变压器浪涌电流产生的原因和简单测试方法
变压器在通电瞬间会产生一个很大的电流尖峰叫浪涌电流
浪涌电压/电流产生的原因
由于电压突变引起的
当变压器合闸时正是电源正弦波的波形进入零的位置时，变压器会产生很大的冲击电流，甚至会造成变压器保护动作跳闸。不过这种概率很低，所以平时变压器合闸时，其冲击电流都很小
变压器在空载合闸时会出现激磁涌流。其大小可达稳态激磁电流的80-100倍，或额定电流的6-8倍。涌流对变压器本身不会造成大的危害，但在某些情况下能造成电波动，如不采取相应措施，可能使变压器过电流或差动继电保护误动作。变压器励磁涌流是变压器全电压充电时在其绕组中产生的暂态电流. 变压器投入前铁芯中的剩余磁通与变压器投入时工作电压产生的磁通方向相同时,其总磁通远远超过铁芯的饱和磁通量,因此产生较大的涌流,其中最大峰值可达到变压器额定电流的6-8倍.励磁涌流与变压器投入时系统电压的相角,变压器铁芯的剩余磁通和电源系统阻抗等因素有关.最大涌流出现在变压器投入时电压经过零点的瞬间(该时磁通为峰值).变压器涌流中含有直流分量和高次谐波分量,随时间衰减,其衰减时间取决于回路电阻和电抗,一般大容量变压器约5-10S,小容量变压器约为0.2S左右
一般在工厂生产检验时在电源输入处串接设定电流的保护开关（如常用的
DZ47-63 C20）开机时不发生跳闸就说明激磁涌流小于该保护开关的额定电流当然要多开关几次
测试实际的激磁涌流可以用用示波器，在输入电源串接一小无感电阻，用示波器监测开机瞬时的涌浪电流的峰值
但变压器浪涌电流最大是在开机时刚好在电源正弦波的波形进入零的位置时。，人工开机时间是随机的在最大值的机率很小要用专用罗氏线圈来测量，目前全球做的最好的是pearson这一家的，很贵，动辄几万，一般的不具备
开关变压器第一讲变压器基本概念与工作原理现代电子设备对电源的工作效率、体积以及安全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。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
图1是典型的电子产品电源部分简化电路，C1是与负载并联的滤波电容。在开机上电的瞬间，电容电压不能突变，因此会产生一个很大的充电电流。根据一阶电路零状态响应模型所建立的一阶线性非齐次方程可以求出其电流初始值相当于把滤波电容短路而得到的电流值。这个电流就是我们常说的输入浪涌电流，它是在对滤波电容进行初始充电时产生的，其大小取决于启动上电时输入电压的幅值以及由桥式整流器和电解电容其所形成的回路的总电阻。 假设输入电压V1为220Vac，整个电网内阻(含整流桥和滤波电容)Rs=1Ω，若正好在电源输入波形达到90度相位的时候开机，那么开机瞬间浪涌电流的峰值将达到I=220×1.414/1=311(A)。这个浪涌电流虽然时间很短，但如果不加以抑制，会减短输入电容和整流桥的寿命，还可能造成输入电源电压的降低，让使用同一输入电源的其它动力设备瞬间掉电，对临近设备的正常工作产生干扰。 浪涌电流的抑制 浪涌电流的抑制方法有很多，一般中小功率电源中采用电阻限流的办法抑制开机浪涌电流。图2是一个常见的110V/220V双输入电源示意图，以此为例，我们分析一下如何使用NTC热敏电阻进行浪涌电流的抑制。
NTC热敏电阻，即负温度系数热敏电阻，其特性是电阻值随着温度的升高而呈非线性的下降。NTC在应用上一般分为测温热敏电阻和功率型热敏电阻，用于抑制浪涌的NTC热敏电阻指的就是功率型热敏电阻器。 图2中R1~R4为热敏电阻浪涌抑制器通常放置的位置。对于同时兼容110Vac和220Vac输入的双电压输入产品，应该在R1和R2位置同时放两个NTC热敏电阻，这样可使在110Vac输入连接线连接时和220Vac输入连接线断开时的冲击电流大小一致，也可单独在R3或R4处放置一个NTC热敏电阻。对于只有220Vac输入的单电压产品，只需在R3或R1位置放1个NTC热敏电阻即可。 其工作原理如下： 在常温下，NTC热敏电阻具有较高的电阻值(一般选用5Ω或10Ω)，即标称零功率电阻值。参考图1的例子，串接10ΩNTC时，开机浪涌电流为：I=220×1.414/(1+10)= 28(A)，比未使用NTC热敏电阻时的311A降低了10倍，有效的起到了抑制浪涌电流的作用。 开机后，由于NTC热敏电阻迅速发热、温度升高，其电阻值会在毫秒级的时间内迅速下降到一个很小的级别，一般只有零点几欧到几欧的大小，相对于传统的固定阻值限流电阻而言，这意味着电阻上的功耗因为阻值的下降随之降低了几十到上百倍，因此这种设计非常适合对转换效率和节能有较高要求的产品，如开关电源。 断电后，NTC热敏电阻随着自身的冷却，电阻值会逐渐恢复到标称零功率电阻值，恢复时间需要几十秒到几分钟不等。下一次启动时，又按上述过程循环。 改进型电源设计 上述使用NTC浪涌抑制器的电路与使用固定电阻的电路相比，已经具备了节能的特性。对于某些特殊的产品，如工业产品，有时客户会提出如下要求：1、如何降低NTC的故障率以提高其使用寿命?2、如何将NTC的功耗降至最低?3、如何使串联了NTC热敏电阻的电源电路能适应循环开关的应用条件? 对于第1、2两点，因为NTC热敏电阻的主要作用是抑制浪涌，产品正常启动后它所消耗的能量是我们不需要的，如果有一种可行的办法能将NTC热敏电阻从正常工作的电路中切断，就可以满足这种要求。 对于第3点，首先分析为什么使用了NTC热敏电阻的产品不能频繁开关。从电路工作原理的分析我们可以看到，在正常工作状态下，是有一定电流通过NTC热敏电阻的，这个工作电流足以使NTC的表面温度达到100℃～200℃。当产品关断时，NTC热敏电阻必须
高频变压器参数计算 2009-08-28 11:26 一．电磁学计算公式推导： 1．磁通量与磁通密度相关公式： Ф = B * S⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯 S ----- 磁路的截面积(平方米) B = H * μ⑵ μ ----- 磁导率(无单位也叫无量纲) H ----- 磁场强度(伏特每米) H = I*N / l⑶ I ----- 电流强度(安培) N ----- 线圈匝数(圈T) l ----- 磁路长路(米) 2．电感中反感应电动势与电流以及磁通之间相关关系式： EL =⊿Ф / ⊿t * N⑷ EL = ⊿i / ⊿t * L⑸ ⊿Ф ----- 磁通变化量(韦伯) ⊿i ----- 电流变化量(安培) ⊿t ----- 时间变化量(秒) N ----- 线圈匝数(圈T) L ------- 电感的电感量(亨) 由上面两个公式可以推出下面的公式： ⊿Ф / ⊿t * N = ⊿i / ⊿t * L 变形可得： N = ⊿i * L/⊿Ф 再由Ф = B * S 可得下式: N = ⊿i * L / ( B * S )⑹ 且由⑸式直接变形可得： ⊿i = EL * ⊿t / L⑺ 联合⑴⑵⑶⑷同时可以推出如下算式: L =(μ* S )/ l * N2⑻ 这说明在磁芯一定的情况下电感量与匝数的平方成正比(影响电感量的因素) 3．电感中能量与电流的关系： QL = 1/2 * I2 * L⑼ QL -------- 电感中储存的能量(焦耳) I -------- 电感中的电流(安培) L ------- 电感的电感量(亨) 4．根据能量守恒定律及影响电感量的因素和联合⑺⑻⑼式可以得出初次级匝数
浪涌电流限制电路图 开关电源在加电时，会产生较高的浪涌电流，因此必须在电源的输入端安装防止浪涌电流的软启动装置，才能有效地将浪涌电流减小到允许的范围内。浪涌电流主要是由滤波电容充电引起，在开关管开始导通的瞬间，电容对交流呈现出较低的阻抗。如果不采取任何保护措施，浪涌电流可接近数百A。 开关电源的输入一般采用电容整流滤波电路如图2所示，滤波电容C可选用低频或高频电容器，若用低频电容器则需并联同容量高频电容器来承担充放电电流。图中在整流和滤波之间串入的限流电阻Rsc是为了防止浪涌电流的冲击。合闸时Rsc限制了电容C的充电电流，经过一段时间，C上的电压达到预置值或电容C1上电压达到继电器T动作电压时，Rsc被短路完成了启动。同时还可以采用可控硅等电路来短接Rsc。当合闸时，由于可控硅截止，通过Rsc对电容C进行充电，经一段时间后，触发可控硅导通，从而短接了限流电阻Rsc。 开关电源中浪涌电流抑制模块的应用 [导读]分析了电容输入式滤波整流器上电时对电源的浪涌电流冲击及危害，介绍了常规解决办法及存在的问题，提出一种实用解决方案。 1 上电浪涌电流 目前，考虑到体积，成本等因素，大多数AC/DC变换器输入整流滤波采用电容输入式滤波方式，电路原理如图1所示。由于电容器上电压不能跃变，在整流器上电之初，滤波电容电压几乎为零，等效为整流输出端短路。如在最不利的情况（上电时的电压瞬时值为电源电压峰值）上电，则会产生远高于整流器正常工作电流的输入浪涌电流，如图2所示。当滤波电容为470μF并且电源内阻较小时，第一个电流峰值将超过100A，为正常工作电流峰值的10倍。
浪涌电流会造成电源电压波形塌陷，使得供电质量变差，甚至会影响其他用电设备的工作以及使保护电路动作；由于浪涌电流冲击整流器的输入熔断器，使其在若干次上电过程的浪涌电流冲击下而非过载熔断。为避免这类现象发生，而不得不选用更高额定电流的熔断器，但将出现过载时熔断器不能熔断，起不到保护整流器及用电电路的作用；过高的上电浪涌电流对整流器和滤波电容器造成不可恢复的损坏。因此，必须对带有电容滤波的整流器输入浪涌电流加以限制。 2 上电浪涌电流的限制 限制上电浪涌电流最有效的方法是，在整流器与滤波电容器之间，或在整流器的输入侧加一负温度系数热敏电阻（NTC），如图3所示。利用负温度系数热敏电阻在常温状态下具有较高阻值来限制上电浪涌电流，上电后由于NTC流过电流发热使其电阻值降低以减小NTC 上的损耗。这种方法虽然简单，但存在的问题是限制上电浪涌电流性能受环境温度和NTC 的初始温度影响，在环境温度较高或在上电时间间隔很短时，NTC起不到限制上电浪涌电流的作用，因此，这种限制上电浪涌电流方式仅用于价格低廉的微机电源或其他低成本电源。而在彩色电视机和显示器上，限制上电浪涌电流则采用串一限流电阻，电路如图4所示。最常见的应用是彩色电视机，这种方法的优点是简单，可靠性高，允许在宽环境温度范围内工作，其缺点是限流电阻上有损耗，降低了电源效率。事实上整流器上电处于稳态工作后，这一限流电阻的限流作用已完成，仅起到消耗功率、发热的负作用，因此，在功率较大的开关电源中，采用上电后经一定延时后用一机械触点或电子触点将限流电阻短路，如图5所示。这种限制上电浪涌电流方式性能好，但电路复杂，占用体积较大。为使应用这种抑制上电浪涌电流方式，象仅仅串限流电阻一样方便，本文推出开关电源上电浪涌电流抑制模块。
页序1of3 版本首版发行制定审核日期A/0版本变更 批准: 生效日期:
页序2of3 1.0 目的 规范高频变压器的检验内容与方式，以确保来料品质符合产品生产要求 2.0 范围 仅适用于高频变压器的一般检验 3.0 参考 COP830-01不合格品控制程序 COP743-01来料检验控制程序 4.0 定义 一种由铁氧体和漆包线组成的电子元器件，主要作用是在频率较高的范围内转换电磁过程 5.0 责任 5.1 IQC负责其物料检验或试验 5.2 MRB负责不合格物料的处理 6.0 程序： 6.1抽样 6.1.1外观检验：依据MIL-STD-105E按LevelⅡ级水准进行抽样,抽样时应随机从批量不同的包装单元中抽取,切忌单一从最小单元中抽取样品数 6.1.2特性&尺寸与实验则按Level S-2级水准进行抽样,并从LevelⅡ级抽样数中抽取样品数 6.2检验项目及标准 检验项目检验标准 缺陷判定 检验方法 Min Maj Cri 外观1．胶芯无破裂、烂。 2．针脚光亮、无氧化发黑、锈蚀、压痕、变 形、毛刺、锡点大或过高。 3．磁芯无破损、断裂、披锋、结合处间隙小、 均匀。 4．表面无积油、锡渣。 5．变压器无露铜。 × × × × × 以内臂长 70%左右时 照样品目视 检验 尺寸1．符合设计/开发确认资料或样品要求。 2．允许公差以零件规格书为准，无要求时， 一般允许公差： 外形尺寸：±0.5mm 引脚直径、长度：±0.1mm 引脚间中心距离：±0.3mm 初次间引脚中心距离：±0.5mm × ×参照样品检 验用游标卡 尺、千分尺 测量 制定审核批准
标 准高频变压器检验规范 文件编号QA-WI-577 版本A/0 页序3of3 检验项目检验标准 缺陷判定 检验方法 Min Maj Cri 特性1．电感量符合零件规格书要求，无要求时， 一般误差：±10% 2．直流电阻符合零件规格书，无要求时，一 般误差：±15% 3．相位正确。 4．初级、次级、磁芯之间耐压不低于工程确 认资料要求。 × × × × 1.LCR仪表 测试。 2.用LCR仪 表测试，同 相增加，反 相减少。 3.用高压机 测试。 实验1．可焊性 表面光泽、无凹凸点毛刺，浸锡均匀，无发 黑或不沾锡现象。 × 锡槽法可焊 性实验。 （温度 350℃± 20℃） 制定审核批准
摘要 变压器变压比是变压器一次绕组与二层绕组之间的电压比。是为了检测变压器每次绕组的匝数是否符合设计要求。 测量变压器的变压比，是变压器交接、大修后必须进行的试验，在变电所投入使用时，变压器是保证变电所所用电与馈出电的电压稳定的重要设备，具体到变压器时，是变压器变压比起作用，通过试验可以验证变压器的电压变换是否正确，还可以检查各线圈的匝数比与设计是否相符、各分接引线是否连接正确，及变压器匝数是否短路等，变压器能否投入运行，也要根据试验结果进行判断。 本论文主要是通过变压器变压比自动测试仪对树脂绝缘干式整流变压器的变压比进行测试，通过测试结果判断该变压器变压比是否合格。 关键字：变压器，变压比，变压器变压比自动测试仪
Abstract Transformer transformer ratio is the voltage transformer primary and secondary windings between the voltage ratio. In order to detect whether the number of turns of each winding of the transformer meets the design requirements. V oltage ratio measurement of transformer, transformer overhaul test must be carried out after the handover, the substation put into use, is to ensure that the transformer substation auxiliary power feeder and important electrical equipment of voltage stability, specific to the transformer, the transformer is compared, through the test can verify voltage transformer is correct, you can also check the coil number ratio and design are consistent with the tap lead is properly connected, and the transformer turns is short circuit, the transformer can put into operation, should be judged according to the test results. This paper is mainly through the transformer transformer ratio automatic test instrument for resin insulation dry rectifier transformer transformer ratio of the test, through the test results to determine whether the transformer transformer ratio is qualified. Keyword:Transformer, transformer ratio, transformert ransformer ratio automatic test instrument
MOSFET开关管工作的最大占空比Dmax： 式中：Vor为副边折射到原边的反射电压，当输入为AC220V时反射电压为135V；VminDC为整流后的最低直流电压；VDS为MOSFET功率管导通时D与S极间电压，一般取10V。 变压器原边绕组电流峰值IPK为: 式中：η为变压器的转换效率；Po为输出额定功率，单位为W。 变压器原边电感量LP: 式中：Ts为开关管的周期(s)；LP单位为H。 变压器的气隙lg:
式中：Ae为磁芯的有效截面积(cm2)；△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)；Lp单位取H，IPK单位取A，lg单位为mm。 变压器磁芯 反激式变换器功率通常较小，一般选用铁氧体磁芯作为变压器磁芯，其功率容量AP为 式中：AQ为磁芯窗口面积，单位为cm2；Ae为磁芯的有效截面积，单位为cm2；Po 是变压器的标称输出功率，单位为W；fs为开关管的开关频率；Bm为磁芯最大磁感应强度，单位为T；δ为线圈导线的电流密度，通常取200～300A/cm2，η是变压器的转换效率；Km 为窗口填充系数，一般为0.2~0.4；KC为磁芯的填充系数，对于铁氧体为1.0。 根据求得的AP值选择余量稍大的磁芯，一般尽量选择窗口长宽之比较大的磁芯，这样磁芯的窗口有效使用系数较高，同时可以减少漏感。 变压器原边匝数NP: 式中：△B为磁芯工作磁感应强度变化值(T)，Ae单位为cm2，Ts单位为s。 变压器副边匝数Ns:
式中：VD为变压器二次侧整流二极管导通的正向压降。 功率开关管的选择 开关管的最小电压应力UDS 一般选择DS间击穿电压应比式(9)计算值稍大的MOSFET功率管。 绕组电阻值R： 式中：MUT为平均每匝导线长度(cm)；N为导线匝数； 为20℃时导线每cm的电阻值(μΩ)。 绕组铜耗PCU为： 原、副边绕组电阻值可通过求绕组电阻值R的公式求出，当求原边绕组铜耗时，电流用原边峰值电流IPK来计算;求副边绕组铜耗时，电流用输出电流Io来计算。 磁芯损耗 磁芯损耗取决于工作频率、工作磁感应强度、电路工作状态和所选用的磁芯材料的性能。对于双极性开关变压器，磁芯损耗PC：
开关电源变压器的漏感 任何变压器都存在漏感，但开关变压器的漏感对开关电源性能指标的影响特别重要。由于开关变压器漏感的存在，当控制开关断开的瞬间会产生反电动势，容易把开关器件过压击穿；漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路，使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。因此，分析漏感产生的原 理和减少漏感的产生也是开关变压器设计的重要内容之一。 开关变压器线圈之间存在漏感，是因为线圈之间存在漏磁通而产生的；因此，计算出线圈之间的漏磁通量就可以计算出漏感的数值。要计算变压器线圈之间存在的漏磁通，首先是要知道两个线圈之间的磁场分布。我们知道螺旋线圈中的磁场分布与两块极板中的电场分布有些相似之处，就是螺旋线圈中磁场强度分布是基本均匀的，并且磁场能量基本集中在螺旋线圈之中。另外，在计算螺旋线圈之内或之外的磁场强度分布时，比较复杂的情况可用麦克斯韦定理或毕-沙定理，而比较简单的情况可用安培环路定律或磁路的克希霍夫定律。 图2-30是分析计算开关变压器线圈之间漏感的原理图。下面我们就用图2-30来简单分析开关变压器线圈之间产生漏感的原理，并进行一些比较简单的计算。 在图2-30中，N1、N2分别为变压器的初、次级线圈，Tc 是变压器铁芯。r 是变压器铁芯的半径，r1、r2分别是变压器初、次级线圈的半径；d1为初级线圈到铁芯的距离，d2为初、次级线圈之间的距离。为了分析计算简单，这里假设变压器初、次级线圈的匝数以及线大比特电子变压器论坛 h t t p ://b b s .b i g -b i t .c o m
径相等，流过线圈的电流全部集中在线径的中心；因此，它们之间的距离全部是两线圈之间的中心距离，如虚线所示。 设铁芯的截面积为S ，S=πr2；初级线圈的截面积为S1，S1=πr 21；次级线圈的截面积为S2，S2=πr22；初级线圈与铁芯的间隔截面积为Sd1，Sd1=S1－S ；次级线圈与初级线圈的间隙截面积为Sd2，Sd2=S2－S1；电流I1流过初级线圈产生的磁场强度为H1， 在面积S1之内产生的磁通量为φ1，在面积Sd2之内产生的磁通量 为φ1'；电流I2流过次级线圈产生的的磁场强度为H2，磁通量为φ2。 图2.30 由此可以求得电流I2流过变压器次级线圈N2产生的磁通量为：大比特电子变压器论坛 h t t p ://b b s .b i g -b i t .c o m
开关电源变压器测试标准 正常的试验大气条件(除有规定条件除外，均应在正常试验条件下进行试验)： 温 度： 15~35℃ 相对湿度： 45%~75% 气 压： 86~106kPa 一、直流铜阻 目的：保证每一绕组使用正确的漆包线规格。 仪器：TH2511低直流电阻测试仪。 方法：变压器各绕组在温度为20℃时的直流电阻，应符合产品规格书的标准。 若测量环境温度不等于20℃时，应按下面的公式换算 R 20=θ +5.2345 .254R θ 式中： R 20——温度为20时的直流电阻，Ω； R θ ——温度为θ 时测得的直流电阻，Ω； θ——测量时的环境温度，℃。 二、电感量 目的：确保使用正确的磁性材料及绕组圈数的正确性。 仪器：WK3255B 电桥。 方法：对变压器测试端施加额定条件的电桥，测试电感量。见图1 图1 开路
三、直流叠加 目的：检验磁芯的磁饱和特性或实际工作条件下的磁芯特性。 仪器：WK3255B 电桥；FJ1772A 直流磁化电源。 方法：对变压器测试端施加规定的直流电流，用电桥测试电感量。见图2 图2 图中I 0 —— 在测试端N1绕组施加的直流电流 四、漏感 目的：保证绕组处于骨架上正确的位置以及磁性材料的气隙大小的正确性。 仪器：WK3255B 电桥。 方法：将所测变压器次级端短路，在初级端施加额定条件的电桥测试电感量。 见图3 图3 五、绝缘电阻 目的：保证每一绕组对磁芯、静电屏蔽及各绕组间绝缘电阻性能满足所需的 技术指标。 仪器：2679绝缘电阻测试仪。 短 路
方法：用绝缘电阻测试仪对变压器的初次级绕组间或绕组和磁芯、静电屏蔽间施加直流电压500V，测试绝缘电阻值。 不作包装或简易包装的非灌封、浇注结构的元件，测量常态绝缘电阻 前，可先进行预处理。预处理方法：清除变压器表面的尘垢，再将变 压器放入温度80±5℃的烘箱内，保持表1规定的时间从箱内取出， 在正常大气条件下放置48h。 表1 六、绝缘耐压 目的：保证绕组使用了正确的材料和绕组处于正确的位置并提供所需的安全隔离等级。 仪器：2671绝缘耐压测试仪。 方法：将试验电压施加在被测绕组与磁芯、静电屏蔽间，其他绕组与磁芯及静电屏蔽相连。 试验电压在2KV以上时，应从零开始逐渐升高电压至规定值，并保持 规定时间，然后逐渐将试验电压降至零再切断电源。 七、相位 目的：保证每个绕组绕线方向的正确性，即同名端位置是否符合要求。 仪器：3250综合测试仪。 图4 左图黑点标明该变压器的同名端；即表示1、3为绕组的绕线起头端。
常用的防浪涌电路有三种方案 常用的防浪涌电路有三种方案： 一、利用传统的防雷元器件组合成防浪涌电路，例如TVS管（瞬态抑制二极管），气体放电管，PTC（热敏电阻）等。这些防雷元器件的价格都很低。 二、光耦合电路。(光隔离器件，价格较低，TPL521-4价格为2元左右。) 三、磁耦合电路。磁隔离是ADI公司iCoupler专利技术，是基于芯片级变压器的隔离技术。利用该公司生产的相关芯片可以大大简化电路，减少PCB的面积。(adm2483的价格在10元左右，adm3251e的价格在10元~20元之间。) 浪涌的来源：浪涌通常由自然界的雷电、电源系统（特别是带很重的感性负载）开关切换时引起的，浪涌的产生将带来能量巨大的瞬变过压或过流，例如感应雷在RS-485传输线上引起的瞬变干扰，其能量可在瞬间烧毁连结传输线上的全部器件。 通常所说的防浪涌，有两个耐压指标，一个是共模，一个是差模。自然界雷电或大电流切换时产生的浪涌一般认为是共模的，而差模形式的浪涌往往是由于数据电缆附近有高压线经过，数据电缆与高压线之间因绝缘不良而产生的，虽然后者比前者产生的电压和电流要小得多，但它不像前者那样只维持很短的几毫秒，而会在数据通信网络中较长时间内稳定地存在。光耦或磁耦器件标称的耐压是共模，也就是前端到后端之间的耐压。如果超过这个耐压，前端后端都一起烧坏；器件不会标称差模的耐压，这个由电路的设计来决定，如果超过这个耐压，前端烧坏，后端不会烧坏。 防浪涌电路通常分为隔离法和规避法： 一、隔离法 光耦合（需要隔离电源） 光耦合器（optical coupler，OC）亦称光电隔离器，简称光耦。光耦合器以光为媒介传输电信号。它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波
摘要 变压器变压比就就是变压器一次绕组与二层绕组之间得电压比。就就是为了检测变压器每次绕组得匝数就就是否符合设计要求。 测量变压器得变压比，就就是变压器交接、大修后必须进行得试验,在变电所投入使用时,变压器就就是保证变电所所用电与馈出电得电压稳定得重要设备,具体到变压器时,就就是变压器变压比起作用,通过试验可以验证变压器得电压变换就就是否正确,还可以检查各线圈得匝数比与设计就就是否相符、各分接引线就就是否连接正确,及变压器匝数就就是否短路等,变压器能否投入运行,也要根据试验结果进行判断。 本论文主要就就是通过变压器变压比自动测试仪对树脂绝缘干式整流变压器得变压比进行测试,通过测试结果判断该变压器变压比就就是否合格。 关键字:变压器，变压比,变压器变压比自动测试仪
Abstrａct Tranｓformeｒtransｆｏｒmｅr ｒatioｉs thｅｖolｔａge tｒａｎｓformer primary aｎｄseｃondａry wｉndｉngs bｅtｗeｅn the vｏltage ratio、In orｄｅr to ｄｅｔectｗhetｈer tｈe nuｍberｏf ｔｕrｎs of each windingｏｆthｅtraｎｓfoｒｍeｒmeetｓtheｄesｉgn requirements、 Vｏltaｇeｒatiｏmeａsｕｒemｅntｏf transｆoｒｍｅｒ, ｔransfｏrmer over ｈａuｌtest must bｅcarrｉed oｕｔafter ｔhｅhａndovｅr,ｔhe substatiｏn put intｏuse，is ｔｏensｕre thａt ｔhe tranｓformｅr ｓuｂstatｉon ａuxilｉary powｅr feedｅｒaｎd importaｎtｅｌeｃｔｒｉcal equipmenｔof vｏltａgｅstability, sｐeｃifｉｃｔo the ｔｒansformer,the trａnsformer is parｅd，thｒoｕgh ｔhe teｓt cａｎvｅriｆｙvoｌtagｅtransformer is correct，ｙou ｃan ａｌsｏcｈeck tｈe coil ｎuｍber ｒatiｏanｄｄeｓign are consｉsｔｅnt wiｔh tｈe ｔaｐｌeaｄis pｒoperｌy connected，and theｔｒａnsｆoｒmeｒturns iｓsｈort cirｃui ｔ, ｔhe tranｓfoｒmer cａｎput into ｏperatiｏn,ｓhould be jｕdｇed ａccordｉn ｇto ｔhe teｓt resuｌｔs、 This paｐer ｉｓｍaｉｎly througｈｔhe ｔranｓformeｒtｒansformｅr raｔio auｔomatｉc tｅst instruｍｅnt fｏr resin inｓuｌatｉｏn dry ｒectifｉer trａnsｆｏrmer t ｒａｎsfｏｒmer raｔｉo of ｔhｅtｅｓt, through thｅteｓt reｓults to deｔeｒminｅwhether the transformer trａnｓformｅr rａｔio ｉs qualified、 Keyworｄ:Ｔransfoｒｍｅr, transｆormeｒratｉo, tｒansfｏrmert raｎｓfｏrｍer rａtio automatｉｃtｅst iｎｓtrumｅｎt 目录 摘要?I Absｔract?II 目录?IＩI １绪论?１ ２试验概况?1
8 ● 超大L C D 显示，计算机控制，一次设定，自动完成测试项目； ● 试验时智能采集试品击穿电流 电压值，直接L C D 显示； ● 内置电流传感器、电压衰减器，B N C 连接示波器观测波形（高配）； ● 进口电子式主开关，波形稳定，可比性强，寿命长； ● 正负自动切换，正负极性可以交替切换； ● 程控高压电源，电压稳定精度高； ● 浪涌注入相位角度0~359°自由设定； ● 内置I E C 61000-4-5标准试验等级； ● E M C K 3000测量软件保存波形和试验记录（选配）； ● R S -232通讯接口，可实施远程控制。 全自动雷击浪涌模拟器 S G -5006G （台式）用于评估设备电源线和内部连接线在经受来自开关切换及自然界雷击所引起高能量瞬变干扰时的性能提供一个共同依据。 性能完全满足最新的IEC61000-4-5 和GB/T17626.5 GB/T16927.1要求。 根据客户要求可以满足A N S I C 62.41/45、U L 1449要求。 技术特点 S G -5006G 主要技术参数 0.1~3kA 2Ω±10% 1.2μs±30%50μs ±20% 自由设定0～359°IEC 四种标准试验等级10V/10kV 或6kV ，10V/5kA 或3kA 阻容耦合,其中差模时18μF 、共模时9μF /10Ω8μs ±30% 20μs±20% 正或负 正负交替输出电压波 输出阻抗浪涌注入相位内置标准等级浪涌耦合方式输出波形BNC 端口电压极性 输出电流波输出短路电流触发方式智能耦合/去耦网络（选配）工作电源电压范围 项 目 SG-5006G 0.2~6kV 同步/异步自由设置SGN-20G （三相五线,20A ）SGN-5010G （单相三线,20A ）单相AC220V ±10% 、50/60Hz 环境温度内包装尺寸（长×宽×高）重 量770×680×485mm 10°C ~ 40°C 约30kg
变压器变比试验 一、工作目的 检查各绕组的匝数、引线装配、分接开关指示位置是否符合要求；提供变压器能否与其他变压器并列运行的依据。 二、工作对象 变压器的一、二次侧绕组。 三、知识准备 变压器的电压比（简称变比），是变压器空载时高压绕组电压U1与低压绕组电压U2的比值，即变比k= U1/ U2。变压器的变比试验是验证变压器能否达到规定的电压变换效果，变比是否符合变压器技术条件或铭牌所规定的数值的一项试验。四、工作器材准备 BBC6638变比测试仪1套；包括变比测试仪专用导线若干、放电棒等。 五、工作危险点分析 （1）注意与加压部分保持足够的安全距离。 （2）防止加压部分从高出脱落造成人身伤害。 （3）注意与相邻试验班组的谐调。 六、工作接线图 七、工作步骤 （1）将变比测试仪接地（先接接地端，后接仪器端） （2）将变比测试仪的ABC,abc通过专用导线和变压器的ABC,abc相连接。 （3）在变比测试仪上分别输入“变压器组别”，“总分接数”，“级差”和“额定变比”。 八、工作标准 根据《电力设备预防性试验规程DL/T 596-1996》规定；试验周期：1）分接开关引线拆装后，2）更换绕组后，3）必要时。要求：1）各相应接头的电压比与铭牌
值相比，不应有显著差别，且符合规律，2）电压35kV以下，电压比小于3的变压器电压比允许偏差为±1%；其它所有变压器：额定分接电压比允许偏差±0.5%，其它分接的电压比应在变压器阻抗电压值（%）的1/10以内，但不得超过±1. 九、综合分析方法及注意事项 1.注意事项 （1）变压器的相序为，面对高压侧从左往右依次是（中性点）、A、B、C相。接线时不能将其接反。 （2）注意在变比测试仪上输入变压器组别，防止出现错误。 2.常见问题 （1）检查仪器设置档位与变压器的实际档位是否一致。 （2）考虑分接开关接头位置是否错误。 （3）考虑线圈匝数是否错误。 变压器的极性测试 （一）直流法确定变压器的极性 测量变压器绕组极性的方法有直流法和交流法，这里介绍简单适用的直流法：用一节干电池接在变压器的高压端子上，在变压器的二次侧接上一毫安表或微安表，实验时观察当电池开关合上时表针的摆动方向，即可确定极性。 图1 用直流法测量极性图2 用直流法确定接线组别 如图1所示，将干电池的正极接在变压器一次侧A端子上，负极接到X上，电流表的正端接在二次侧a端子上，负极接到x上，当合上电源的瞬间，若电流表的指针向零刻度的右方摆动，而拉开的瞬间指针向左方摆动，说明变压器是减极性的。 若同样按照上面接线，但当电源合上或拉开的瞬间，电流表的指针的摆动方向与上面相反，则说明变压器是加极性的。 （二）直流法确定变压器的组别 直流法是最为简单适用的测量变压器绕组接线组别的方法，如图2所示是对一Y Y/接法的三绕组变压器用直流法确定组别的接线，对于其他形式的变压器接线相同。用一低压直流电源如干电池加入变压器高压侧AB、BC、AC，轮流确定接在低压侧ab、bc、 ac上的电压表指针的偏转方向，从而可得到9个测量结果。这9个测量结果的表示方法为：用正号“+”表示当高压侧电源合上的瞬间，低压侧表针摆动的某一个方向，而用负号“-”表示与其相反的方向。如果用断开电源的瞬间来作为结果，则正好相反。另外还有一种情况，就是当测量Y/ Y接法的变压器时，会出现表针为零，我们用“0”来作为结果。 / ?或? 将所测得的结果与表一所列对照，即可知道该变压器的接线组别。
详解开关电源变压器的漏感 任何变压器都存在漏感，但开关变压器的漏感对开关电源性能指标的影响 特别重要。由于开关变压器漏感的存在，当控制开关断开的瞬间会产生反电动势，容易把开关器件过压击穿;漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈 的分布电容组成振荡回路，使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。因此，分析漏感产生的原理和减少漏感的产生也是开关变压器设计的重要 内容之一。 开关变压器线圈之间存在漏感，是因为线圈之间存在漏磁通而产生的;因此，计算出线圈之间的漏磁通量就可以计算出漏感的数值。要计算变压器线圈 之间存在的漏磁通，首先是要知道两个线圈之间的磁场分布。我们知道螺旋线 圈中的磁场分布与两块极板中的电场分布有些相似之处，就是螺旋线圈中磁场 强度分布是基本均匀的，并且磁场能量基本集中在螺旋线圈之中。另外，在计 算螺旋线圈之内或之外的磁场强度分布时，比较复杂的情况可用麦克斯韦定理 或毕-沙定理，而比较简单的情况可用安培环路定律或磁路的克希霍夫定律。 在设铁芯的截面积为S，S=πr2;初级线圈的截面积为S1，S1=πr21;次级 线圈的截面积为S2，S2=πr22;初级线圈与铁芯的间隔截面积为Sd1，Sd1=S1-S; 次级线圈与初级线圈的间隙截面积为Sd2，Sd2=S2-S1;电流I1流过初级线圈产生的磁场强度为H1，在面积S1之内产生的磁通量为φ1，在面积Sd2之内产生的磁通量为φ1’;电流I2流过次级线圈产生的的磁场强度为H2，磁通量为φ2。 由此可以求得电流I2流过变压器次级线圈N2产生的磁通量为： 电流I2流过变压器次级线圈N2产生的磁通量 (2-95)、(2-96)式中，μ0sd2H2=φ2就是变压器次级线圈N2对初级线圈 N1的漏磁通;因为，这一部分磁通没有穿过变压器初级线圈N1。漏磁通可以等
输入浪涌电流抑制模块在AC-DC变换器的应用摘要：分析了电容输入式滤波整流器上电时对电源的浪涌电流冲击及危害，介绍了常规解决办法及存在的问题，提出一种实用解决方案。 1 上电浪涌电流 目前，考虑到体积，成本等因素，大多数AC/DC变换器输入整流滤波采用电容输入式滤波方式，电路原理如图1所示。由于电容器上电压不能跃变，在整流器上电之初，滤波电容电压几乎为零，等效为整流输出端短路。如在最不利的情况（上电时的电压瞬时值为电源电压峰值）上电，则会产生远高于整流器正常工作电流的输入浪涌电流，如图2所示。当滤波电容为470μF并且电源内阻较小时，第一个电流峰值将超过100A，为正常工作电流峰值的10倍。 图1 电容输入式滤波电路 图2 上电后输入浪涌电流 浪涌电流会造成电源电压波形塌陷，使得供电质量变差，甚至会影响其他用电设备的工作以及使保护电路动作；由于浪涌电流冲击整流器的输入熔断器，使其在若干次上电过程的浪涌电流冲击下而非过载熔断。为避免这类现象发生，而不得不选用更高额定电流的熔断器，但将出现过载时熔断器不能熔断，起不到保护整流器及用电电路的作用；过高的上电浪涌电流对整流器和滤波电容器造成不可恢复的损坏。因此，必须对带有电容滤波的整流器输入浪涌电流加以限制。 2 上电浪涌电流的限制 限制上电浪涌电流最有效的方法是，在整流器与滤波电容器之间，或在整流器的输入侧加一负温度系数热敏电阻（NTC），如图3所示。利用负温度系数热敏电阻在常温状态下具有较高阻值来限制上电浪涌电流，上电后由于NTC流过电流发热使其电阻值降低以减小NTC上的损耗。这种方法虽然简单，但存在的问题是限制上电浪涌电流性能受环境温度和NTC的初始温度影响，在环境温度较高或在上电时间间隔很短时，NTC起不到限制上电浪涌电流的作用，因此，这种限制上电浪涌电流方式仅用于价格低廉的微机电源或其他低成本电源。而在彩色电视机和显示器上，限制上电浪涌电流则采用串一限流电阻，电路如图4所示。最常见的应用是彩色电视机，这种方法的优点是简单，可靠性高，允许在宽环境温度范围内工作，其缺点是限流电阻上有损耗，降低了电源效率。事实上整流器上电处于稳态工作后，这一限流电阻的限流作用已完成，仅起到消耗功率、发热的负作用，因此，在功率
雷击浪涌发生器操作规程 为正确、安全、规范的使用雷击浪涌发生器，以评定样机在经受来自电力线上高能量骚扰时的性能，特制定本操作规程。 一、【注意事项】 1.试验人员必须经培训合格后才能进行设备操作； 2.当手潮湿或相对湿度超过75%时，不要使用本设备； 3.因为有高压脉冲加到输出接线端子（如，2Ω，500Ω，L1，L2，L3等端口）， 如果改换接线，务必要在确认高压电源处于断开状态才能进行； 4.仪器的F.G.端子要良好接地； 5.本设备是利用高压水银开关来产生高压脉冲，严禁在设备倾斜状态下，进 行试验； 6.内带高压，请勿随意拆卸或敞开机壳工作； 7.当发生紧急情况时按EMERGENCY键仪器将迅速停止浪涌输出，关闭内部高压， 快速切断电源； 8.为保证试验的可比性和可重复性，试验配置必须规范； 9.非有关人员严禁操作本仪器。 二、【测试条件】 1.环境温度: 15℃～35℃； 2．相对湿度: 25％～75％。 三、【操作程序】 1.检查实验室雷击浪涌发生器的配置，需要按照相关标准和产品说明书进行配置， 特别注意的是仪器接地端子必须接入大地系统； 2.根据实验内容和仪器使用说明书的要求，完成相关接线，特别注意对需要接地的 设备必须接地，确认无误时再接入电网； 3.按雷击浪涌发生器使用说明书的要求，接好仪器电源和EUT电源输入端，打开前 面板上的POWER开关，并将仪器前面板的LINE ON空气开关向上合上，处于通路 状态； 4.设置参数：分别通过5个功能键选中需要设置对应的参数，再通过“△“增加健 和“▽“减小健设置。LEVEL为试验等级，试验按国标第4等级设置；VOLTAGE
接地变压器进行变比误差测量 3～10 kV电力输配电系统一般都为不直接接地系统，为了保障系统单相接地时仍能继续运行，往往在变电站内利用ZN，yn11接地变压器的人工接地点，并加装消弧装置来限制单相接地故障电流，确保电网安全。对于这类变压器的变比测量，运用现有各个厂家生产的变比电桥难以得到正确的测量结果。为此有很多用户只能釆用电压表比较法进行测量，但由于受电压波动、测量仪表误差及人为误差等因素的影响，往往也难以得到理想的结果。 1 变比误差测量中发现的问题 广东省广电集团有限公司江门供电分公司220 kV群星变电站站用变压器为许继电气股份有限公司产品，型号为SC9-630/11.250/0.4，联结组别为ZN，yn11，电压组合为（11±2×2.5%）/0.4 kV，额定容量为630 kVA；使用的变比测量仪器为金源科技有限公司生产的JYT变比测量仪。按照试验的步骤输入变比、联结组别及分接头值进行测量，最大变比误差为9.85%，而厂家出厂报告中变比误差均在0.1%以下。 2 ZN，yn11变压器变比误差测量方法 以ZN，yn11变压器U相和V相的变比误差测试为例。如图1所示，短接变压器低压侧V2相和W2相，有如下关系式： 式中：NU1,o——变压器高压侧U1相外线圈匝数； NU1,i——变压器高压侧U1相内线圈匝数； NU2——变压器低压侧U2相线圈匝数； UU1-V1——变压器高压侧U1相与V1相之间的电位差； UU2-V2——变压器低压侧U2相与V2相之间的电位差。 从式（1）看出：可以将变压器的变比测量转化为绕组匝数比的测量。 3 ZN，yn11变压器变比误差测量
首先我们要感谢小鹏同学，能促成此次活动小鹏同学辛苦了。 原创：我们不是科学家只是使用者我对此的理解为学习的资料系统化活学活用，实践整理为自己的东西能把不明白的人讲明白的东西（这里说句题外话会做的工程师是死记硬搬了别人东西那么你只能是同 等级下最低的那个工程师，会做能把不会的人说明白了，是你把别人的东西活学活用转换成了自己的东西徒弟多了人际也就打开了，我经常跟我教过的人说我教你的东西你要实践对比验证，知道是别人的，做了才是你自己的），所以不需要查字典对原创二字解释，对你自己理解有帮助就好，当然照篇翻的肯定是不行的，当然有些太深奥的东西不要去深究我们是使用者理解就好，当然透彻的研究更好，但是我们不是专业科研人员只是使用者所以我们不会有太多的时间研究我 们所用到的各种知识。我这就是犯病了非得研究漏感还整到这个点。就像上面说的我们是使用者注重的是理解，会有错误的地方，有能帮我纠正想法的十分感谢，辉哥对磁这一块我比较佩服，辉哥指点指点。大家都知道减小漏感的方法我们来研究一下为什么会减小。 设计上： 减小初级绕组的匝数NP； 增大绕组的宽度（例如选EE型磁芯，以增加骨架宽度b）； 减小各绕组之间的绝缘层； 增加绕组之间的耦合程度。 工艺上： 每一组绕组都要绕紧，并且要分布平均
引出线的地方要中规中矩，尽量成直角，紧贴骨架壁 不能绕满一层的要平均疏绕满一层 1、漏感是什么，通俗的大家都理解没有耦合到副边的磁通（能量）我翻阅了基本资料，说法都不同，个人更喜欢用下图理解Np导线流过I就会产生一个磁场，这个磁场穿过相邻的导线Ns就会在Ns上感应一个电压抵消外界磁场的作用，此感应电流同样作用在Ns上，NpNs 电流方向相反，根据右手定律磁场方向也相反，Ns的磁场阻值下图d2部分的磁通二次穿过Ns。下图d2面积中的磁通能量为漏感。 磁芯截面积S=πr2 Np截面积Sp=πr12 Ns截面积 Ss=πr22