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脈沖變壓器
來源:互聯網

脈沖變壓器,又稱尖峰波變壓器,是一種用鐵磁飽和現象來感應尖波電動勢的變壓器。脈沖變壓器主要用于脈沖和開關電路中,也可用作耦合、絕緣、升壓、降壓或阻抗匹配等。

脈沖變壓器分兩種類型,一種是一次繞組正弦電壓,二次繞組輸出脈沖電動勢;另一種是一次繞組加直流方波電壓,二次繞組輸出脈沖電動勢。其傳送的電壓波形是矩形波或其他形狀的脈沖波。脈沖變壓器為鐵心結構,其鐵心窗口形狀通常有矩形及圓形兩種;鐵心一般選用較薄的電工鋼片、軟磁合金、軟磁鐵氧體和非金態合金材料。脈沖變壓器常用的繞組型式為圓簡式,繞組材料一般選用耐電壓強度較高、介電常數較小的材料。其具備兩個特性:一個是輸出特性;另一個是鐵心的磁化特性。

脈沖變壓器大多用在高科技領域的電子設備中,如高壓大功率脈沖變壓器,主要用在雷達、高能物理變換技術等領域;低壓小功率脈沖交壓器,大多應用在工礦企事業及科研系統的自動控制裝置中、計算系統、電視及無線電通信設備中。

產品概述

對脈沖變壓器而言,因為主要考慮波形傳送問題。即使同樣是寬頻帶變壓器,但只要波形能滿足設計要求,磁心也可以工作在非線性區域。因此,其外形可做得比通信用變壓器小很多。還有,除通過大功率脈沖外,變壓器的傳輸損耗一般還不大。因此,所取磁心的尺寸大小取決于脈沖通過時磁通量是否飽和,或者取決于鐵耗引起的溫升是否超過允許值。

今日脈沖變壓器的最新分析方法,是將脈沖變壓器按分布參數方式來處理,被稱作傳輸型脈沖變壓器。

結構

脈沖變壓器的結構和一般控制變壓器類似,由導電的繞組和導磁的鐵心構成了脈沖變壓器的核心部分。不過絕大多數脈沖變壓器鐵心做成環形,材料一般為坡莫合金或錳鋅鐵淦氧磁性瓷等;其繞組是雙邊或三邊的,第三邊繞組一般是為改善某種性能而設置的,繞組特點是通過改變副繞組的繞向來改變輸出端脈沖信號的極性。?

工作原理

脈沖變壓器工作原理利用鐵心的磁飽和性能把輸入的正弦信號電壓變成窄脈沖形輸出電壓的變壓器。可用于燃燒器的點火、晶閘管的觸發等。脈沖變壓器結構為原繞組套在斷面較大的由硅鋼片疊成的鐵心柱上,副繞組套在坡莫合金材料制成的斷面較小的易于高度飽和的鐵心柱上,在兩柱中間可設置磁分路。電壓和磁通量的關系,輸入電壓u1是正弦波,在左面鐵心中產生正弦磁通Φ1。右面鐵心中磁通Φ2高度飽和,是平頂波,它只有在零值附近發生變化,并立即飽和達到定值。當Φ2過零值的瞬間,在副繞組中就感應出極陡的窄脈沖電動勢e2。磁分路有氣隙存在,Φσ基本上按線性變化,與漏磁相似,其作用在于保證Φ1為正弦信號

兩者比較

所有脈沖變壓器其基本原理與一般普通變壓器(如音頻變壓器、電力變壓器電源變壓器等)相同,但就磁芯的磁化過程這一點來看是有區別的,分析如下:

(1)脈沖變壓器是一個工作在暫態中的變壓器,也就是說,脈沖過程在短暫的時間內發生,是一個頂部平滑的方波,而一般普通變壓器是工作在連續不變的磁化中的,其交變信號是按正弦波形變化。

(2)脈沖信號是重復周期,一定間隔的,且只有正極或負極的電壓,而交變信號是連續重復的,既有正的也有負的電壓值。

(3)脈沖變壓器要求波形傳輸時不失真,也就是要求波形的前沿,頂降都要盡可能小,然而這兩個指標是矛盾的。

主要用途

脈沖變壓器廣泛用于雷達、變換技術;負載電阻饋線特性阻抗的匹配;升高或降低脈沖電壓;改變脈沖的極性;變壓器次級電路和初級電路的隔離應用幾個次級繞組以取得相位關系;隔離電源部分的直流成分;在晶體管(或電子管)脈沖振蕩器中使集電極(陽極)和基極(柵極)間得到強藕合;采用若干個次級繞組,以便得到幾個不同幅值的脈沖,使電子管的板極回路和柵極回路,或晶體管的集電極與基極間形成正反饋,以便產生自激振蕩;作為功率合成及變換元件等。

參考資料 >

什么是脈沖變壓器?脈沖變壓器與一般普通變壓器的區別_動力傳動_技術中心-德普瑞工業品商城.-德普瑞工業品商城.2021-11-23

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