高频变压器中电磁场分析

摘要:
最近,我了解了高频变压器,并整理了实际物理场和等效电路之间的关系,如下所示。欢迎整改。对应的等效电路图如下:高频变压器的漏磁能量用漏感表示,高频变压器的电场能量用分布电容表示。首先,分析了高频变压器的磁场分布。由于高频变压器中的电流分布不均匀,导致H分布不均匀。根据HL=NI,可以模拟磁线L的回路。

最近学习了高频变压器相关知识,将实际物理场对应等效电路的关系,整理梳理如下,欢迎斧正。


高频变压器中电磁场分析第1张

其对应等效电路图如下:

高频变压器中电磁场分析第2张


高频变压器的漏磁能是用漏感表示的,高频变压器的电场能是由分布电容表示的。


首先,先来分析高频变压器的磁场分布。

1、高频电流从1端流入,2端流出。原边绕组加交流电压时,副边绕组感应出电压。原边电流产生的磁场,磁场频率与电流频率一致。原边电流也产生磁通。

2、其中一部分磁通通过磁芯链过副边绕组,主要是沿着磁芯走,有在副边绕组产生感应电压,这部分磁通储存的能量形成等效的激磁电感。由于激励磁通与副边电压有关,则激励电感是联在原边绕组上。(增加气息,磁阻变大,励磁磁通变小则激磁电感减小)

3、还有一部分磁通没有链过副边绕组,在空气中产生漏磁通,没有在副边绕组产生感应电压,这部分能量等效为漏感。由于漏感大小与原边电流大小有关,所以,漏感是联在原边回路上的。

4、当然,原边绕组和副边绕组各自有绕组损耗,等效的电阻分别联在各自回路上。

5、磁芯磁滞损耗与励磁磁通有关系,则对应的等效电阻联在激励电感上。

问题:高频变压器内磁力线不规则的根本原因是什么?

答:安培环路定理。因为高频变压器内电流分布不均匀,导致H分布不均匀,根据HL=NI,可以仿真磁力线L的环路


接下来分析高频变压器的电场分布。

由于原边绕组层间匝之间,同层匝之间存在电压差,感应出电场,存在这电场能量。于是在原边绕组匝间存在着能量等效的分布电容,这些电容的能量换算为原边电容并联在原边。同理,副边绕组之间存在等效电容并联在副边。原副边之间由于电压差,同样存在分布电容


以上就是,高频变压器常见等效电路各元件的来源。欢迎斧正!

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