变压器磁饱和的原理,怎么知道开关变压器磁饱和

首页 > 机械设备 > 作者:YD1662024-01-28 06:17:58

引言:

就目前的开关电源来说,磁性元器件是电源中不可或缺的器件,磁性材料的应用是为了实现用较小的元器件尺寸产生足够的磁场(电源中的通常是软磁材料——励磁和退磁较容易,如常用的硅钢片、非晶、纳米晶和铁氧体或者磁粉芯系列材料),那么磁性材料是如何表现出磁性的呢?下面描述磁性材料的磁化过程。

开关电源中"规则磁"的便利性:

再次强调一下,我们之前提到的"规则磁"概念,开关电源无论变压器或者电感,磁路都是被磁性材料限制的一个闭合回路,以铁磁性材料做成的电感说明,磁通或磁力线被限制在低磁阻的磁芯中,这为我们用法拉第定律或安培环路定理的计算提供了诸多便利(前几节我们推导电感公式和气隙均用到安培环路定理),如下图是环形电感中磁力线(虚线)在磁芯中分布的示意图,其中圆圈"X"表示电流流进线圈,圆圈"·"表示电流流出线圈,磁力线方向用右手螺旋定则可以判断。

变压器磁饱和的原理,怎么知道开关变压器磁饱和(1)

变压器磁饱和的原理,怎么知道开关变压器磁饱和(2)

用较小的磁化电流"I"就可以产生相比空心电感大的多的磁通量,那么磁性材料为何有如此功效即产生磁场的能力能够大大增强,从而为减小磁性元器件的体积做出巨大贡献(试想一个空心电感如要做到微亨或毫亨,体积是可想而知),所以我们很有必要知道铁磁材料的磁化原理。

铁磁性:某些材料的磁矩的净效应远大于顺磁性或抗磁性的情况,这种现象称为铁磁性,在顺磁性或抗磁性材料中,感生或感应(磁化后)磁矩往往很微弱,无需考虑这类材料产生的附加场,对铁磁性材料来说,由外加磁场所感生或感应的磁矩会非常大,对场起着支配作用。

磁性材料的磁化:一般而言物质的磁化需要外磁场,被磁化的物质称为磁介质,前面我们提到的铁磁物质,将这类物质放置在外磁场中,感生或感应磁场会显著增强,磁场使得铁磁物质呈现磁性的现象称为铁磁物质的磁化,铁磁物质之所以能够被磁化,是因为这类物质相比于非磁性物质,在其内部存在许多自发磁化的区域(具有单一磁化方向的区域)——"磁畴"。磁化前,如下图各个磁畴内部磁场方向,磁畴的磁场方向杂乱无章,磁畴之间的磁场是相互抵消的,对外表现不表现磁性。

变压器磁饱和的原理,怎么知道开关变压器磁饱和(3)

磁化后,若将磁性材料放置在磁场中,我们还是用一个环形磁芯电感来举例,经过外加磁场的作用,内部各磁畴顺着磁场方向转动,加强了内部磁场或感生或感应磁场,随着磁场外磁场的增强,同外磁场方向一致的磁畴会越来越多,磁感应强度会越来越强,磁性材料对外表现了磁性,这就是磁化的过程。

变压器磁饱和的原理,怎么知道开关变压器磁饱和(4)

首页 1234下一页

栏目热文

文档排行

本站推荐

Copyright © 2018 - 2021 www.yd166.com., All Rights Reserved.