欢迎光临湖北美顺和电子科技有限公司官网!

变压器知识 NEWS

高频变压器解决方案提供商:QQ:303914294,手机:13480777311 我们恭迎您的咨询

关于变压器磁芯垫气隙和开气隙效率问题

作者:美顺和  来源:www.hubeimsh.com   日期:2017/6/14 11:55:38  浏览次数:

关于变压器磁芯垫气隙和开气隙效率问题

磨气息与垫气息的目的都是一样,加大磁路中的磁阻.空气的磁导率是1而垫的东西磁导率视介质而定.
 
个人理解你说的磨气息的效率低温升高,有可能是你的气息开的大了总的磁阻高了,当然这个气息大小要和你的机器的要求有关,气息小了变压器高温易饱和。
不管是垫气隙还是磨气隙,都要在保持变压器感值一样的情况下,才有对比性。不知道楼主有量过这两种变压器的参数差异么?

我觉得这不是主要原因,磁力线经过气隙时,会发散,在线材中会产生涡流,增大损耗。气隙越大这种损耗越大。解决办法是气隙附近不绕线或多根细线并绕。
 
这个就是气隙的边缘磁通效应,磨气隙一般是在中间,那么由于气隙的边缘磁通效应,在绕组上会感应出涡流,引起靠近气隙处的绕组发热,导致温升过高。
 
而垫气隙的话,一般都是两边对称垫,由于气隙的分散,可以有效减少漏感,同时降低气隙的边缘磁通影响,所以效率较高。一般大功率的电源,建议垫气息。
在《开关电源磁芯元件》中有降到,磁芯磨气息处会有散磁,会在绕组上给你们产生涡流损耗。垫气息的,散磁要小很多(气息垫的磁导率要比空气的高)。
有的为了解决边缘磁通效应,在气隙中放入另种材质的磁柱。这种办法只是听说的,具体没有实践过。气隙附近不绕线做过,效果明显。气隙附近不绕线似乎只有EI型变压器容易做到吧,EE,EER,PQ,RM,POT这些接触面都在线圈中间哦。怎么才能做到气隙附近不绕线呢?我们有些大功率的变压器,比如PQ32以上的,一般在中柱点上环氧树脂胶,不知道是不是这个原因。

我还是认为垫气息和磨气息的原理是一样的.
 
垫气息根据垫的介质不同,所以气息长度不同(磁导率远大于1),而磨气息由于空气的磁导率是1所以同样条件磨气息的气息长度需要最短,但是气息一定要均匀.否则会导致磁通不均会产生局部高温.
 
还有7楼的说法我有不同观点:磁力线经过气隙时,会发散.但是解决的办法不是气息附近不饶线,而是线圈紧密饶在磁心上并且包围气息,这样线圈产生的磁通将迫使边缘磁通回到中心磁心中.就可能不产生磁力线发散.

如果在气息上面绕绕组,这样应该会使得磁散应该更大。因为绕组的磁导率比空气的高,那散磁就会有更多的形成涡流了。
 
减小散磁,应该增大气息处的磁导率,使磁力线通过气息返回磁芯,而不是通过绕组,从而来减小涡流损耗。

 本身就是线圈通过的电流产生磁场,主要是集中在线圈的中间.发散的磁场远小于线圈产生的磁场,所以线圈抑制了散磁.
 
假设磁导率不变可以极限的想像两个线圈同向但是之间的间距(气息)由很接近到无穷大?那个发散的多?
 
就涡流和磁力线、磁导率等的关系。我上面有讲。散磁对涡流的影响很大。我曾经做过一个2W的产品。绕组在气息和没有在气息上面效率相差3个百分点。不在气息上的好。
是我理解的理论错了?还在怀疑!不过我没做过这样的试验,但是要避开气息会加大变压器的余量.且EI磁心会好操作点?3个点 有点可怕哦,我120W的机器 满载效率现在有87% 能加一个点我就爽死了啊

刚刚问了 做变压器的工程师,他告诉我比如PQ的磁性两边垫气息容易散磁,两边接触中间磨气息不容易散磁.
 
线圈走气息外面与否是由于控制电压的需要,比如计算需要11.5圈的线,可以饶12圈,其中有一圈走在气息上面,因为气息处的磁场弱!
 
我继续郁闷中~!!!

晕?120W的怎么可能会给你升3个点啊,那样估计变压器早就炸了。
 
体现损耗比较大。
 
我们也只是做几个样品测试一下,方便打样和采购。

我这个是PQ3535的变压器。功率400W,线圈全部用多股线线的丝包线绕制的。
 
之前也做过这样的试验。就是先将磁芯开模中柱一部分,再将磁芯两边用绝缘材料如绝缘胶带进行垫隙。达到要求的电感量。这样既开中柱又垫了两边的变压器也比只开磨中柱获得气隙的变压器效率高。
 
这和两块磁芯有无接触有没有关系呢?是不是磁芯两块接触了损耗就大点呢?呵呵,这只是我的一点猜测,不准确的地方请指点下。

只要使用了比空气磁导率高的垫片,就可以减小涡流损耗了。

涡流,是因为散磁或者外部磁场变化使得绕组内部产生的环流吗?

漏感,绕组引线过程、变压器耦合...产生的。

但我了解到有人说,如果垫气隙的话对EMC不好  不知道此种说法对否?冰版可否告知一下?

我也听做电源的朋友说垫气隙EMC效果不好。想效率高的话最好又不要加屏蔽。

我认为事物都是相对的,没有绝对的。磨气隙与垫气息各有优点,不存在垫气隙就一定比磨气隙好,关键在于气隙的宽度是不是最佳。

首长说得对!我们也发现这个问题,同样的绕法,同样的电感量,垫气息比磨气息温度低5-10度,但是不理解原因,现在领悟了,多谢!

很有道理;

从宏观来开,垫气隙和中心柱开气的电感量是一样的,但实际测试时,产品的漏感和实际温升是不一样的;

从储存能量的角度来看,中心柱开气的产品,其储存的能量大多集中在气隙部位,所以该处的温度很高,并且处于线包里面,热量不易散去,所以温升会偏高;而针对垫气隙的变压器,变压器储存的能量分散到3个部位(中心柱的能量还是大),但因为储存的能量分散了,况且边缘支柱都处于空气中,散热也较快,所以整体变压器的温升会较低。
不管采用哪种开气方式,电源的效率还是基本一样的。
所以针对这种情况,若开气隙较大,建议垫气隙;若开气隙较小,建议开中心柱,可以减小漏感。
那就别用磨中柱的,还是用垫气隙的吧!
但是垫气隙的干扰会大一些。建议做大功率的电源垫气隙。

大体看了看,垫气隙比磨气隙的好?不敢苟同。因为垫气隙时,会从垫的地方漏磁,会把你的整个PCB上对这种EMI敏感的元件,尤其是主控芯片,干扰的一塌糊涂。 你会发现,时间久了,在垫气隙的地方,胶带会发黑。这个地方不亚于“电磁炮”,你可以自己试试看。
至于漏磁的问题,可以通过包铜箔来解决

我还是叙述我的观点,漏磁产生的磁场才磁性中流动,到气息处少许散开.包铜避免不了散磁.(没有磁场产生,任何介质都可看做磁导体)
 
还是用线圈满绕气息处,线圈产生的磁场压抑散磁,做的好完全可以避免散磁.

不建议用铜箔来解决,铜箔产生的回路面积更大,漏磁在铜箔形成的涡流也更大。如果垫气隙,再外包铜箔,效率会急剧降低。

 我们两个是知音啊,我大部分同意你的观点。不知道冰版是不是对我说的理解有误,还是我表达的不清楚。
 
可以做个试验,在垫气隙的地方放块铜片,一会铜剧烫,都能煮鸡蛋。因为你的功率现在是400W的,这个漏磁能量,很大,有点类似电磁炉啦。

我们只是站在各自的观点上考虑问题,大家有了分歧是好事,讨论出正确结论就是大家想看到的!

包铜带治标不治本啊,这种漏磁遇到谁就杀谁,没有任何东西能挡得住,只是时间的问题,随着时间的推迟,早晚会坏掉的。

谬论!不要再这里误导别人。
 
你需要开的气隙有多大?漏磁有多少?在铜箔上产生的涡流热量又有多大?
 
你去看看,应对EMI辐射的时候,有多少的变压器包了铜箔?照你的说法岂不是全部要坏掉?

我还是想问线圈产生的磁场会不会抑制散磁?
 
铜的磁导率相比磁性材料要低的多,做屏蔽一般不会出现磁短路

这样应该是可以抑制一些。可以使用细的漆包线在气息处绕一层屏蔽绕组,来提供此导体,不让散磁通过变压器流过电流的绕组而产生涡流。

我的意思是说线圈产生的磁场抑制边缘磁通

这个散磁就是线圈产生的吧。没有绕组电流哪里来的磁场呢?

就是用使用变压器的初级绕组.气息在磁心的中心柱上
冰上兄,你是想问散磁能不能和初级绕组产生的磁场抵消是不是?
 
变压器绕组没有电流的时候,就没有散磁。所以散磁本来就是变压器的绕组产生的。
 
在反激式中,开关管导通时,散磁就是有初级绕组产生的。
是你误解啦。
 
我说的是垫气隙的,就算你加了铜箔屏蔽,在垫气隙的开口处,还会发黑的,只是时间长短的问题,到最后开口处这个地方的东西坏掉。
 
如果边缘磁通足够强,屏蔽的铜铂会感应出涡流引起局部发热

 包铜箔的本意就是要将漏磁短路掉,在铜箔上以热的形式消耗掉
 
一般的变压器垫气隙的话,都是不大的,只要变压器的工艺不是太差,漏磁不会太离谱,也就是说这个短路铜箔发热没有你想象中那么厉害

这个我赞成,只是我想的是线圈产生的磁场会不会抑制漏磁,cheng111兄已经回答过了,我只是想确认,过几天我会弄两个变压器做个试验

这个如何抑制?
 
漏磁通本来就是一个线圈产生,而不能通过另一个线圈,而直接回到磁场中的那部分磁通。
 
你可否说说你的想法,你觉得是如何抑制的呢?

假设磁心是闭合的磁心,没有气息,磁心在不饱和的情况下应该没有漏磁?
 
线圈产生磁场,在线圈的中间,如果没有磁心,磁场在线圈内部是不会发散的.
 
如果绕线避开气息处,气息周围的场就弱,这样在流经气息处就容易散磁.
 
不知道我的表述冰版能否看懂?

确实没明白你要表述的意思
 
磁力线没有磁芯,他是发散的,有磁芯的话,就更容易被束缚在一起

磁力线主要分布在变压器磁芯里,在经过气隙时产生边缘效应。一部分磁感线向外发散,但发散的这部分磁感线,会有回到磁芯。就是气隙越大,发散的越厉害;离气隙越远,磁感线越少,相应的磁场越弱。当然,气隙会带来更多的EMI问题,但是也不是没有解决的办法,比如,研磨磁芯中柱,在变压器外面包屏蔽接地,这样因离气隙远,产生的损耗也小的多。垫气隙的变压器远离EMC滤波电路,如果是铁壳又排除了输入、输出线的干扰辐射问题也不大。

我想做下试验,验证一下初级线圈绕在气息和避开气息对边缘磁通有什么影响.
 
今天收到变压器厂打样的PQ3230变压器,

我 原本的意思是初级线圈避开气息,绕在磁心中心柱两边,可是打的样确是只绕到一边去了.测了一下感量也不对,高了100.原先是420U有点失落!
 
但我还是做了下试验,效率只有79%绕满整个中心柱的效率87%变压器的温升也高了40度恐怖.
 
我打个变压器的样比较麻烦,有没那位兄台可以验证一下(避开气息只是在有气息的地方散开绕)
 
不是所有的变压器都可以做到避开气息的。EE的怎么可能避开气息呢?避开气息,磁芯窗口的利用率就不高了。

冰前辈的效率不高,主要是耦合性变差引起的。
 
还有,可能我要解释一下,像变压器,为了解决气隙边缘效应主要多股细线并绕。储能电感则避开气隙。很多储能电感的绕线是用铜片成型的,这更要避开气隙。

为了解决气隙的边缘效应用多股线并绕,我非常同意。

确实啊。PQ的磁芯避开气隙应该不行吧。而且我这做的变压器线径就是用的0.1*70P的丝包线。

无风铃,你好,个人想了想,你的这个PQ的应该是个400W的PFC变压器吧,用0.1*70的不如用0.05*100的,因为气隙处的磁场轰击的是你线的纵截面,也就是你线越细越好。再者如果改用垫气隙的话,一是垫气隙的地方漏磁会“污染”对信号敏感的器件如L6561 MC33262 NCP1654等这些PFC控制芯片,二是如果你加外圈铜带,这个铜上的温度可以煮鸡蛋啊,小心烫着,同时你的效率也会很低。你最好自己亲自试试,我原来做过一个650W的PFC单元电路,开始偷懒,用垫气隙的,EMI差,在外圈采用铜胶带屏蔽,眼看着铜就变颜色,煮鸡蛋肯定没问题,最后只能老实的用磨气隙,当时自己磨了1天才把气隙磨好。标称满载下PF值0.97,效率0.94,用NCP1654控制芯片,个人还是比较满意的。
冰版,小弟有个疑问。
 
不管是垫气息还是磨气息,中柱的距离应该是一样的吧。理想情况下,磨气息的话只有中柱有漏磁,垫气息的话中柱和边沿都有漏磁。这个不是磨气息漏磁更少吗?

垫气隙有三个气隙,距离不一样。

你可以自己去实验下就知道是否一样了!
 
垫气隙由于边柱有气隙存在,所以漏磁更多

感觉不可能吧,明显垫磁芯气息的效率要低很多啊。

反激输出比较大的功率的时候,中柱磨气隙变压器温度比边柱垫气隙温度高10-20度,这个实验证明了的,但是观察效率并没有明显变化。

你可以在大功率电源中,用热偶点胶实际测试就知道了

 

开关电源的EMI源不光是变压器
DATA:2018/3/9 10:31:17
高频变压器绕线的注意要点
DATA:2018/2/28 13:50:20
高频变压器异响问题解决方法
DATA:2018/2/24 11:40:40
高频变压器的磁芯材料
DATA:2018/1/17 11:23:03
如何减小高频变压器的损耗
DATA:2017/10/9 10:53:30
关于变压器磁芯垫气隙和开气隙效…
DATA:2017/6/14 11:55:38 Hit:130
高频变压器检查标准
DATA:2017/9/11 10:49:03 Hit:125
如何选择用扁铜带还是利兹线做高…
DATA:2017/6/29 14:51:37 Hit:100
高频变压器含浸的作用与流程
DATA:2017/8/11 9:41:04 Hit:93
高频变压器设计仿真软件有哪些?…
DATA:2017/6/17 10:04:32 Hit:92
  • 联系电话:0714-3040002
  • 联系传真:0755-21012216
  • 联系邮箱:951892323@qq.com
  • 联系地址:黄石阳新城北工业区综合大道21号
关闭
0714-3040002 工作日:9:00-18:00
周 六:9:00-18:00
高频变压器_开关电源变压器_武汉高频变压器厂_高频变压器生产厂家_湖北美顺和电子科技有限公司官网

品牌故事 | 关于美顺和 | 服务承诺 | 付款方式 | 人才招聘 | 客户案例 | 服务项目 | 粤ICP备17081005号

COPYRIGHT © 2005-2017 Powered by www.hubeimsh.com . All Right Reserved.

湖北美顺和电子科技有限公司|专注于高频变压器生产 | 百度统计 | 网站访问量:12541

业务咨询>>>   国内市场:王先生13530726487    广东市场:孙先生13691952363