開關(guān)變壓器伏秒容量測(cè)量舉例

下面我們舉例來詳細(xì)分析開關(guān)變壓器伏秒容量的測(cè)量方法，以及通過對(duì)開關(guān)變壓器伏秒容量的測(cè)量，驗(yàn)證開關(guān)變壓器工作狀態(tài)的合理性。

例1：電視機(jī)中使用的行掃描回掃開關(guān)變壓器，簡稱高壓包，其工作原理也屬于反激式開關(guān)變壓器，其初級(jí)線圈的電感量為6毫亨，工作電壓一般為120V，正程掃描時(shí)間(脈沖寬度) 為52 ，逆程掃描時(shí)間為12 。檢測(cè)它的伏秒容量是否設(shè)計(jì)得合理，或它是否工作于最佳工作狀態(tài)。

為此，我們可以根據(jù)(2-150)式，先計(jì)算流過高壓包初級(jí)線圈的最大電流Im，然后再求其極限電流Imax的值，即：測(cè)試時(shí)選用迭加電流的值。

把已知參數(shù)代入(2-150)式：

根據(jù)上面分析，以及圖2-55和圖2-56，正常工作時(shí)，流過高壓包初級(jí)線圈的最大電流Im不應(yīng)該超過極限電流值Imax的70%，由此，可以求得流過高壓包初級(jí)線圈的極限電流Imax為1.49 A 。

上面計(jì)算出來的極限電流Imax值，就是用來測(cè)試高壓包初級(jí)線圈的迭加電流的數(shù)值。根據(jù)圖2-54，把電流源的電流設(shè)置為1.49 A，即：設(shè)置測(cè)試高壓包初級(jí)線圈的迭加電流為1.49 A，然后測(cè)試高壓包初級(jí)線圈的電感;如果測(cè)試結(jié)果Lx的數(shù)值等于或者大于初始電感L0的90%，則說明，高壓包初級(jí)線圈的伏秒容量設(shè)計(jì)是合格的，即：高壓包鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度基本工作于最佳狀態(tài)范圍之內(nèi);如果測(cè)試結(jié)果Lx小于初始電感L0的90%，則說明，高壓包初級(jí)線圈的伏秒容量余量太小，不合格，即：高壓包鐵芯的磁感應(yīng)強(qiáng)度工作于接近飽和區(qū)的范圍之內(nèi)，磁滯損耗以及渦流損耗都比較大，并且開關(guān)變壓器容易出現(xiàn)磁飽和。

對(duì)于高壓包或開關(guān)變壓器除了測(cè)試伏秒容量的大小之外，還應(yīng)該檢測(cè)高壓包或開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的漏感。正常漏感的數(shù)值一般小于初級(jí)線圈電感量的2%，如果太大，則說明變壓器鐵芯留的氣隙長度過大，或者開關(guān)變壓器初、次級(jí)線圈的結(jié)構(gòu)或繞線方法不合理。

這里順便說明，采用圖2-54測(cè)試時(shí)應(yīng)該注意的地方。圖2-54中，隔離電感LT的大小要求是測(cè)試電感Lx數(shù)值的3倍以上，并且測(cè)量高壓包初級(jí)線圈的初始電感值L0時(shí)，最好也要接入電路之中。這里，隔離電感LT可選取20毫亨以上的帶矽鋼片鐵芯的電感，電感的鐵芯要留有一定的氣隙;電流源可用一個(gè)穩(wěn)壓電源與一個(gè)大功率電阻串聯(lián)代替，如圖2-57;或用一個(gè)穩(wěn)壓電源與一個(gè)大功率晶體放大器串聯(lián)來代替，如圖2-58。

在圖2-57中，E為穩(wěn)壓電源，R為大功率電阻，阻值范圍在1～10歐姆比較合適，阻值太大損耗功率會(huì)很大;調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的電壓輸出，就可以調(diào)節(jié)迭加電流的大小。

在圖2-58中，E為穩(wěn)壓電源，Rx為可調(diào)電阻，Q為晶體管大功率放大器(必須帶散熱片);調(diào)節(jié)穩(wěn)壓電源的電壓輸出，或改變可變電阻的阻值，就可以改變迭加電流的大小，但晶體管大功率放大器集電極與發(fā)射極之間的電壓降不要大于10V，否則，晶體管大功率放大器的損耗將很大。一般穩(wěn)壓電源都有電流輸出指示，所以在測(cè)試電路中不需要另外安裝電流表。

這里特別指出，在測(cè)試高壓包或開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的初始電感L0的時(shí)候，高壓包的鐵芯必須要退磁，否則，測(cè)試結(jié)果將不準(zhǔn)確。通常，帶磁的開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感量，要略大于沒帶磁開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感量。高壓包退磁的方法請(qǐng)參考后面《2-1-22-4.開關(guān)變壓器的消磁方法》一節(jié)的內(nèi)容。

另外，用于測(cè)試高壓包的迭加電流，其最大值Imax一般是高壓包正常工作時(shí)流過初級(jí)線圈電流(平均值或有效值)的好幾倍。例如：上例測(cè)試的高壓包，正常工作時(shí)，其平均電流IA大約只有0.42 A，但迭加電流Imax的值為1.49 A ;由此可知，迭加電流Imax的值是正常工作時(shí)平均電流的3.5倍。一般高壓包初級(jí)線圈漆包線的電流密度大約為3A/mm2 左右，因此，流過高壓包初級(jí)線圈漆包線迭加電流的最大電流密度約為10.5 A/mm2 。

通常漆包線在40度溫升的情況下，其最大電流密度大約在13A/mm2左右(直流)，因此，通過測(cè)量高壓包線圈的溫升也可以知道高壓包線圈漆包線的選用是否合理。

這里順便介紹一下電流平均值IA的求法，以及其與最大電流Im和極限電流Imax的關(guān)系。圖2-59是電流平均值IA與最大電流Im和極限電流Imax之間的關(guān)系圖。

圖2-59中，IA為流過高壓包初級(jí)線圈的平均電流， IAτ1為正程掃描期間，流過高壓包初級(jí)線圈的平均電流; Im為正程掃描期間，流過高壓包初級(jí)線圈的最大電流; Imax為正程掃描期間，流過高壓包初級(jí)線圈電流的極限值; τ 為電視正程掃描時(shí)間(52us )， τ2 為電視逆程掃描時(shí)間(12us )， τx為正程掃描時(shí)間的極限值。