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諧振變壓器的原理

發布時間:2020-06-02 15:43:00 瀏覽次數:4924

華意電力是一家專業研發生產串聯諧振的廠家,本公司生產的串聯諧振設備在行業內都廣受好評,以打造最具權威的“串聯諧振“高壓設備供應商而努力。

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。

諧振變壓器的原理

諧振變壓器是利用串聯諧振或并聯諧振的原理,產生大電流和高電壓。一般用于大電容或大電感負載。利用負載和設備的并聯諧振,可以用較小的激勵電流取得較大的負載電流;利用負載和設備的串聯諧振可以用較低的激勵電壓在負載上取得高電壓。諧振變壓器的基本公式就是ω=1/√(LC),其中ω是電源的角頻率=2лf,L和C是負載或設備的電感和電容量。要完全滿足等式,ω、L、C中至少需要有一個參數是可調的,為了滿足輸出電壓或電流的要求,L和C中必須有一個是可調的,為了精確找到諧振點,還需要參數可以無級微調。所以,現代諧振變壓器一般使用變頻電源作為電源,以便調整ω,以帶抽頭電抗器作為L,與C配合就可以方便地找到諧振點。

高頻諧振變壓器是作為開關電源最主要的組成部分。開關電源一般采用半橋式功率轉換電路,工作時兩個開關三極管輪流導通來產生100kHz的高頻脈沖波,然后通過高頻變壓器進行降壓,輸出低電壓的交流電,高頻變壓器各個繞組線圈的匝數比例則決定了輸出電壓的多少。

從負載諧振方式劃分,可以為并聯逆變器和串聯諧振逆變器兩大類型,下面列出串聯諧振逆變器和并聯逆變器的主要技術特點及其比較:串聯諧振逆變器和并聯逆變器的差別,源于它們所用的振蕩電路不同,前者是用L、R和C串聯,后者是L、R和C并聯。

感應加熱線圈與逆變電源(包括槽路電容器)的距離遠時,對輸出功率的影響較小。如果采用同軸電纜或將來回線盡量靠近(扭絞在一起更好)敷設,則幾乎沒有影響。而對并聯逆變器來說,感應加熱線圈應盡量靠近電源(特別是槽路電容器),否則功率輸出和效率都會大幅度降低。

典型的半橋式變壓電路中最為顯眼的是三只高頻變壓器:主變壓器、驅動變壓器和輔助變壓器(待機變壓器),每種變壓器在國家規定中都有各自的衡量標準,比如主變壓器,只要是200W以上的電源,其磁芯直徑(高度)就不得小于35mm。而輔助變壓器,在電源功率不超過300W時其磁芯直徑達到16mm就夠了。

高頻諧振變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個檔次:10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz——500kHz、500kHz——1MHz、1MHz以上。傳送功率比較大的,工作頻率比較低;傳送功率比較小的,工作頻率比較高。

高頻諧振變壓器優點

1、所需電源容量大大減小。串聯諧振電源是利用諧振電抗器和被試品電容諧振產生高電壓和大電流的,在整個系統中,電源只需要提供系統中有功消耗的部分,因此,試驗所需的電源功率只有試驗容量的1/Q。

2、設備的重量和體積大大減少。串聯諧振電源中,不但省去了笨重的大功率調壓裝置和普通的大功率工頻試驗變壓器,而且,諧振激磁電源只需試驗容量的1/Q,使得系統重量和體積大大減少,一般為普通試驗裝置的1/3-1/5。

3、改善輸出電壓的波形。諧振電源是諧振式濾波電路,能改善輸出電壓的波形畸變,獲得很好的正弦波形,有效的防止了諧波峰值對試品的誤擊穿。

4、防止大的短路電流燒傷故障點。在串聯諧振狀態,當試品的絕緣弱點被擊穿時,電路立即脫諧,回路電流迅速下降為正常試驗電流的1/Q。而并聯諧振或者試驗變壓器方式做耐壓試驗時,擊穿電流立即上升幾十倍,兩者相比,短路電流,擊穿電流相差數百倍。所以,串聯諧振能有效的找到絕緣弱點,又不存在大的短路電流燒傷故障點的憂患。

5、不會出現任何恢復過電壓。試品發生擊穿時,因失去諧振條件,高電壓也立即消失,電弧即可熄滅,且恢復電壓的再建立過程很長,很容易在再次達到閃落電壓前斷開電源,這種電壓的恢復過程是一種能量積累的間歇振蕩過程,其過程長,而且,不會出現任何恢復過電壓。串聯諧振逆變器的晶閘管所需承受的電壓較低,用380V電網供電時,采用1200V的晶閘管就行,但負載電路的全部電流,包括有功和無功分量,都需流過晶閘管。逆變晶閘管丟失脈沖,只會使振蕩停止,不會造成逆變顛覆。


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