脉冲变压器
脉冲变压器
第三章 脉冲变压器
3. 某台单相变压器原边有两个额定电压为 110 V的 线圈， 如图 4 - 27 所示，图中副边绕组未画。 若电源 电压为交流 220 Ｖ和 110 V两种， 问这两种情况分别 将1 , 2 , 3 , 4 这四个端点如何联接， 接错时会产生什么 后果?
第三章 脉冲变压器
一、原边加直流方波信号的脉冲变压器
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图 4 - 18 变压器输入方波电压
第三章 脉冲变压器
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图 4 - 19 磁滞回线
第三章 脉冲变压器
4.6.2如何增大脉冲宽度（影响脉动宽度的参数）
若在脉冲变压器初级连续输入方波电压U1时(图4-18)， 初级绕组中的励磁电流i0及其所建立的磁通之间的关系， 可 用磁滞回线B=f(H)来说明，如图4-19 所示。当i0降为零时， H由Hm也降到零。由于铁心的磁滞现象，B并不为零，而为 剩 磁 磁 密 Br。 当 i0重 新 增 加 或 再 度 减 少 时 ， B将 沿 着 Br到 Bm(或Bm到Br)而上升或下降，如图4 - 19的箭头方向所示。
第三章 脉冲变压器
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图 4- 22 计算脉冲变压器i0的等值电路
第三章 脉冲变压器
(令R RL R1 ) RL R1
i0R
Lm
di0 dt
U1
R R1
解此微分方程并代入边界条件： 当t=0 时， i0=0，
可得
i0
U1 R1
(1
t
e T0
)
(4 - 35)
脉冲变压器原理
脉冲变压器原理脉冲变压器原理脉冲变压器是一种用于变换电压的电子元件，在电子学领域得到了广泛的应用。
脉冲变压器的原理是基于电磁感应定律，通过变换电磁场的磁感应强度来实现变换电压的目的。
下面将详细介绍脉冲变压器的工作原理和应用。
脉冲变压器的结构和工作原理脉冲变压器由一个磁芯和两个绕组组成，它能够将输入的脉冲信号转换成带变化电压幅度的输出脉冲信号。
通常脉冲变压器的两个绕组环绕在同一个铁芯上，它们分别是输入绕组和输出绕组。
在输入绕组中通常传入一个脉冲信号，而输出绕组则用来输出变换后的脉冲信号。
脉冲变压器主要的工作原理是电磁感应定律。
当输入绕组中通入一个脉冲信号的时候，绕组中就会产生一个瞬时的磁场变化，这个磁场变化会引起磁芯中的磁通量发生变化。
当磁通量发生变化时，就会在输出绕组中产生一个感应电动势，这个感应电动势进一步就会导致输出脉冲信号的变化。
如果输入和输出绕组匝数分别为N1和N2，磁芯的磁导率为μ，输入绕组中的电流为I1，那么在磁芯中的磁通量Φ可以表示为：Φ=N1I1/μ当感应电动势被产生时，其大小是与磁通量Φ、输出线圈的匝数N2以及时间导数dT/dt成正比的，因此可以得到：e=-N2(dΦ/dt)由于磁通量的变化与输入信号有关，因此输出脉冲信号的波形也会随着输入信号的变化而改变。
脉冲变压器的应用脉冲变压器的应用非常广泛，下面将介绍几个常见的应用。
1.开关电源中的脉冲变压器在开关电源中，脉冲变压器被用来实现变换电压的目的。
当开关管被关断的时候，输入绕组中的电流会快速下降，这个快速的电流变化会导致磁通量的变化，从而在输出绕组中产生一个加速的电压。
这个输出电压可以用来充电、滤波和调节输出电压。
2.无线电通信中的脉冲变压器在无线电通信中，脉冲变压器被用来实现信号的传输。
当输入绕组中传入一个调制信号时，输出绕组中就会产生一个相应的变换信号。
这样的信号变换可以通过天线进行无线传输，从而实现通信。
3.计算机磁盘驱动器中的脉冲变压器在计算机磁盘驱动器中，脉冲变压器被用来驱动磁头，以便从磁盘上读取或写入数据。
12脉冲变压器原理
12脉冲变压器原理
脉冲变压器是一种用于变换电压的电子器件，其原理是利用磁
性元件和开关电路来实现电压的变换。
脉冲变压器通常由磁性材料
的磁芯、输入线圈、输出线圈和开关电路组成。
首先，让我们来看一下脉冲变压器的工作原理。
当输入电压施
加到输入线圈上时，通过开关电路对输入电压进行调制，产生一系
列的脉冲信号。
这些脉冲信号被传送到磁性芯片上，从而在输出线
圈中诱导出相应的电压。
脉冲变压器的工作原理可以从磁性元件和开关电路两个方面来
解释。
首先，磁性元件的原理是利用磁芯的磁导率和线圈的匝数比
来实现电压的变换。
当脉冲信号通过输入线圈时，它产生的磁场会
在磁芯中产生磁通，从而诱导出输出线圈中的电压。
其次，开关电
路的原理是通过控制开关管的导通和截止来实现对输入电压的调制，从而产生需要的脉冲信号。
此外，脉冲变压器还可以通过变换输入脉冲的频率和占空比来
实现对输出电压的调节。
通过控制开关电路的工作方式，可以实现
不同的输出电压和电流。
这种灵活的调节方式使得脉冲变压器在各
种电子设备中得到了广泛的应用。
总的来说，脉冲变压器利用磁性元件和开关电路来实现电压的变换，其工作原理涉及磁场的诱导和脉冲信号的调制，通过控制开关电路的工作方式可以实现对输出电压的调节。
这种原理使得脉冲变压器成为了电子领域中一种非常重要的电压变换器件。
脉冲变压器 伏秒积
脉冲变压器伏秒积脉冲变压器中的伏秒积脉冲变压器是一种专门用于处理矩形波或其他非正弦波形的变压器。
它在能量转换和信号隔离应用中发挥着至关重要的作用。
伏秒积 (VS) 是衡量脉冲变压器性能的关键指标。
伏秒积的定义伏秒积是一个量化脉冲波形能量的测量值。
它定义为脉冲波形在一个周期内所有电压值的面积。
对于矩形波，伏秒积计算为：```VS = Vp t```其中：Vp 是脉冲的峰值电压t 是脉冲的持续时间脉冲变压器中的伏秒积在脉冲变压器中，伏秒积与初级和次级绕组之间的能量传输密切相关。
变压器的初级绕组将电能从驱动电路转换为磁能。
磁能随后存储在变压器的磁芯中，并通过次级绕组转换成电能。
伏秒积对于确保从初级绕组到次级绕组的有效能量传输至关重要。
如果初级绕组上的伏秒积与次级绕组所需的伏秒积不匹配，则能量传输将不完全或可能导致变压器饱和。
伏秒积的应用伏秒积在脉冲变压器设计和应用中具有广泛的意义，包括：能量转移计算：伏秒积用于确定脉冲变压器可以传输的能量量。
磁芯尺寸：伏秒积决定了所需的磁芯尺寸，以存储足够的能量并防止饱和。
绕组设计：伏秒积引导初级和次级绕组的匝数比设计，以确保能量传输匹配。
开关频率：伏秒积限制了脉冲变压器在给定磁芯尺寸下的开关频率。
提高伏秒积有几种方法可以提高脉冲变压器的伏秒积，包括：增加峰值电压：通过增加施加在初级绕组上的电压，可以增加伏秒积。
延长脉冲持续时间：增加脉冲的持续时间也会提高伏秒积。
使用高磁导率磁芯：高磁导率磁芯可以存储更多的能量，从而允许更高的伏秒积。
优化绕组设计：精心设计的绕组可以最大化能量传输，从而提高伏秒积。
总之，伏秒积是脉冲变压器性能的关键测量值，决定着能量传输效率、磁芯尺寸、绕组设计和开关频率。
通过优化伏秒积，可以设计出高效可靠的脉冲变压器，以满足各种应用需求。
直流脉冲变压器工作原理
直流脉冲变压器工作原理“同学们，今天我们来一起探讨一下直流脉冲变压器的工作原理。
”我站在讲台上，看着下面一双双充满求知欲的眼睛说道。
直流脉冲变压器，它可是个很神奇的东西啊！它的工作原理其实并不复杂，我们来慢慢理解。
想象一下，它就像是一个能量的传递者和转换者。
我们先来看它的结构，直流脉冲变压器有初级绕组和次级绕组。
当直流电源施加到初级绕组上时，电流就开始流动啦。
这个电流可不是一成不变的哦，它会根据输入的脉冲信号发生变化。
比如说，在某个瞬间，输入一个高电平的脉冲，这时候初级绕组中的电流就会迅速增大。
就好像是给它打了一针兴奋剂一样，电流变得活跃起来。
而这个变化的电流会产生一个变化的磁场。
这个磁场可就厉害了，它就像一只无形的手，会穿过次级绕组。
由于电磁感应的原理，次级绕组中就会感应出一个电压。
大家想想看，这个感应出来的电压会是什么样的呢？对啦，它会根据初级绕组中电流的变化而变化。
当脉冲结束，初级绕组中的电流减小，磁场也跟着减弱，次级绕组中的感应电压也会相应地变化。
这就像是接力比赛一样，初级绕组把能量传递给磁场，磁场再把能量传递给次级绕组。
举个实际的例子吧，在一些电子设备中，比如激光打印机，里面就用到了直流脉冲变压器。
它负责把输入的直流电压转换为适合打印机工作的脉冲电压，从而驱动打印机的各个部件正常工作。
同学们可能会问了，那直流脉冲变压器有哪些特点呢？它的优点可不少呢。
首先，它能够实现电压的变换，把一个电压值转换为另一个电压值。
其次，它对脉冲信号的响应速度非常快，可以在很短的时间内完成能量的传递和转换。
而且，它的体积可以做得比较小，方便应用在各种设备中。
当然啦，直流脉冲变压器在使用过程中也会遇到一些问题。
比如，它的效率可能不是很高，会有一部分能量损耗掉。
还有，它的设计和制造需要一定的技术和经验，不然可能达不到预期的效果。
直流脉冲变压器是电子领域中非常重要的一个元件，它的工作原理虽然看似简单，但却蕴含着深刻的物理知识。
脉冲变压器的工作原理
脉冲变压器的工作原理脉冲变压器是一种基于磁性耦合原理的电子元件，用于将一组脉冲信号从一个电路传输到另一个电路。
它常常用于相互隔离的电子设备之间的信号传输，如在计算机网络中。
脉冲变压器通常使用铁芯而不是空心线圈，其以可变的磁场强度来传输信号。
以下详细介绍脉冲变压器的工作原理。
1、铁芯原理脉冲变压器的铁芯是由一块铁矽合金制成的，它有一个环形状，里面有两个相邻的绕组，即“主绕组”和“副绕组”。
这两个绕组都绕在铁芯上，而且它们之间没有任何物理连接或导线连接。
2、主绕组声波发射器当脉冲信号通过“主绕组”时，它会在铁芯中产生一个变化的磁场。
这个变化的磁场会产生一个相应的声波，在频率很高的情况下，声波的频率超过了人耳的听力范围。
这个声波就是我们所说的“磁通声波”。
这个声波会在铁芯中传播，而不会向外传播到空气中。
3、副绕组声波接收器当磁通声波到达“副绕组”时，它会在这里产生一个变化的磁场。
这个变化的磁场会在副绕组的导线中产生一个电流，这个电流与通过主绕组的脉冲信号相同。
因此，这个电流可以用来表示主绕组的信号。
4、耦合系数铁芯的质量和绕组的长度是两个主要的因素，它们共同决定了“耦合系数”。
耦合系数是一个数值，它表示主绕组和副绕组之间的磁耦合程度。
当耦合系数为1时，主绕组中的信号完全传输到副绕组中。
当耦合系数不为1时，只有部分信号能够通过。
综上，脉冲变压器的工作原理是基于主绕组中的脉冲信号产生磁通声波，这些声波在铁芯中传播，最终通过副绕组产生电流来表示信号进行传输。
耦合系数决定了主绕组和副绕组之间的磁耦合程度，从而影响了信号的传输效果。
脉冲变压器通过这种原理，在电子设备之间实现信号的相互隔离和传输。
脉冲变压器效率 损耗
脉冲变压器效率损耗
摘要：
一、脉冲变压器的概念和原理
二、脉冲变压器的损耗类型
三、脉冲变压器的效率计算
四、提高脉冲变压器效率的方法
五、结论
正文：
一、脉冲变压器的概念和原理
脉冲变压器是一种能够在直流电路中实现交流电压变换的设备，其工作原理是利用磁场的变化来实现电能的传递。
与传统变压器不同，脉冲变压器可以在没有频率变化的情况下工作，因此被广泛应用于直流输电和电力电子领域。
二、脉冲变压器的损耗类型
脉冲变压器的损耗主要包括铁损和铜损两类。
铁损是由于变压器铁芯在交变磁场作用下产生的能量损耗，包括涡流损耗和磁滞损耗。
铜损则是由于变压器线圈电阻而产生的能量损耗，与电流的平方成正比。
三、脉冲变压器的效率计算
脉冲变压器的效率是指输出功率与输入功率之比，即η = P_out / P_in。
其中，P_out 为输出功率，P_in 为输入功率。
脉冲变压器的效率受到损耗的影响，损耗越大，效率越低。
四、提高脉冲变压器效率的方法
1.选择合适的铁芯材料和厚度，降低涡流损耗。
2.优化线圈设计，降低线圈电阻，减少铜损。
3.提高变压器的负载率，使变压器工作在高效区。
4.采用先进的制造工艺和绝缘材料，降低损耗。
五、结论
脉冲变压器在电力电子领域具有广泛的应用，提高其效率对于节约能源和降低成本具有重要意义。
脉冲变压器工作原理
脉冲变压器工作原理
脉冲变压器是一种特殊的电力变压器，主要用于将电能从一个电路传输到另一个电路，例如在直流电路中传输电能。
其工作原理如下：
1. 输入电压方波信号：脉冲变压器的输入端通常接收一个方波信号，信号通常是一个周期性的脉冲。
这个方波信号可以是直流电压的开关信号，或者是其他脉冲信号。
2. 磁性导体：脉冲变压器内部有一个磁性导体，通常是一个铁芯线圈。
这个磁性导体具有高导磁率，可以通过其产生磁场。
3. 动态磁场：当输入信号的脉冲上升沿到来时，导体上的电流开始变化，从而在磁性导体中产生一个变化的磁场。
这个变化的磁场会引起其他线圈（即输出线圈）中的电流变化。
4. 感应电压输出：由于磁场的变化，输出线圈中会感应出一个电压，这个电压的大小取决于输入信号的幅值、占空比以及线圈的参数。
因此，脉冲变压器可以将输入信号的能量传输到输出电路中。
总结起来，脉冲变压器的工作原理主要是通过磁性导体中的变化磁场来实现输入信号能量到输出信号能量的转换。
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图 4 – 23 U1和U2的波形
注意!
励磁电抗Xm(或电感Lm)将随饱和程度增加而 减小。假设脉冲变压器的磁路较饱和时，U2实际 值将沿图4-23虚线规律变化，显然脉冲宽度减少 且电压变化率增加，这是不允许的。而且磁路饱 和后，次级和初级绕组电流将很大，有可能损坏 脉冲变压器。故脉冲变压器尤其是直流方波脉冲 变压器的铁心要设计在不饱和状态，或者使用时 U1不能过高，要符合规定值。
利 用 变 压 器 的 简 化 等 值 电 路 ， 如 图 4-21 所 示 ， 接 上 电 阻 负
载
R
/ L
， 则脉冲变压器的电势平衡方程为
U1i(RKRL )LKddti
解此微分方程， 并代入t=0 时i=0 的边界条件得
i
U1
t
(1e T)
RK RL
故脉冲变压器的输出电压U2为
U2iRL RU K1RR L L (1eTt )
R L R1
的电由势图4L-m22ddi(t,0a故)可有知，R′L上的端电压U2就是励磁电抗Xm上
或者
U2
Lm
d U1 dtR1
t
(1e T0
)
RL RL R1
t
U1e T0
(4 - 36)
U2
R R1
t
U1e T0
图4-23
电压U1 , U2分别随时间t的变化如图4-23 所示。由图知， 输出电压U2随时间增加而下降，这种情况又叫顶部失真。 输 出电压的降落程度用ΔU表示：
(4 - 34)
式中，
T为脉冲波前沿上升的时间常数，T
LK RK
RL
结论： T越小，脉冲前沿上升越快，即脉冲的陡度
越大。增加变压器电阻Rk，或减小变压器电抗Xk，即减 小漏电感Lk。由于增大Rk会降低输出脉冲的幅值，所以 减小T的合理措施是减小漏电感Lk。
图 4 - 21 简化等值电路
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4.6.4 减少脉冲后沿的时间（影响脉冲平顶下倾参数）
一、原边加直流方波信号的脉冲变压器
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图 4 - 18 变压器输入方波电压
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图 4 - 19 磁滞回线
4.6.2如何增大脉冲宽度（影响脉动宽度的参数）
若在脉冲变压器初级连续输入方波电压U1时(图4-18)， 初级绕组中的励磁电流i0及其所建立的磁通之间的关系， 可 用磁滞回线B=f(H)来说明，如图4-19 所示。当i0降为零时， H由Hm也降到零。由于铁心的磁滞现象，B并不为零，而为 剩 磁 磁 密 Br。 当 i0重 新 增 加 或 再 度 减 少 时 ， B将 沿 着 Br到 Bm(或Bm到Br)而上升或下降，如图4 - 19的箭头方向所示。
①在前述分析负载电阻R′L上的电流i和电压U2情况 时， 由于Xm>>XK， 即Lm>>LK， 认为励磁支路断路， 故XK起主要作用。
②现在我们分析脉冲的平顶部位，电流变化慢，频 率低，脉冲变压器可用低频等效电路，可忽略漏电感的 影响，励磁电感Lm起主要作用，则脉冲变压器的等值电 路如图4-22(a)所示。再将该电路图简化为图 4-22(b)所示， 图4-22 则其电势平衡方程式如下：
结论： 采用Bm大，Br小的磁心材料可增加脉冲宽度。
图 4–20 有去磁绕组的脉冲变压器
一般通过去磁绕组来改变脉冲宽度。去磁磁动势F3=I3W3，
当磁场强度H由Hm降到零时，通过去磁绕组产生的磁动势 使磁通密度降到B=f(H)曲线的“-B0”处。调节I3,即可以获得 所需的脉冲宽度。
4.6.3 提高脉冲前沿的陡度（影响脉冲前沿陡度的参数）
U
RLU1
tK
(1e T0 )
RL R1
T0
Lm R L R1
(4 - 37)
R L R1
结论： 要 U小，tk T0 就要小，当 t k 不变时，T0就得大，
故当 、RWL/ 1与 R1 均为常数时，可通过采用高导磁率铁心材
料，并减少磁路长度和增加铁心截面积以达到增大Lm或T0，
减少 的目U 的。
思考题与习题
1. 某台变压器， 额定电压U1n/U2n=220/110 (V)， 额定频率fn=50 Hz， 问原边能否接到下面的电源上? 试 分析原因。
(1) 交流380 V, 50 Hz; (2) 交流440 V, 100 Hz; (3) 直 流220 V。
2. 用硅钢片制作变压器铁心， 铁心型式为环形(即 C形)， 若装配时没将两个半环压紧而留下了一段气隙 如图 4 - 26 所示， 问这时的励磁电流I0比两个半环压紧 时的情况有何变化?
3. 某台单相变压器原边有两个额定电压为 110 V的 线圈， 如图 4 - 27 所示，图中副边绕组未画。 若电源 电压为交流 220 Ｖ和 110 V两种， 问这两种情况分别 将1 , 2 , 3 , 4 这四个端点如何联接， 接错时会产生什么 后果?
第4章 脉冲变压器
4.6 脉冲变压器 思考题与习题
4.6 脉 冲 变 压 器
产生脉冲波电动势的变压器叫做脉冲变压器。脉冲变 压器是晶闸管触发电路的常用元件之一。它在自动控制系统 中主要用途是：升高或降低脉冲电压；建立负载或信号源之 间的匹配关系；改变输出脉冲的极性；有时还用它来隔离信 号源和负载之间的直流电位。
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图 4- 22 计算脉冲变压器i0的等值电路
(令R RLR1 ) RL R1
i0RLm
d0i dt
U1
R R1
解此微分方程并代入边界条件： 当t=0 时， i0=0，
可得
U1 R1
t
(1 e T0
)
(4 - 35)
式中, T0为脉冲波平顶部分下降的时间常数， 且
T0
Lm R L R1
在原绕组所加方波电压U1的 0～tK时间内， 铁心中磁密 的变化量是ΔB=Bm-Br。
次级绕组输出脉冲电势为E2K视为常数， 则有
E 2KW 2d d tW 2A d d B AW 2AB m KB r
故得
K W2ABmE2KBr
(4 - 33)
式中， tK 为脉冲宽度(s)， 即输出脉冲的持续时间； A 为脉冲变压器的铁心截面积。
脉冲变压器在自动控制系统的脉冲技术中，常常是输 入直流方波。它是一种宽频带变压器，亦即要有足够的脉 冲宽度，而且脉冲前沿要陡，后沿下降要快，只有如此才 能准确可靠地触发晶体管。
4.6.1 脉冲变压器结构
脉冲变压器的结构和一般控制变压器类似， 由导电 的绕组和导磁的铁心构成了脉冲变压器的核心部分。 不 过绝大多数脉冲变压器铁心做成环形， 材料一般为坡莫 合金或锰锌铁淦氧磁性瓷等； 其绕组是双边或三边的， 第三边绕组一般是为改善某种性能而设置的， 绕组特点 是通过改变副绕组的绕向来改变输出端脉冲信号的极性。