如何判断变压器是否出现饱和?什么是变压器饱和?
如何判断变压器是否出现饱和?什么是变压器饱和?
什么是变压器饱和?
变压器饱和是指变压器的最高工作磁密度超过了磁芯的饱和磁密度,从而出现磁芯失效的现象,该现象会随着工作磁密度的降低而自我恢复,不会造成磁芯损坏,但是会损坏电路中的其他器件。PC40铁氧体磁芯的饱和磁密度一般在0.35T左右。
变压器饱和会有什么危害?
变压器的磁芯饱和,磁导率下降,导致电感下降,变压器初级绕组相当于短路,导致流过MOS管的电流急剧上升,从而损坏MOS管。
如何判断变压器饱和?
一、选取正确的测试点:
正常我们是测试2844的3脚波形,判断3脚波形是否会超过1V,3脚的波形是真实的电流波形经过1K+102滤波器之后得到的,不能完全反应真实的工作电流波形。所以要测试变压器是否有饱和现象,要将测试点选取在MOS管3脚分流电阻两端。
二、测试工具:
分流电阻两端的电压在1V左右,需要使用最小接地测试。
三、如何从波形判断是否出现饱和:
首先我们来看两组实测波形,都是测试MOS管3脚电阻两端。

上图中,变压器电流以恒定斜率上升,说明变压器无饱和现象。

在这组波形中可以看出,1、2两个箭头所指向部分的电流上升斜率明显不同,1箭头指向的上升斜率较小,属于正常工作状态。2剪头所指向的上升斜率很大,此时变压器磁芯已进入饱和状态,变压器的初级电感量急剧下降,初级绕组回路阻抗很低,电流急剧上升。图中电流峰值已经上升至10A,已经超出MOS管承受能力,因此会损坏MOS管。
最不容易发现的变压器饱和瞬间,上电瞬间、运行瞬间等,需要注意动态测试。
针对饱和问题主要的最根本的更改措施是更改变压器的设计,因为磁感应强度:
△B=(Lp*Ip)/(Ae*NP)
△B:磁感应强度
Lp:初级电感量
Ip:峰值电流
Ae:磁芯横截面积
Np:原边匝数
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