用磁路测定电感器的饱和电流。方案、说明

磁路电感器饱和电流的测定。无线电电子电气工程百科全书

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在电感器、脉冲变压器的开发和制造中，出现了它们是否适合在特定条件下运行的问题。这是因为所使用的磁路参数通常不完全清楚。结果，当变压器磁路的材料进入饱和状态时，可能会出现这种情况，这会降低电源的效率或使其失效。对于电感器（扼流圈），这会导致电感显着降低，从而产生后果。作者提出了一种设备，可以检查这些元件在特定条件下运行的可能性。

该设备设计用于确定电感器（扼流圈）或具有铁磁芯的脉冲变压器绕组的电流，此时磁路材料会发生饱和。虽然对此类元件的计算和制造有各种建议，但在不了解磁路的实际参数（尤其是无磁隙的情况下）的情况下，很难获得预期的结果或确定其应用的可能性。特定的设备。

该装置的方案如图1所示。 1.1、由逻辑元件DD1.6～DD1上的脉冲发生器、晶体管VT2、VT3上的缓冲级、大功率场效应开关晶体管VT8和电阻器R3上的电流传感器组成。缓冲级为晶体管VT4的栅源电容提供快速充电和放电，VDXNUMX二极管用于限制被测电感上的电压浪涌。

磁路电感饱和电流的测定
图。 1

脉冲发生器通过电阻R4和R5分别实现脉冲持续时间和重复周期的单独调节。脉冲持续时间在一个范围内的变化范围为 6...60 µs，在另一个范围内的变化范围为 60...600 µs。重复周期可以分别在 0,2...2 ms 和 2...20 ms 内更改。量程由开关 SA1 切换。电源电压通过二极管VD3提供给脉冲发生器，并经电容器C3平滑，这减少了脉冲电流流动期间设备电源电路中出现的干扰对其操作的影响。晶体管VT3的源极电路中安装有低阻值电阻R8，电阻RXNUMX上的压降与流过该晶体管和被测电感“Lx”的电流成正比。电压施加到示波器的输入端，在示波器的屏幕上控制其形状。

最初，在第一范围内，最小脉冲持续时间被设置为最大占空比（最大重复周期）。由于脉冲电流由电容器 C3、C4 提供，大占空比可以降低 VT5 晶体管的平均功耗，并使用功率较小的电源。示波器连接到 XS2 插座，测试电感连接到 XS1 插座，并施加电源电压 (10 ... 15 V)。在示波器屏幕上，需要获得与图 2 对应的示波图。 5、如果示波器屏幕上的图像亮度不足，电阻R3应减小脉冲重复周期。但是您不应该对此得意忘形，因为这会导致电流消耗增加和 VTXNUMX 晶体管的发热。

磁路电感饱和电流的测定
图。 2

然后，脉冲持续时间应平滑增加，直到电压的线性增加变为非线性（图3），Un点决定了磁芯材料饱和时的电流：Isat = Un/0,2。如果无法达到第一个范围的 Un 点，则启动发电机的第二个范围。

磁路电感饱和电流的测定
图。 3

需要注意的是，Un点处电感tn上电压脉冲的最大允许持续时间与该脉冲的电压成反比。例如，如果在电源电压为 15 V 的设备中检查脉冲变压器，并且在脉冲持续时间 tn = 300 μs 时发生饱和，则在电源电压为 300 V 的网络开关电源中，脉冲持续时间应减少 20 倍：tn <= 15 μs。

施工和细节。所有部件均安装在单面箔玻璃纤维制成的板上，其图纸如图 4 所示。 XNUMX.

磁路电感饱和电流的测定
图。 4

该板放置在绝缘材料制成的盒子中，盒子壁上有用于连接示波器、电感器（可以使用鳄鱼夹）、开关和可变电阻的插座。该装置采用可变电阻SP、SPO、SP-4，电阻R8-C5-16MV-2W，其余-MLT、C2-33。电容器C4、C5-K50-24、C3-K50-35或同类进口电容器，C1、C2-K73-9、K73-24、K10-17。二极管KD510A可替换为任意字母索引的脉冲低功率系列KD503、KD521、KD522，二极管FR801可替换为FR802、FR803、HER801，晶体管IRFZ44N可替换为IRFZ48N，晶体管KT3117A、KT313A可分别替换为任意字母索引的KT698和KT6127。

为了给设备供电，使用具有电流保护和输出电压为 10 ... 15 V、电流高达 1 A 的稳定电源。调整归结为检查发电机的性能，并在需要时对可变电阻器的等级进行分级。进行测量的实际好处是可以简化给出近似结果并需要实验验证的计算，并获得与所解决的问题更相符的具体结果。

作者：Yu.Gumerov、A.Zuev、乌里扬诺夫斯克

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