东莞市梵尔龙电源科技有限公司
在宏观条件下，磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。我们知道，电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的，而在 磁 场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度，为此，电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强度，但这个概念本应该是用来定义电磁 感应强度的，因为电磁场是可以互相产生感应的。幸好，电磁感应强度不但与流过单位长度导体的电流大小相关，而且还与介质的属性有关。所以，电磁感应强度可以在磁场强度的基础上再乘以一个代 表介质属性的系数来表示。这个代表介质属性的系数人们把它称为导磁率。在电磁场理论中，磁场强度H的定义为：在真空中垂直于磁场方向的通电直导线，受到的磁场的作用力F跟电流I和导线长度 的 乘积I 的比值，称为通电直导线所在处的磁场强度。或：在真空中垂直于磁场方向的1米长的导线，通过1安培的电流，受到磁场的作用力为1牛顿时，通过导线所在处的磁场强度就是1奥斯特(Oersted)。 电磁感应强度一般也称为磁感应强度。
一般常用电源变压器的分类可归纳如下： 1、按相数分： （1）单相电源变压器：用于单相负荷和三相电源变压器组。 （2）三相电源变压器：用于三相系统的升、降电压。 2、按冷却方式分： （1）干式电源变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量电源变压器。 （2）油浸式电源变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 3、按用途分： （1）电力变压器：用于输配电系统的升、降电压。 （2）仪用变压器：如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。 （3）试验变压器：能产生高压，对电气设备进行高压试验。 （4）特种变压器：如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。 4、按绕组形式分： （1）双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。 （2）三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。 （3）自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。 5、按铁芯形式分： （1）芯式变压器：用于高压的电力变压器。 （2）非晶合金变压器：非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料，空载电流下降约80%，是节能效果较理想的配电变 压器，特别适用于农村电网和发展中地区等负载率较低的地方。 （3）壳式变压器：用于大电流的特殊变压器，如电炉变压器、电焊变压器；或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。
开关电源变压器现代电子设备对电源的工作效率、体积以及要求等技术性能指标越来越高，在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中，基本上都与开关变压器的技术指 标有关。开关电源变压器是开关电源中的关键器件，因此，在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。在分析开关变压器的工作原理的时候，必然会涉及磁场 强度H和磁感应强度B以及磁通量等概念，为此，这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。在自然界中无处不存在电场和磁场，在带电物体的周围必然会存在电场，在电场的作用下，周围的物体都会感 应带电；同样在带磁物体的周围必然会存在磁场，在磁场的作用下，周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明：一切磁现象都起源于电流。磁性材料或磁感应也不例外，铁磁现象的起源是 由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流，亦称分子电流，这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应，所以把一个单位微电流称为一个磁偶 极子。因此，磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。
软磁铁氧体是中、高频电源中电子变压器大量使用的铁心材料 ， 和 金属软磁材料 相比，软磁铁氧体的饱和磁密低，磁导率低，居里温度低，是它的几大弱点 。尤其是居 里温度低，饱和磁密 Bs 和单位体积功率损耗 Pcv 都会随温度变化。温度上升， Bs 下降， Pcv 开始下降，到谷点后再升高。因此在高温条件下，只要 Bs 保持较高水平，就可以把工作磁密 Bm 选得 高一些，从而减少线圈匝数，降低用铜量和成本。高温高饱和磁密软磁铁氧体材料，还可以扩大电子变压器使用的温度上限到 120 益甚至 150 益。 例如，汽车用电子设备中的高频电子变压器，在外界温度条件变化大和发动机室发热的高温条件下工作，就必须采用高温高饱和磁密软磁铁氧体。 软磁复合材料 (SMC) 是上世纪 90 年发出来的新型软 磁材料，其出发点是想把金属软磁材料的工作频率向 MHz 级和 GHz 级扩展，因此将金属软磁材料与其他高电阻材料，如石英、陶瓷、高分子材料等复合在一起，只要控制金属软磁材料的体积百分数在 逾渗极限以下，就有可能保持软磁特性，又减少各种高频率损耗，成为一种新的软磁材料 ―― 软磁复合材料，取英文名称的个字母，简称 SMC 材料。 软磁复合材料中的磁性粒子可以是纯铁、镍、钴金属、铁镍合金、铁镍钼合金、铁铝合金、铁基非晶合金、铁基纳米晶合金和软磁铁氧体经过粉碎后制成的粉末。 非磁性物体可以是化硅等绝缘体，硅树脂、聚、树脂等高分子材料作粘接剂和硬脂酸等作润滑剂。磁性粒子和非磁性物体混合后，可以经过绝缘处理、压制成形、烧结等工艺加工成磁粉芯 ，也可以采用现在的塑料工程技术，注塑成各种复杂形状的磁芯。 软磁复合材料的优点是密度小，重量轻，生产效率高，成本低，产品一致性好 。 缺点是由于磁粒子之间被非磁性物体隔开，磁性阻断 ，磁导率现在一般都在 100 以内 ，近报导通过纳米技术和其他措施，已开发出磁导率超过 1000 的软磁复合材料，可达 6000 。
电源变压器的检测： 1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂，脱焊，绝缘材料是否有烧焦痕迹，铁芯紧固螺杆是否有松动，硅钢片有无锈蚀，绕组线圈是否有外露等。 2、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁芯与初级，初级与各次级、铁芯与各次级、静电层与衩次级、次级各绕组间的电阻值，万用表指针均应指在无穷大位置不动。否则，说明变压器绝缘性 能不良。 3、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡，测试中，若某个绕组的电阻值为无穷大，则说明此绕组有断路性故障。 4、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的，并且初级绕组多标有220V字样，次级绕组则标出额定电压值，如15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 5、空载电流的检测。 （1）直接测量法。将次级所有绕组全部开路，把万用表置于交流电流挡（500mA，串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时，万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电 流的10%～20%。一般常见电子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多，则说明变压器有短路性故障。 （2）间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W的电阻，次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后，用两表笔测出电阻R两端的电压降U，然后用欧姆定律算出空载电流I空，即I空 =U/R。 6、空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电，用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值（U21、U22、U23、U24）应符合要求值，允许误差范围一般为：高压绕组≤±10%，低压绕组≤ ±5%，带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。 7、一般小功率电源变压器允许温升为40℃～50℃，如果所用绝缘材料质量较好，允许温升还可提高。 8、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时，有时为了得到所需的次级电压，可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时，参加串联的各绕组的同名端必须正确连接， 不能搞错。否则，变压器不能正常工作。I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常，线圈内部匝间短路点越多，短 路电流就越大，而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流（测试方法前面已经介绍）。存在短路故障的变压器，其空载电流值将远大于满载电流的10%。 当短路严重时，变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热，用手触摸铁芯会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。
