高頻變壓器中電磁場分析


  最近學習了高頻變壓器相關知識,將實際物理場對應等效電路的關系,整理梳理如下,歡迎斧正。


 

其對應等效電路圖如下:

 


   高頻變壓器的漏磁能是用漏感表示的,高頻變壓器的電場能是由分布電容表示的。


 首先,先來分析高頻變壓器的磁場分布。

  1、高頻電流從1端流入,2端流出。原邊繞組加交流電壓時,副邊繞組感應出電壓。原邊電流產生的磁場,磁場頻率與電流頻率一致。原邊電流也產生磁通。

  2、其中一部分磁通通過磁芯鏈過副邊繞組,主要是沿着磁芯走,有在副邊繞組產生感應電壓,這部分磁通儲存的能量形成等效的激磁電感。由於激勵磁通與副邊電壓有關,則激勵電感是聯在原邊繞組上。(增加氣息,磁阻變大,勵磁磁通變小則激磁電感減小)

  3、還有一部分磁通沒有鏈過副邊繞組,在空氣中產生漏磁通,沒有在副邊繞組產生感應電壓,這部分能量等效為漏感。由於漏感大小與原邊電流大小有關,所以,漏感是聯在原邊回路上的。

  4、當然,原邊繞組和副邊繞組各自有繞組損耗,等效的電阻分別聯在各自回路上。

  5、磁芯磁滯損耗與勵磁磁通有關系,則對應的等效電阻聯在激勵電感上。

問題:高頻變壓器內磁力線不規則的根本原因是什么?

答:安培環路定理。因為高頻變壓器內電流分布不均勻,導致H分布不均勻,根據HL=NI,可以仿真磁力線L的環路


 接下來分析高頻變壓器的電場分布。

  由於原邊繞組層間匝之間,同層匝之間存在電壓差,感應出電場,存在這電場能量。於是在原邊繞組匝間存在着能量等效的分布電容,這些電容的能量換算為原邊電容並聯在原邊。同理,副邊繞組之間存在等效電容並聯在副邊。原副邊之間由於電壓差,同樣存在分布電容


 以上就是,高頻變壓器常見等效電路各元件的來源。歡迎斧正!


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