下面我們再進(jìn)一步舉例來(lái)詳細分析開(kāi)關(guān)變壓器伏秒容量的測量方法,以及通過(guò)對開(kāi)關(guān)變壓器伏秒容量的測量,驗證開(kāi)關(guān)變壓器工作狀態(tài)的合理性。
例1:電視機中使用的行掃描回掃開(kāi)關(guān)變壓器,簡(jiǎn)稱(chēng)高壓包,其工作原理也屬于反激式開(kāi)關(guān)變壓器,其初級線(xiàn)圈的電感量為6毫亨,工作電壓一般為120V,正程掃描時(shí)間(脈沖寬度) 為52 ,逆程掃描時(shí)間為12 。檢測它的伏秒容量是否設計得合理,或它是否工作于最佳工作狀態(tài)。
為此,我們可以根據(2-150)式,先計算流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈的最大電流Im,然后再求其極限電流Imax的值,即:測試時(shí)選用迭加電流的值。
把已知參數代入(2-150)式:

根據上面分析,以及圖2-55和圖2-56,正常工作時(shí),流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈的最大電流Im不應該超過(guò)極限電流值Imax的70%,由此,可以求得流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈的極限電流Imax為1.49 A 。
上面計算出來(lái)的極限電流Imax值,就是用來(lái)測試高壓包初級線(xiàn)圈的迭加電流的數值。根據圖2-54,把電流源的電流設置為1.49 A,即:設置測試高壓包初級線(xiàn)圈的迭加電流為1.49 A,然后測試高壓包初級線(xiàn)圈的電感;如果測試結果Lx的數值等于或者大于初始電感L0的90%,則說(shuō)明,高壓包初級線(xiàn)圈的伏秒容量設計是合格的,即:高壓包鐵芯的磁感應強度基本工作于最佳狀態(tài)范圍之內;如果測試結果Lx小于初始電感L0的90%,則說(shuō)明,高壓包初級線(xiàn)圈的伏秒容量余量太小,不合格,即:高壓包鐵芯的磁感應強度工作于接近飽和區的范圍之內,磁滯損耗以及渦流損耗都比較大,并且開(kāi)關(guān)變壓器容易出現磁飽和。
對于高壓包或開(kāi)關(guān)變壓器除了測試伏秒容量的大小之外,還應該檢測高壓包或開(kāi)關(guān)變壓器初級線(xiàn)圈的漏感。正常漏感的數值一般小于初級線(xiàn)圈電感量的2%,如果太大,則說(shuō)明變壓器鐵芯留的氣隙長(cháng)度過(guò)大,或者開(kāi)關(guān)變壓器初、次級線(xiàn)圈的結構或繞線(xiàn)方法不合理。
這里順便說(shuō)明,采用圖2-54測試時(shí)應該注意的地方。圖2-54中,隔離電感LT的大小要求是測試電感Lx數值的3倍以上,并且測量高壓包初級線(xiàn)圈的初始電感值L0時(shí),最好也要接入電路之中。這里,隔離電感LT可選取20毫亨以上的帶矽鋼片鐵芯的電感,電感的鐵芯要留有一定的氣隙;電流源可用一個(gè)穩壓電源與一個(gè)大功率電阻串聯(lián)代替,如圖2-57;或用一個(gè)穩壓電源與一個(gè)大功率晶體放大器串聯(lián)來(lái)代替,如圖2-58。

電流源可用一個(gè)穩壓電源與一個(gè)大功率電阻串聯(lián)代替
在圖2-57中,E為穩壓電源,R為大功率電阻,阻值范圍在1~10歐姆比較合適,阻值太大損耗功率會(huì )很大;調節穩壓電源的電壓輸出,就可以調節迭加電流的大小。

用一個(gè)穩壓電源與一個(gè)大功率晶體放大器串聯(lián)來(lái)代替
在圖2-58中,E為穩壓電源,Rx為可調電阻,Q為晶體管大功率放大器(必須帶散熱片);調節穩壓電源的電壓輸出,或改變可變電阻的阻值,就可以改變迭加電流的大小,但晶體管大功率放大器集電極與發(fā)射極之間的電壓降不要大于10V,否則,晶體管大功率放大器的損耗將很大。一般穩壓電源都有電流輸出指示,所以在測試電路中不需要另外安裝電流表。
這里特別指出,在測試高壓包或開(kāi)關(guān)變壓器初級線(xiàn)圈的初始電感L0的時(shí)候,高壓包的鐵芯必須要退磁,否則,測試結果將不準確。通常,帶磁的開(kāi)關(guān)變壓器初級線(xiàn)圈的電感量,要略大于沒(méi)帶磁開(kāi)關(guān)變壓器初級線(xiàn)圈的電感量。高壓包退磁的方法請參考后面《2-1-22-4.開(kāi)關(guān)變壓器的消磁方法》一節的內容。
另外,用于測試高壓包的迭加電流,其最大值Imax一般是高壓包正常工作時(shí)流過(guò)初級線(xiàn)圈電流(平均值或有效值)的好幾倍。例如:上例測試的高壓包,正常工作時(shí),其平均電流IA大約只有0.42 A,但迭加電流Imax的值為1.49 A ;由此可知,迭加電流Imax的值是正常工作時(shí)平均電流的3.5倍。一般高壓包初級線(xiàn)圈漆包線(xiàn)的電流密度大約為3A/mm2 左右,因此,流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈漆包線(xiàn)迭加電流的最大電流密度約為10.5 A/mm2 。
通常漆包線(xiàn)在40度溫升的情況下,其最大電流密度大約在13A/mm2左右(直流),因此,通過(guò)測量高壓包線(xiàn)圈的溫升也可以知道高壓包線(xiàn)圈漆包線(xiàn)的選用是否合理。
這里順便介紹一下電流平均值IA的求法,以及其與最大電流Im和極限電流Imax的關(guān)系。圖2-59是電流平均值IA與最大電流Im和極限電流Imax之間的關(guān)系圖。

電流平均值IA與最大電流Im和極限電流Imax之間的關(guān)系圖
圖2-59中,IA為流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈的平均電流, IAτ1為正程掃描期間,流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈的平均電流; Im為正程掃描期間,流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈的最大電流; Imax為正程掃描期間,流過(guò)高壓包初級線(xiàn)圈電流的極限值; τ 為電視正程掃描時(shí)間(52us ), τ2 為電視逆程掃描時(shí)間(12us ), τx為正程掃描時(shí)間的極限值。 |