[發明專利]單端激勵變壓器

有效

• 申請號: 200710203210.0
• 申請日: 2007-12-19
• 公開（公告）號: CN101252038A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 張雄;楊森林;任云強;張耐久
• 申請（專利權）人: 四川長虹電器股份有限公司
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F41/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所
• 代理人: 李順德

技術領域

本發明涉及脈沖變壓器，特別涉及脈沖變壓器磁芯。

背景技術

脈沖變壓器，按其驅動方式，分為單端激勵變壓器和雙端(推挽)激勵變壓器。單端激勵變壓器工作時，磁芯受單方向勵磁，磁芯中磁場方向不發生變化。為了改善脈沖變壓器磁心的電磁參數，也為了便于裝配線圈繞組，磁芯中一般都設置有氣隙，大多數磁芯都有2～3處氣隙。

基于降低電子產品成本，以及小型化發展趨勢的需要，對電子元器件的小型化提出了愈來愈高的要求。脈沖變壓器，特別是功率型脈沖變壓器，如回掃變壓器(FBT)、開關電源輸出變壓器等，是一種使用非常普遍的電子元件，在整機成本中占有比較大的比重，其小型化發展具有實際的重要意義。脈沖變壓器的小型化受到輸出功率和輸出電壓等參數的制約，前者限制了脈沖變壓器的磁芯體積和線圈線徑的縮小，后者影響到線圈體積(匝數)縮小。目前市場上傳統功率型變壓器體積受限的主要因素是所用磁芯的體積大小。以回掃變壓器為例，它的工作方式屬于單端反激勵式，由于受到CRT(陰極射線管)輸入功率的限制，傳統FBT磁芯體積選擇不能太小，例如：29”電視機對應FBT磁芯橫截面直徑Φ達到14.5mm(不同磁導率的磁芯略有差異)，導致整個回掃變壓器產品體積較大，成本較高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，就是提供一種脈沖變壓器磁芯，能夠進一步縮小磁芯體積，降低成本。

本發明解決所述技術問題，采用的技術方案是，單端激勵變壓器，包括磁芯，其特征在于，所述磁芯中安裝有永磁體，所述永磁體在所述磁芯中的磁場方向與所述磁芯工作時的磁場方向相反。

本發明的有益效果是，能夠降低磁芯的剩余磁感應強度，降低磁芯矯頑力，在脈沖狀態下能夠得到比較高的磁感應強度增量和較高的脈沖磁導率，在同樣輸出功率和輸出電壓條件下，能夠縮小磁芯和脈沖變壓器體積，減輕重量，降低產品成本。

附圖說明

圖1脈沖狀態下磁芯工作示意圖；

圖2是實施例1的示意圖；

圖3是實施例2的示意圖；

圖4是實施例3的示意圖；

圖5是圖4的A向視圖；

圖6是實施例4的示意圖；

圖7是實施例5的示意圖。

圖中：1為磁芯；2為磁芯氣隙；3為永磁體；10為磁芯工作時的磁場方向；30為永磁體的磁場方向。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。

根據電磁感應定律：U＝N×S×dB/dt????1.1

其中：

U：變壓器初級繞組電壓，假定U的波形為矩形脈沖(t＜0，U＝0；0≤t≤tk，U＝U1；t＞tk，U＝0)：

N：變壓器初級繞組匝數；

B：磁感應強；

S：磁芯橫截面積。

由式1.1可以得到，ΔB＝U1×Δt/(N×S)，因此磁感應強度增量ΔB隨時間線性增長，而且在Δt＝tk時，達到ΔB＝U1×tk/(N×S)。

在連續的脈沖作用下，磁芯起始工作點上升到極限磁滯回線的剩余磁感應強度值(B＝Br，H＝0)為止，如果磁感應強度增量為ΔB，則磁芯中的磁感應強度為B3＝Br+ΔB，在以后的每個脈沖結束時，磁芯工作點都回到原始點(B＝Br，H＝0)，如圖1所示。圖中，橫坐標為磁場強度H，Hc為矯頑磁場強度；縱坐標為磁通密度B，Bs為飽和磁通密度，Br為剩余磁感應強度。

為了估計整個局部磁滯回線的磁導率，利用平均脈沖磁導率：

μ＝ΔB/μ₀×ΔH

其中：

μ：平均脈沖磁導率；μ₀：起始磁導率。

因此磁芯材料的剩余磁感應強度Br越高，可能的磁感應強度增量ΔB越低，局部磁滯回線的平均脈沖磁導率就越小。

根據變壓器磁化電感L與平均脈沖磁導率μ的正比關系(L∝μ×S×N)可以得知，當采用剩余磁感應強度較高的磁性材料且繞線空間受到限制時，為了得到固定的磁化電感，必須增大磁芯橫截面積，反之，則可以減少磁芯橫截面積。

本發明正是基于上述原理，采用在軟磁材料磁芯(鐵氧體，鐵粉芯，非晶態合金及硅鋼片等)上安裝永磁體的方法，降低脈沖狀態下工作的磁芯剩余磁感應強度Br，增大磁感應強度增量ΔB，進而減小磁芯體積，降低產品成本。

實施例1