高。<br /><br />瓷片电容容量小,高频特性好,泄漏电流小<br />铁氧体磁通密度小,高频特性好,铁损小。<br /><br />他们相似的特性还不止这些,绝对体现了电子学里面的对称美,如:<br />电解电容是导电材料电解液做的,硅钢片也是导电材料做的。<br />瓷片电容是绝缘的陶瓷做的,铁氧体也是绝缘材料做的。<br />电容的极片是导电材料,电感的线圈也是导电材料。<br />电容蓄能与电压平方成正比,电感蓄能与电流平方成正比。
maychang 发表于 2007-5-8 21:28 | 显示全部楼层

楼上关于“对称美”说得挺好

不过有些地方不很准确。<br />铁氧体并不是绝缘材料,而是半导体材料。拿块铁氧体磁芯,用普通万用表电阻档量量就知道了,注意量磨光的表面(未磨的地方可能有漆)。<br />硅钢片的铁损和铁氧体的铁损是在不同频率下说的。如果是工频,铁氧体的铁损比硅钢片还大,但频率较高时铁氧体的铁损比硅钢片小。<br />电解电容的一个电极就是电解液,另一个是铝箔,介质是铝箔表面的氧化铝,可以认为是绝缘的。不能说“电解电容是导电材料电解液做的,瓷片电容是绝缘的陶瓷做的”。<br /><br />真正体现“对称美”的,我觉得是麦克斯韦方程。
djyos 发表于 2007-5-8 22:03 | 显示全部楼层

楼上真是博学啊

&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;就这么点后门,还是没有逃过你的火眼金睛,强.<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;美与丑,本来就是水中望月,雾里看花的感觉,三分相似七分想象,不必那么较真,不过楼上如此扎实的功底,还是令人佩服,以后有不懂的,就问楼上好了,不要谦虚哦!21icbbs能这么旺,我想有几位象楼上那样的大家,是主要原因.<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;唉,浑浑噩噩过了那么多年,理论的东西都返回给老师了,麦克斯韦方程,也只剩下似曾相识,要是回到学校,还真没有面目见恩师了.
wjcy131421 发表于 2007-5-9 10:36 | 显示全部楼层

不错,学习了 ~!

以前也是在想这个问题,普通的降压变压器那么大个体积,电流也就才过1A,,开关电源那么小点,电流就可以达到5A,&nbsp;&nbsp;只知道是因为开关电源的频率高,却不知道个究竟,,这次学习了&nbsp;~~!<br /><br />感谢个位高人啊&nbsp;!~!~
路人无名 发表于 2008-12-15 22:49 | 显示全部楼层

顺便提个问题

在计算机的开关电源中,它的高频变压器,怎么那么小啊?而且总功率照样达到几百瓦,有谁知道它的高频变压器的制作工艺吗?就是参数和绕之方法。因为一般仪表中开关电源的高频变压器都会比较大,但功率比计算机的还小,计算机的有什么特别之处啊?望大家不吝赐教!
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