電源中變壓器的使用條件

　　一、 使用條件

　　電源中變壓器的使用條件包括：使用可*性和使用電磁兼容性。1. 使用可*性是指在具體的使用條件下，變壓器能正常工作到使用壽命為止。使用條件中對變壓器影響最大的是環(huán)境溫度。決定鐵心材料受溫度影響強(qiáng)度的是居里點(diǎn)。鐵心材料居里點(diǎn)高，受溫度影響??；鐵心材料居里點(diǎn)低，受溫度影響大。MnZn軟磁鐵氧體居里點(diǎn)一般只有215℃，比較低，磁通密度、導(dǎo)磁率和損耗都隨溫度發(fā)生變化。除正常25℃而外，還要給出60℃，80℃，100℃時的各種參數(shù)數(shù)據(jù)，MnZn鐵氧體制成的鐵心，一般工作溫度限制在100℃以下。------

　　硅鋼的居里點(diǎn)為730℃，可以在300℃以下工作。

　　二、 完成功能

　　電源中的電磁器件從功能上區(qū)分主要有變壓器和電感器兩種。變壓器完成的功能主要有三個：功率傳送、電壓變換和絕緣隔離。電感器完成功能有兩個：功率傳送和紋波抑制。

　　變壓器的功率傳送是這樣完成的：外加在變壓器初級繞組上的交變電壓，在鐵心中產(chǎn)生磁通變化、使次級繞組感應(yīng)電壓，輸出給負(fù)載，從而使電功率從變壓器初級傳送到次級。傳送功率的大小取決于感應(yīng)電壓，也就是決定于感應(yīng)電壓，也就是決定于單位時間內(nèi)磁通密度的變化量ΔB。ΔB與磁導(dǎo)率無關(guān)，而與飽和磁通密度BS和剩余磁通密度Br有關(guān)。硅鋼片飽和磁通密度為1.5-2.03T，MnZn軟磁鐵氧體飽和磁通密度為0.3-0.5T。作為變壓器用鐵心材料，硅鋼占優(yōu)，鐵基非晶合金次之，MnZn軟磁鐵氧體處于劣勢。

　　電感器的功率傳送是這樣完成的：輸入給電感繞組的電能，十鐵心激磁，變?yōu)榇拍軆Υ嫫饋恚缓笸ㄟ^去磁變成電能，釋放給負(fù)載。傳送功率的大小決定于鐵心的儲能，也就是決定于電感器的電感量。電感量不直接與飽和磁通密度有關(guān)，而與磁導(dǎo)率有關(guān)。磁導(dǎo)率高，電感量大，傳送能量多，傳送功率大。

　　傳送功率大小還與單位時間內(nèi)傳送的次數(shù)有關(guān)，即與變壓器和電感器的工作頻率有關(guān)。工作頻率越高，在同樣尺寸的鐵心和同樣匝數(shù)的線圈條件下，傳送功率越大。

　　電壓變換通過變壓器初級和次級繞組的匝數(shù)比來完成。不管變壓器功率傳送大小如何，初級和次級繞組的匝數(shù)比就等于輸入和輸出的電壓變換比。

　　絕緣隔離：通過變壓器初級和次級繞組的絕緣結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。外加電壓越高，絕緣結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。

　　電感器的紋波抑制通過自感電勢來實(shí)現(xiàn)。

　　三、 提高效率

　　電源變壓器損耗包括鐵心損耗和線圈損耗。在設(shè)計(jì)和制作變壓器鐵心時，要選擇損耗比較低的鐵心材料。鐵心材料損耗與變壓器鐵心的工作磁通密度和工作頻率有關(guān)。

　　鐵心材料損耗包括磁滯損耗、渦流損耗和剩余損耗，渦流損耗與鐵心材料電阻率有關(guān)。電阻率越大，渦流損耗越小。MnZn軟磁鐵氧體電阻率為108—109μΩCM，在電源中的高頻渦流損耗小，電源中高頻變壓器中應(yīng)用占優(yōu)勢，------硅鋼電阻率為20-40μΩCM，在高頻中渦流大。

　　填充系數(shù)

　　電源中變壓器線圈損耗是負(fù)載損耗的主要部分。線圈損耗決定于導(dǎo)電材料的電阻率。現(xiàn)在電源變壓器中的導(dǎo)電材料絕大多數(shù)采用銅，而不用率，原因就是銅的電阻率小，造成的線圈損耗小，在有些體積小的高頻平面變壓器和薄膜變壓器中，導(dǎo)電材料還采用電阻率更小的金和銀。

　　四、 降低成本

　　電源中變壓器成本包括材料成本、制造成本和管理成本。材料成本在總體成本一般占有40%到60%，是最重要的部分。材料成本中鐵心材料和導(dǎo)電材料成本又占80%左右。因此鐵心材料和導(dǎo)電材料的市場動向，價格變化情況對電源變壓器成本具有重大影響。根據(jù)鐵心材料、導(dǎo)電材料的比值（銅鐵比）。

　　制造成本也與設(shè)計(jì)和工藝有關(guān)。

　　管理成本決定于人力和財(cái)力的利用是否充分。