开关电源变压器的铁心磁滞回线测量与匝间短路的判断
如果再使H逐渐退到零,则与此同时B也逐渐减少。然而H和B对应的曲线轨迹并不沿原曲线轨迹a-0返回,而是沿另一曲线下降到Br,这说明当H下降为零时,铁磁物质中仍保留一定的磁性,这种现象称为磁滞,Br称为剩磁。将磁场反向,再逐渐增加其强度,直到H=-Hc,磁通密度消失,这说明要消除剩磁,必须施加反向磁场Hc。Hc称为矫顽力。它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力。图2-16表明,当磁场按Hm→0→-Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化时,B所经历的相应变化为Bm→Br→0→-Bm→-Br→0→Bm。于是得到一条闭合的B~H曲线,称为磁滞回线。所以,当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁芯),它将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种损耗称为磁滞损耗。前面已经证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。
不同的磁场强度对应的最大磁通密度Bm和剩磁Br,以及磁矫顽力Hc的大小都是不一样的,因此,不通过测试比较,很难定义某种铁磁材料各种参数的好坏。
图2-15电路还可以用来对变压器铁芯或铁磁材料进行退磁。方法是先把开关K1打到"4"的位置上,让变压器铁芯先充磁,然后,把开关K1由"4"位置逐个打到"3、2、1、0"的位置,最后磁场强度将为0,剩余磁通密度Br也基本为0。由于输入电压是交流电压,因此退磁起点的相位是随机的。图2-17变压器铁芯或铁磁材料退磁时的路线图,在图2-17中是假设磁通密度和磁场强度都是从最大值(即a点)开始的。
顺便指出,用于测试磁滞回线的变压器铁芯样品最好是磁环,因为,普通的E型变压器铁芯多少会存在气隙;一般气隙的磁阻是铁磁材料磁阻的上万倍,因此,哪怕气隙的长度只有总磁路长度的万分之一,其对测试结果的影响也是非常大的。
另外,图2-15所示的测试电路不能用于对单激式变压器铁芯的磁化曲线进行测试,因为,输入电压为双极脉冲电压。如要对单激式变压器铁芯的磁化曲线进行测试,可在K1的电压输出端接一个整流二极管。
对单激式变压器铁芯的磁化曲线进行测试,在应用上是没有多大意义的,因为磁化曲线的面积相对双激式变压器铁芯的磁化曲线的面积非常小,因此,对单激式变压器铁芯的磁化曲线进行测试,倒不如用对双激式变压器铁芯的磁化曲线进行测试来代替。
开关电源变压器匝间短路的判断:
1、用一市电转12伏开关电源 在开关电源变压器高频低压输出侧焊出两根引线(就是没有进整流滤波前) 然后把没有整流滤波的高频输出侧串一个12V2W的小灯泡后接入要测试的开关变压器次级低压侧 如果接入后灯泡微微发红而不亮但短路测试变压器任意一绕组后很亮 证明该开关变压器是好的,如果接入后根本不需要短路绕组灯泡就很亮证明该开关变压器存在匝间短路。
2、将开关变压器初级绕组上串一个10来微法的电容 然后将串好电容后的绕组接入数字万用表的电容测量端,打电容测量档位测出电容容量, 再将开关变压器输出端任意一绕组短接 测容量,如果两次测量万用表显示的数字一样或区别不大,可判断为变压器短路 ,如两次测量差别大 变压器正常。
3、在检查绕组电阻还是通路的情况下,判断开关变压器的好坏,有四个办法:
1、代换法,用好的变压器代换试验。或用怀疑坏的,装到其它电路上试验,得出判断;
2、用电压/电流瞬时法检测,同时测量两只变压器,对比检测数据。在二次绕组用1.5V电池瞬时接入,测量一次绕组的(感应)短路电流值;对比感应电流值严重偏小的,变压器即是坏的。
3、变换两种测量方法,如2方法,测量得出感应电流值后,再穿绕一匝短路导线,测量一次,两次测量结果相近,判断变压器已坏。如第二次测量值严重偏小,说明变压器是好的。
4、用电压振铃法测试好坏。需kHz级(记不准了)信号发生器一台和示波器一台,配合测量,看其衰减波形,若在脉冲平顶期间,振荡很快衰减,说明变压器已坏。反之说明是好的。需要测试者有一定的经验,对好的波形心中有数。
四种检测方法,都是利用变压器匝间短路后,电磁感应能力(电感特性)变差的原理来进行的。
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