開關變壓器伏秒容量測量舉例

下面我們舉例來詳細分析開關變壓器伏秒容量的測量方法，以及通過對開關變壓器伏秒容量的測量，驗證開關變壓器工作狀態的合理性。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201808/384996.htm

例1：電視機中使用的行掃描回掃開關變壓器，簡稱高壓包，其工作原理也屬於反激式開關變壓器，其初級線圈的電感量為6毫亨，工作電壓一般為120V，正程掃描時間(脈衝寬度) 為52 ，逆程掃描時間為12 。檢測它的伏秒容量是否設計得合理，或它是否工作於最佳工作狀態。

為此，我們可以根據(2-150)式，先計算流過高壓包初級線圈的最大電流Im，然後再求其極限電流Imax的值，即：測試時選用迭加電流的值。

把已知參數代入(2-150)式：

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

上面計算出來的極限電流Imax值，就是用來測試高壓包初級線圈的迭加電流的數值。根據圖2-54，把電流源的電流設置為1.49 A，即：設置測試高壓包初級線圈的迭加電流為1.49 A，然後測試高壓包初級線圈的電感;如果測試結果Lx的數值等於或者大於初始電感L0的90%，則說明，高壓包初級線圈的伏秒容量設計是合格的，即：高壓包鐵芯的磁感應強度基本工作於最佳狀態範圍之內;如果測試結果Lx小於初始電感L0的90%，則說明，高壓包初級線圈的伏秒容量餘量太小，不合格，即：高壓包鐵芯的磁感應強度工作於接近飽和區的範圍之內，磁滯損耗以及渦流損耗都比較大，並且開關變壓器容易出現磁飽和。

對於高壓包或開關變壓器除了測試伏秒容量的大小之外，還應該檢測高壓包或開關變壓器初級線圈的漏感。正常漏感的數值一般小於初級線圈電感量的2%，如果太大，則說明變壓器鐵芯留的氣隙長度過大，或者開關變壓器初、次級線圈的結構或繞線方法不合理。

這裡順便說明，採用圖2-54測試時應該注意的地方。圖2-54中，隔離電感LT的大小要求是測試電感Lx數值的3倍以上，並且測量高壓包初級線圈的初始電感值L0時，最好也要接入電路之中。這裡，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;電流源可用一個穩壓電源與一個大功率電阻串聯代替，如圖2-57;或用一個穩壓電源與一個大功率晶體放大器串聯來代替，如圖2-58。

在圖2-57中，E為穩壓電源，R為大功率電阻，阻值範圍在1～10歐姆比較合適，阻值太大損耗功率會很大;調節穩壓電源的電壓輸出，就可以調節迭加電流的大小。

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

這裡特別指出，在測試高壓包或開關變壓器初級線圈的初始電感L0的時候，高壓包的鐵芯必須要退磁，否則，測試結果將不準確。通常，帶磁的開關變壓器初級線圈的電感量，要略大於沒帶磁開關變壓器初級線圈的電感量。高壓包退磁的方法請參考後面《2-1-22-4.開關變壓器的消磁方法》一節的內容。

另外，用於測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流過初級線圈電流(平均值或有效值)的好幾倍。例如：上例測試的高壓包，正常工作時，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的值是正常工作時平均電流的3.5倍。一般高壓包初級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。

這裡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的關係。圖2-59是電流平均值IA與最大電流Im和極限電流Imax之間的關係圖。

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