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磁感应强度与磁场强度的概念一直以来都比较混乱,这是有历史原因的。1900年,电学家 大会赞同美国电气工程师协会(AIEE)的,决定CGSM制磁场强度的单位名称为高斯,这实际上是一场误会。AIEE原来的是把高斯作为磁通密度B的单位,由于翻译成法文时误译为磁场强度,造成了混淆。当 时的CGSM制和高斯单位制中真空磁导率μ0是无量纲的纯数1,所以,真空中的B和H没有什么区别,致使一度B和H都用同一个单位——高斯。1930年7月,电工才在广泛讨论的基础上作出决定:真空磁 导率μ0有量纲,B和H性质不同,B和D对应,H和E对应,在CGSM单位制中以高斯作为B的单位,以奥斯特作为H的单位。直至1960年第十一届计量大会决定:将六个基本单位为基础的单位制,即米、千 克、秒、安培、开尔文和坎德拉,命名为单位制,并以SI(法文Le System International el'Unites的缩写)表示,磁感应强度与磁场强度的概念才基本得到统一。
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 。
输入电压不能超过额定电 压的原因 变压器中主磁通和激磁电流的关系称为铁心的磁化曲线,它是一条具有饱和特性的非线性曲线.当主磁通小于额定电压时对应的主磁通时,磁化曲线近似为线形;超过此值后,主磁通就逐渐趋向饱和.此时,如 果再增加磁通,即增加U1,则电流就会急剧增加,这样变压器就会因过热而马上烧毁.因此,在使用变压器时,必须注意变压器的额定电压和电源电压要一致.




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 。
特性参数 1、工作频率 变压器铁芯损耗与频率关系很大,故应根据使用频率来设计和使用,这种频率称工作频率。 2、额定功率 在规定的频率和电压下,变压器能长期工作,而不超过规定温升的输出功率。 3、额定电压 指在变压器的线圈上所允许施加的电压,工作时不得大于规定值。 4、电压比 指变压器初级电压和次级电压的比值,有空载电压比和负载电压比的区别。 5、空载电流 变压器次级开路时,初级仍有一定的电流,这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流(产生磁通)和铁损电流(由铁芯损耗引起)组成。对于50Hz电源变压器而言,空载电流基本上等于磁化电流 。 6、空载损耗 指变压器次级开路时,在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗,其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗(铜损),这部分损耗很小。 7、效率 指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大,效率就愈高。 8、绝缘电阻 表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
高分子软磁复合材料 近年来发展迅速,在国外已用这种材料制造高频 电源变压器和电感器,并建立相应的分析理论和设计程序。据作者所知,国内虽然进行了高分子软磁材料的研究开发,但是还未见到用于电源中电子变压器的报道。现在,国内正在开发用于电源中电子 变压器的各种铝导线。一些企业已经开发出 铜包铝导线 ,铜线在外层,占面积 15% ,总比重为 3.63g/cm3 ,考虑趋表效应和邻近效应,这种铜包铝导线的电阻率比纯铝线会小不少,而成本增加不多 ,是一种充分发挥铜和铝效果的复合材料。近年来另一值得注意的发展趋势,是选用温度指数高、耐热等级高的 180 聚酯亚胺 QZY 漆包线 和 220 聚酰亚胺 QYZ 漆包线 ,导线允许的电流密度增大, 导线直径减少,用铜量减少,铁心窗口面积减少,用铁量也同时减少,可以降低整体成本。特别是对要求体积小的高频小功率电源变压器,采用耐热性更好的漆包线 , 更能显出技术经济效益。