常用軟磁元器件之變壓器的介紹

變壓器：

所謂的變壓器是使用AC感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)AC電壓轉(zhuǎn)換的裝置。變壓器的原理已在“電磁感應(yīng)”中描述。如果我們觀察在施加的磁場下鐵磁材料的機(jī)械響應(yīng)，我們將發(fā)現(xiàn)材料的長度在施加的磁場的方向上稍微改變。由于變壓器的磁芯處于不斷變化的電磁場中，因此磁芯材料的磁化和磁感應(yīng)也在不斷變化。這自然要求核心材料對這種變化幾乎沒有抵抗力，并且變化足夠敏感。因此，幾乎所有變壓器鐵芯都需要磁導(dǎo)率。同時(shí)，交變電磁場將不可避免地在鐵芯中產(chǎn)生能量損失（例如渦流）。所有材料還需要低鐵損以降低鐵芯的溫升并提高變壓器的效率。

變形金剛有各種形式和種類。在不同的場合，變壓器的工作模式有很大差異，因此變壓器鐵芯的具體要求也有很大差異。

低頻變壓器：低工作頻率（例如低于1 kHz）通常，當(dāng)工作點(diǎn)較低時(shí)，電流和電壓是正弦的。由于頻率低，磁芯損耗不大，因此磁芯的工作磁感應(yīng)可以設(shè)計(jì)得相對較高。鐵氧體材料通常用于高頻，因?yàn)樗鼈冊诘皖l時(shí)的主要路徑電感特性使得線路上的損耗非常小。因此，需要具有高飽和磁感應(yīng)的軟磁材料作為鐵芯，例如硅鋼。當(dāng)硅鋼片用作配電變壓器的鐵芯時(shí)，工作磁感應(yīng)可以達(dá)到1.4T或更高。當(dāng)鐵基非晶合金用作變壓器鐵芯時(shí)，工作點(diǎn)可達(dá)1.3T。為了提高變壓器的效率，要求鐵芯材料具有低鐵損，并且要求材料具有高磁導(dǎo)率以降低初級線圈的勵(lì)磁電流并減少由于線圈造成的損耗。電阻（稱為銅損）。

高頻變壓器：隨著技術(shù)的進(jìn)步，高頻電源得到了廣泛的應(yīng)用。開發(fā)高頻電源的原因是傳統(tǒng)的工頻電源效率不高。從電磁感應(yīng)原理引入并不困難，并且變壓器磁芯可以傳輸?shù)墓β逝c磁通量變化的頻率成比例。一般來說，低頻時(shí)阻抗很小，當(dāng)信號頻率眾所周知，信號頻率越高，就越容易輻射出來（購買高質(zhì)量的電腦外殼也是為了減少電磁泄漏）。因此，如果增加變壓器的工作頻率，則可以大大減小變壓器鐵芯的體積，減輕重量，并且提高電源的效率，并且減少各種損耗。因此，自20世紀(jì)70年代以來，高頻電源的發(fā)展非常迅速。另一方面，工作頻率的增加導(dǎo)致變壓器鐵芯的鐵損急劇增加。為了解決這個(gè)問題，一個(gè)是減少鐵芯的工作磁感，另一個(gè)是使用更好的軟磁材料。通常，高頻變壓器鐵芯不能再使用硅鋼片，而是使用較少的鐵鎳合金（坡莫合金），鐵氧體或非晶合金。

磁環(huán)的用途有多廣泛！

磁環(huán)是一種以鐵氧體為磁芯的共模干擾抑制裝置。它通過兩個(gè)相同尺寸和相同匝數(shù)的線圈對稱地纏繞在同一鐵氧體環(huán)形磁芯上，形成一個(gè)四端子器件。如圖15e所示，需要抑制共模信號的大電感，并且對差模信號的差分電感幾乎沒有影響。當(dāng)抑制共模干擾時(shí)，電源的兩根導(dǎo)線是負(fù)極的，同時(shí)通過磁環(huán)，有效信號是差模信號，EMI吸收磁環(huán)/磁珠對它沒有影響，對于共模信號會顯示出較大的電感，使用磁環(huán)更好的方法是使磁環(huán)的導(dǎo)線經(jīng)過幾次以增加電感。磁環(huán)可以有效地抑制平衡電路中的共模。干擾信號（例如雷電干擾）對線路正常傳輸?shù)牟钅Ｐ盘枦]有影響。磁環(huán)這種磁環(huán)在制造時(shí)應(yīng)滿足以下要求：1）磁線圈磁芯周圍的導(dǎo)線應(yīng)相互絕緣，以確保線圈匝之間沒有擊穿短路在瞬時(shí)過電壓的作用下。 2）當(dāng)線圈流過大的瞬時(shí)電流時(shí)，磁芯似乎沒有飽和。 3）線圈中的磁芯應(yīng)與線圈絕緣，以防止兩者在瞬態(tài)過電壓下發(fā)生故障。 4）線圈應(yīng)盡可能多地纏繞在一層。這降低了線圈的寄生電容，并且磁環(huán)增強(qiáng)了線圈瞬態(tài)過電壓的能力。

磁環(huán)連接線如何正確的選擇及作用

連接線上的磁環(huán)基本上分為兩種類型，一種是鎳鋅鐵氧體磁環(huán)，另一種是Mn-Zn鐵氧體磁環(huán)，它們各自起不同的作用，Mn-Zn鐵氧體具有高磁導(dǎo)率和高磁通密度，以及低于1MHz的低損耗特性。磁環(huán)鎳鋅鐵氧體具有非常高的電阻率，低于幾百的低磁導(dǎo)率，以及在高于1MHz的頻率下的低損耗。 Mn-Zn鐵氧體的磁導(dǎo)率為數(shù)千---數(shù)萬，鎳鋅鐵氧體為數(shù)十萬。鐵氧體的磁導(dǎo)率越高，低頻時(shí)的阻抗越高，高頻時(shí)的阻抗越低。用于磁環(huán)軟磁鐵氧體材料的氧化鋅目前主要由間接法制備的高純氧化鋅制成。在抑制高頻干擾時(shí)，應(yīng)使用鎳鋅鐵氧體;否則，使用錳鋅鐵氧體?；蛘邔㈠i鋅和鎳鋅鐵氧體同時(shí)放在同一根電纜上，這樣可以抑制干擾帶更寬。磁環(huán)的內(nèi)徑和外徑之差越大，縱向高度越大，阻抗越大，但磁環(huán)的內(nèi)徑必須緊密纏繞以避免磁漏。磁環(huán)的安裝位置應(yīng)盡可能靠近干擾源，即應(yīng)關(guān)閉電纜的進(jìn)出口。首先，使用磁芯1的原理，磁環(huán)越長，磁芯2越好，孔徑和穿過越緊的電纜越好。 3當(dāng)?shù)皖l側(cè)受到干擾時(shí)，建議將電纜纏繞在2~3匝左右。當(dāng)高頻端受到干擾時(shí)，它不能被旁路（由于分布電容），并且選擇了更長的磁環(huán)。二，磁環(huán)的安裝位置磁環(huán)的安裝位置應(yīng)盡可能靠近干擾源，即應(yīng)靠近電纜的入口和出口。綜上所述，為了消除高頻干擾信號，通常使用鎳鋅鐵氧體磁環(huán)。通常，Mn-Zn鐵氧體磁環(huán)用于去除低頻信號。

吸收磁環(huán)的使用方法是什么？

吸收磁環(huán)的吸收和干擾能力的特征在于其阻抗特性，在低頻帶中表現(xiàn)出非常低的電感阻抗值，并且不影響有用信號在數(shù)據(jù)線或信號線上的傳輸，開始在高頻帶中約為10MHz。隨著阻抗增加，電感元件保持很小，電阻元件迅速增加，以熱能的形式吸收高頻EMI干擾能量。自20世紀(jì)50年代和60年代到20世紀(jì)70年代初期，核心存儲一直是計(jì)算機(jī)主存儲器的標(biāo)準(zhǔn)方式。磁環(huán)吸收磁環(huán)通常用于抑制對電源線和信號線的干擾，并且還具有吸收靜電脈沖的能力。 1.它直接放在一束或一束電源和信號線上。為了增加干涉吸收能量，可以反復(fù)纏繞數(shù)次。 2.磁環(huán)帶EMI磁環(huán)，帶安裝夾，適用于補(bǔ)償抗干擾抑制。 3，可方便地夾在電源線，信號線上; 4，靈活，可重復(fù)使用的安裝; 5，自帶卡式固定，不影響設(shè)備的整體圖像。