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如何用示波器检测高频变压器磁饱和

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在业余条件下,检测高频变压器是否磁饱和比较困难。作者在实践过程中总结出一种简便有效的方法,即测量一次绕组的电流斜率是否有突变,若有突变,则证明已经发生磁饱和了。检测磁饱和的电路如图所示。首先由方波信号发生器产生1~3kHz的方波信号,然后经过带过电流保护的交流功率放大器输出±10~20V、±10A以内的功率信号,再通过一次绕组加到取样电阻Rs上,最后利用示波器来观测Rs上的电压波形。Rs可选0.1欧姆2W的精密线绕电阻。


对于一个理想电感,当施加固定的直流电压时,电感电流i随时间t变化的波形如图所示。在小电流情况下,可认为i是线性变化的。图b则是给电感施加方波电压Uo时所对应的电流波形。当方波输出为正半周时(例如在t2→t3阶段,这对应于功率开关管的导通阶段),电感电流线性地上升到A点;当方波输出为负半周时(例如在t3→t4阶段,这对应于功率开关管的关断阶段),电感电流线性地下降到B点。由于在降低过程和升高过程中电流波形的斜率是相同的,因此最终形成了对称的三角波。


未发生磁饱和时,利用示波器从Rs上观察到的电压波形URS应为三角波电压。若观察到的URS波形在顶端出现很小的尖峰电压,则证明一次绕组的电流斜率开始发生突变,由此判断高频变压器达到临界磁饱和区。若尖峰电压较高,就意味着电流斜率发生明显的突变,高频变压器已进入磁饱和区。未发生磁饱和时的波形、临界磁饱和波形和磁饱和波形的比较如图所示:


上述方法具有以下特点:

1、能够模拟高频变压器是否发生磁饱和;

2、利用低压、大电流来检测临界磁饱和点,功率放大器输出能自动限定最大输出功率;

3、高频变压器不需要接任何外围元器件,操作简便,安全性好;

4、一次侧电流i的上升速率较低,便于进行观察与操作。


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