漏磁變壓器

漏磁變壓器

漏磁變壓器屬於漏磁升壓乾式變壓器的範疇,用於負載急劇變化而又要求逐步趨於穩定狀態的電子設備中,如熒光燈電源、離子泵電源等設備。這一類負載表現為開始工作時阻抗較大,需要較高的瞬間電壓;而當穩定工作時,負載阻抗較小,需將負載電流限制在允許值內,以使其能正常工作。

設備介紹


漏磁變壓器是點燃霓虹燈時經常使用的一種特殊變壓器。當我們把一隻霓虹燈變壓器初級接220 V市電,測量它的次級空載電壓,發現確15 kV。如果次級接人一根霓虹燈,發現燈點燃后變壓器次級只有幾千伏了,也就是我們平常說的變壓器次級高壓跌掉了。如果把次級高壓短路,發現變壓器並不像普通變壓器那樣燃毀,而是仍然有一定數值的電流。次級電流並不會因為短路而無限增加。

工作原理


漏磁變壓器如圖1所示,它實際 上是一個有可調漏磁磁路的升壓變壓器,有較軟的外特性和比較大的變壓比。
圖1 漏磁變壓器
圖1 漏磁變壓器
它的最大特點是外特性曲線有一小段“平台”,正是這一平台為霓虹燈提供 了安全工作區,漏磁變壓器的伏安特 性如圖5-7所示。漏磁變壓器是由 一個初級繞組和一個次級繞組構成。其磁心部分增加了一個磁分路(漏磁 路)。因為漏磁通的存在,形成了漏 磁通變壓器的特性。在沒有負載R 時,變壓器為空載,初級繞組中的磁勢為iN(i為初級繞組電流,N為初級繞組匝數)。產生磁通大部分通過次級繞組閉合,漏磁通很少,這 是因為漏磁迴路有氣隙存在的緣故。這樣,空載時與正常變壓器基本相同,其感應電勢為E=4.44fNΦ(其中:f為電源頻率,N為匝數,Φ為磁通)。當次級 繞組接上負載電阻R(可視為霓虹燈的導通內阻)之後,有電流i輸出,其磁勢為 iN,變壓器磁通就由初次級共同產生。由於次級產生的主磁通與初級產生的主磁通相 反,使合成后的主磁通變小,輸出電流下降,滿足了霓虹燈對變壓器的特殊要求。
漏磁 變壓器開路電壓很高,一般為15kV,這一高電壓把一串(8~10m)霓虹燈迅速逐一點 燃,燈管點燃后變壓器的輸出電壓降至6~7kV,且負載電流在13~35mA範圍內提供 了一個電平平台。改變霓虹燈的內阻特性,即可改變燈電流以得到適當的亮度。
圖2 漏磁變壓器的伏安特性
圖2 漏磁變壓器的伏安特性

注意事項


霓虹燈招牌大多用作廣告,而且大多安裝在室外,風吹雨淋,工作環境非常差,所以在使用漏磁變壓器時應注意以下幾個問題:
(1)注意用電安全,定期進行安全檢查。
(2)在安裝霓虹燈時,應避免從變壓器到燈管間用過長的高壓電線。可減少變壓器負載或絕緣層擊穿的可能性。
(3)每隻變壓器驅動的燈管長度是有限度的。每種規格的變壓器負載的燈管直徑和長度各不相同。使用時,需用第五章第十四節介紹的方法進行匹配計算。
(4)嚴禁變壓器過載工作。變壓器過載工作時不僅會損壞變壓器而且還會出安全事故。