电源/工频变压器

1 测试工频变压器

变压器几乎出现在世界生产的每一种电气和电子产品中，为世界提供了对变压器的巨大需求。
在最终组装成产品之前，测试变压器和绕线组件至关重要。
这可以提前过滤掉故障，避免昂贵的返工，降低制造成本并提高整体可靠性。

因此，变压器测试需要：
快速有效的质量控制制造方法
100% 测试确保发送给客户的零拒绝品

层压变压器主要用作工频、低频和低/高压升压、降压变压器。两个线圈缠绕在磁芯上，从而实现磁耦合。这两个线圈称为初级线圈和次级线圈。
磁芯材料往往由软磁材料薄片（约 0.35 毫米厚）构成，通常由 4% 硅钢制成，称为叠片，它们通过清漆相互绝缘。这些薄片通过增加对这种引起损耗的电流的流动的阻力来减少涡流。

涡流是与整体磁芯损耗相关的两个主要因素之一。第二个是磁滞损耗，是在每个周期内改变磁芯磁状态所消耗的能量，而涡流是磁芯中随时间变化的磁通感应出的电流。

在插入绕组之前，铁芯已部分组装，一旦插入，剩余的层压板就会交错，以避免所有接头都进入一处，然后将接头交错排列，类似于砌砖。

层压变压器用于大多数低频应用，通常在 50Hz 到 400Hz 之间。初级往往具有高电感，这允许低频使用且磁芯损耗最小。层压变压器提供以下功能：

高压升压。
低压降压。
高电流输出。
隔离。

出于本文档的目的，我们将重点关注降压层压变压器。通过设计初级和次级绕组的匝数，可以实现任何所需的升压或降压变压器。

电源变压器的初级和次级之间必须紧密耦合，以减少漏抗，否则电抗下降相当大，并且会随着次级电压和电流的变化而变化。因此，叠层变压器采用同心绕组（初级次级绕组用一半的匝数缠绕在芯柱上，一个在另一个之上（以提供紧密耦合）并插入绝缘体。

Voltech 变压器测试仪几乎将所有测试合并到一个盒子中，从而缩短了测试时间，避免了每次测试的重新配置。

2 工频变压器的关键变压器测试

测试参数	至关重要的是	测试仪要点
磁化电流（MAGI）	检查变压器是否已正确组装、匝数正确、磁力等级正确 磁芯材料，以及正确的气隙（如果需要）。	检查初级匝数并正确组装正确的磁芯材料
电阻（R）	检查电线是否正确以及焊接端接是否良好	DCR 是电感器因绕组电阻而产生的直流 (DC) 电阻。最大单位为欧姆或毫欧姆。
瓦数 (WATT)	磁芯损耗测量可确认变压器已正确组装	测量的功率是磁芯中涡流和磁滞效应消耗的功率 称为磁芯损耗
耐压 (HPAC)	确保使用正确的材料正确定位绕组，以提供所需的安全隔离级别。	在整个测试期间测量和控制施加的电压。 AT3600 在两组绕组（或磁芯）之间施加电压，每组绕组都短接在一起。
浪涌（浪涌）	检查短路匝数。确保绝缘材料 围绕铜线 （通常是清漆）在制造过程中没有被损坏	高能量脉冲被释放到绕组中。变压器的特征是波形下的面积，以伏秒为单位测量。
绝缘电阻（IR）	检查完整性 分离器之间的绝缘 绕组，或绕组之间 以及核心或屏幕。	测试仪在两组绕组之间施加直流电压，每组绕组都短接在一起。
MAGX、VOCX、WATX、STRX	通过交流接口扩展测试范围

3 变压器基础知识

施加到初级的交流电压 Vin 在初级绕组中产生交流电流 Iin。
电流在铁芯中产生交变磁通量。
交变磁通量在次级产生电压 Vout
对于正弦波，磁通密度 B = Vin / ( 4.44 NA f) 其中
N = 匝数
A是铁芯的横截面积
f 是频率。

由于对于给定的变压器，B、A 和 f 是常数：-

变形金刚
升高或降低交流电压
升高或降低交流电流

由于初级绕组和次级绕组之间没有电气连接，因此它们提供了一个电路与另一个电路的隔离。
正是变压器的这些独特性能使其广泛应用于各种电气/电子设备中。

4个变压器铁芯

核心功率损耗包括，
a) 通过 BH 回路磁化和消磁磁芯的磁滞损耗，
b) 加上任何额外的涡流损耗

横截面：铁氧体、层压、实心磁芯

在实心磁芯中，电流可以在磁芯材料内部循环，产生 I ² R（电阻）损耗。
铁芯通常被层压以限制电流路径并减少这种影响。
铁氧体磁芯具有更高的电阻，因此涡流损耗非常低。

5 变压器等效电路

理想的变压器具有：
- 没有损失。
- 绕组之间的完美耦合。
- 无限开路阻抗（空载电流 = 0）。
- 绕组之间无限隔离。

实际上，实际变压器表现出与理想变压器不同的特性。
其中许多特性可以用变压器等效电路来表示。

真实变压器等效电路

“现实生活”情况下的变压器等效电路
Ls 和 Rs 用于模拟磁芯损耗的影响。
R1、R2、R3是绕组的电阻。
Ll 是漏感。
C1、C2、C3为绕组间电容

7 基本能力

Voltech AT 测试仪具有下述内置功能。

为了利用此功能，测试仪可以配备许多不同的测试，例如电感、交流电阻、匝数比、瓦特或交流耐压。
测试以标准或黄金等套餐形式出售，也可以单独购买并由用户通过固件升级进行安装。

8 扩展能力

外部交流电源 (AT5600 + AT3600) - 适用于大型变压器的灵活电源。
AT 可编程内部交流电源可用于在 20 Hz 至 1500 Hz 范围内提供高达 270V、2 A RMS 的电压。
该电源用于测量铁层压变压器上的磁化电流、瓦特和开路电压。
测试通常在变压器空载或开路的情况下进行，这样可以测试额定功率为 2 kVA 或以上的变压器。
这种内部交流电源有几个优点，也许最重要的是能够在实时软件控制下升高电压和电流，以最大限度地减少浪涌电流和测试时间。

Voltech 交流接口允许外部交流电源（包括简单的升压或降压变压器）在 AT 测试环境中无缝提供扩展交流电源。

通过交流接口，AT 能力可扩展至 600V（10A RMS）

可集成到 AT3600 测试环境中的外部交流电源包括：

简单的升压变压器（提供高达 600V @ 0.8 A）
简单的降压变压器（在 20V 时提供高达 10A 的电流）
完全可编程的外部交流电源（提供高达 600V @ 10A）。

使用 AC 接口测试 AT3600 + AT5600

9 外部直流偏置 - 电力变压器和扼流圈的真实饱和测试条件

承载高直流电流的电源变压器和扼流圈在电源和逆变器中很常见。在额定直流电流下测试这些部件可以完全确信这些部件已正确缠绕、组装和端接。

Voltech DC1000 25A 直流电源将无缝集成到 AT3600 或 ATi 测试环境中，提供高达 250 A（10 x DC1000 并联）的平滑、可编程直流偏置电流，对交流电感测量的影响最小。

25 安培可编程直流电流
250 安培，10 x DC1000
与 AT3600 或 ATi 无缝协作
独特的电子电感器设计最大限度地减少对交流电感测量的影响
可用于几乎所有 LCR 表。 Agilent、Wayne Kerr 和 Chroma 类型的替代品。

DC1000 和 AT3600/AT5600/ATi 的测试