磁饱和变压器原理和特点

1、磁饱和稳压原理1.磁饱和稳压原理。磁饱和稳压器是利用铁芯的磁化曲线的非线性特性制成的。它的主 要部分是一个饱和变压器，其铁芯截面与一般变压器不同,初级线圈的截面积大，为非饱和线 圈;次级线圈的铁芯截面积小，为饱和线圈。当稳压器工作时,随着电源电压的增加，铁芯内磁 通也随之增加。当次级铁芯内磁通达到饱和点时,电源电压再增加，增加的磁通只能漏到空气 中,而次级铁芯内磁通基本上不再增加，所以次级线圈所产生的输出电压也就基本不变了,起 到了稳压作用。上述稳压器为使线圈达到饱和需要很大的磁化电流而且电感线圈在交流电路中进行磁 电转换的过程中，在电路中形成无效电流,由于电路中有电阻存在,势必增加电源的无功

2、损耗: 使稳压器工作效率不高。为解决这一问题,在磁饱和稳压器次级线圈两端并联一个电容器, 构成并联谐振回路，构成谐振式磁饱和稳压器。当电源频率与谐振回路的固有频率相等时, 即可产生振荡，从理论上讲，谐振回路内电流无限大，因此使饱和铁芯很快饱和。当谐振回路 产生振荡时，其阻抗视为无限大，因而谐振电路两端电流很小，减少了电源的供电功率，提高原鞍山广播电视设备有限公司产的GSUF-3-III型3KW分米波电视发射机，我台于上世纪末 期购进此型机用于27频道播出，由于，我们维护保养措施得当,多年来较少发生故障，维护量小, 运行稳定可靠。其灯丝供电部分为交流磁饱和恒压变压器供电，多年来,灯丝电源始终没有

3、大 的毛病。中小功率发射机灯丝电路原理图如下：从图3中可见，该电路核心是交流恒压谐振式磁饱和变压器T,电阻R (150 / 100W)起降压 作用，当继电器K未闭合时，来自总电源大盒的220 V交流电压经电阻R降压后输入到T的 初级，此时次级输出给灯丝的电压约为2VAC,即常说的黑灯丝加压预热状态，此举被证明可有 效延长电子管的工作寿命。降压电阻R的大小决定黑灯丝电压的高低，经过30秒延时后，来 自灯丝电压调整板的控制电压信号使继电器K吸和,T进入额定的220V市电,同时接入谐振 电容产生谐振铁磁饱和，次级输出灯丝电压变为5.9V全压，该谐振电容C(6 f /630 VAC)同T 的一个绕组构

4、成谐振回路,进入饱和谐振状态，谐振电压为400VAC。而关机后K释放断开, 灯丝电压重新回到2V,恢复进入黑灯丝状态。图4为3KW UHF交流灯丝供电原理图:图中，为分流式磁饱和恒压变压器，当输入电压在 额定值的土 10%范围内变化,输出稳压精度限制在1%范围，之所以采用这种供电技术，我想 与大功率电子管的灯丝电压要求高有关，一是要求恒压供电，否则过低过高极易造成灯丝提前 老化,二是灯丝电流很大,如图的3KW发射机采用国产FC-307(进口的对应型号为法国汤姆逊 的TH382)的管子，设计的电流达到146A/AC。工作原理:总开关合上，机器处于黑灯丝慢预热 状态，当合上低压空开后，风机启动，风

5、接点接通时,继电器K1吸合,此时次级输出电压为半压, 约为2VAC,面板指示灯为红色,此时谐振电容值较小，延时预热90S后，允许灯丝上全压，继电 器K2得电吸合，此时变压器处于饱和谐振状态，输出全压。此时的谐振电容容量为10微法。 图中的次级灯丝端并接的可调线绕大功率电位器为提高交流灯丝供电电位，采取交流补偿技 术以获得较高的低频信杂比(1KHZ),这对于明显改善机器技术指标而造价低廉的措施。比如 笔者为了改善自制电子管耳机放大器也采取了类似的技术手段，效果是很明显的，背景噪音极 低，几乎听不到。该技术指标一直是机器必备的技术指标检测项目。具体元件参数为:图中R为100W/100 ,RP为 W

6、X-25W-3.3 ,K1、K2为24VDC继电器,C1 为 CH82-8 f -2000V,C2为 CH82-2 f -2000V。(2)故障检修例一:图3中1KW分米波电子管发射机在正常发射中，出现发射功率降低。故障分析:在排除前级等其它因素后,判断原因出在末级。从面板工作时间长度和值班记录看到，该管工作寿命已到，需更换新管。换新后功率仍偏 低,此时测灯丝电压约有4.5V,偏低。排除过程:首先检查谐振电容，发射机用的一般都是高压油浸铁罐密封电容器，拆下电容 C测量，发现已失效，因手头没有6 f/630V电容，用4 f电容代换，但空载电压也只有4.8V。继而 怀疑变压器是否出现匝间短路,为了

7、最终判定变压器是否损坏，终于在维修电机门市找到1只 拆机6 f/630V电容替换后，灯丝电压5.9V,恢复正常。谐振电容容量异常，首先改变了谐振频率, 进而会直接改变谐振电流的大小，最终影响到次级线圈的饱和深度，间接会影响到输出电压的 大小。因此更换电容C时一定要保证和原值同样大小，最好是油浸电容,耐压一定不要低于原 值。例二:图4中3KW分米波发射机，在某天夜间出现末级功率掉下来，面板灯丝指示灯亮红 灯。经检查，发现电容C1正常,C2外壳发热,表面布满了油污，测量容量已经很低了，外壳标示 为15 f/2KV。看来电容已经坏了，从另一备用机器拆下同规格的电容代换，试机正常，延时90S 后灯丝绿灯常亮，依次加高压、激励，整机输出功率正常。通过以上检修实践，我们觉得分流式磁饱和恒压变压器供电的灯丝电源具有结构简单，稳 定可靠，电压稳定度高，工作范围宽，维护很低等特点,另具有输出波形不好，失真较大等不足。 为了弥补交流供电引起低频信杂