漏电感…1∶1变压器

时间:2008-09-09

  首先测定匝数N1=N2=16匝的分开绕线的变压器的漏电感。照片1表示实验的变压器。照片(a)是1次和2次绕组分开绕线的例子。分开绕线对输人输出间的绝缘耐压极其有利,但耦合度不好,漏电感很大。

实验中使用的匝数比为1:2的变压器图

  照片1实验中使用的匝数比为1:2的变压器

  照片(b)是将2根导线同时缠绕,可以说是双线绕线。这样耦合度好,由于频带加宽,所以经常应用于高频,绝缘耐压依赖于所使用的线材的包覆材料。
  这种变压器的主要特性是2次侧断开时的1次侧的电感约400μH;短路时约11μH(比率1/36.4);双线绕法为323μH/0.58μH(比率1/557)。
  照片6.29是各个变压器的1次侧的阻抗。2次侧断开时(a)、(b)几乎为相同的值;2次侧短路时(a)中f=100kHz时|Z|=6.27Ω,(b)中|z|=0.37Ω,变得极小,是典型的R+jωL的曲线。
  照片2是1:1的绝缘变压器连接时的增益和相位的频率特性。(a)是分开绕线,频带较窄,插入损耗有0.35dB。如果是耦合度较好的双线绕线,如照片(b)所示,可实现宽带的绝缘变压器,请注意横轴上扩大为1k~100MHz的频段。

匝数比1:1的变压器的2次侧开路图

  照片3 匝数比1:1的变压器的2次侧开路/短路时的阻抗-频率特性(清楚看出f=1k~10MHz,短路时,分开绕线和双线绕线的差别)

1:1变压器的频率特性图

  照片2 1:1变压器的频率特性(3dB/p.,20deg/p,)

  给理想的变压器施加脉冲电压(方波)时,如果变压器的2次侧短路,则1次侧上不产生电压。但实际上由于漏电感的存在,会产生类似RL微分电路的响应。

  照片4 是1:1绝缘变压器的1次侧为50Ω终端时的1次电压和2次短路电流。(a)的分开绕线其漏电感很大,使微分时常数变长。从此波形来判断变压器的好坏。照片(a)和(b)的差异一目了然。

  2次短路电流的上升时间和频率特性的好坏有关,照片(b)是1:1的双绕线绕法的1次电压和2次短路电流。微分时常数很短,2次短路电流的上升时间变快。

1:1变压器的1次电压和2次短路电流图


  照片4 1:1变压器的1次电压和2次短路电流(VIN=10Vp-p,,f=100kHz,Rs=50Ω,5V/p.,0.2A/p.,lμS/p.)
  


  
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