钴基非晶在小功率高频脉冲变压器中的应用

以七十年代末开始，世界各主要工业发达国家纷纷对非晶态合金进行研究，国外把非晶态材料的出现称做二十世纪后期金属材料领域里的一次革命，为了发展我国的新型材料，开发非晶态的应用，我国从八O年起开始对非晶态材料开发应用研究。非晶态在小功率高频脉冲变压器中的探索性应用研究也积极开展起来，经几年的努力，取得了可喜的成果。研究表明，用钴基非晶做成的小功率高频脉冲变压器，具有激磁功率小，顶峰小，反冲小及脉冲前沿小等优点，是目前最好的小功率高频脉冲变压器铁芯材料。

一、小功率脉冲变压器对铁芯材料的要求
脉冲变压器是脉冲电路的关键部件，铁芯是脉冲变压器的核心，铁芯磁特性的优劣，直接影响着脉冲变压器的性能。目前，电路对脉冲变压器的要求越来越高，要求能变换脉冲宽度极窄，前沿很少，重复频率很高的脉冲，并要求体积重量尽可能的小。要设计出脉冲输出前沿小的脉冲变压器，则要求铁芯应具有较高的△B值，从脉冲前沿与△B值的关系式可证明:

当，和铁芯载面Aon一定时，则铁芯的△B值越高，脉冲沿就越小，并能减小脉冲变压器的体积和重量。
在脉冲顶部时间里，对脉冲平顶发生作用的因素只有励磁电感，电阻和脉冲宽度，从脉冲顶部瞬态特征分析，推导出顶降的计算公式为:

由上式可换成下式:

由上式可见，当△B值，铁芯体积和匝数一定时，铁芯材料的脉冲磁导率值越高，则顶降De就越小，所需的激励功率也就越小。对于小功率高频脉冲变压器要求脉冲磁导率值越高越好，是最重要的指标。
对小功率高频变压器来讲， 由于变换的脉冲宽度很窄，脉冲重复频率很高。所以要求铁芯的损耗要小，从而可降低温升，减小顶端及体积。

二、钴基非晶的磁性能
上节分析了小功率高频脉冲变压器对铁芯材料的要求，从目前来讲，适合做小功率高频脉冲变压器的铁芯材料有铁镍合金1 J792，铁氧体及钴基非晶。而钴基非晶较好的满足了小功率高频脉冲变压器的要求，它具有较高的磁通密度增量△B值，高的脉冲磁导率及较低的损耗。与1 J792材料相比较脉冲磁导率具有明显的优势，铁损也较小，与铁氧体相比除铁损比较差外，其余△B值，脉冲磁导率值以及磁稳定性温度稳定性都比铁氧体好得多。是当前最佳的小功率高频脉冲变压器铁芯材料，大大地提高了脉冲变压器的性能。钴基非的静态磁性能和脉冲磁性能与1 J792，铁氧体的磁性能比较如下:表1为静态磁性能，表2为脉冲磁性能。


三、钴基非晶在小功率高频脉冲变压器的应用
钴基非晶在小功率高频脉冲变压器中的应用证明，脉冲变压器的性能优良，特别是脉冲顶部降落小，大大地提高了脉冲变压器的电性能，用钴基非晶铁芯做成的小功率脉冲变压器已在各种电路中应用，得到了满意结果，例如采用Φ8/12×5的钴基非晶铁芯做成1瓦小功率高频脉冲变压器的电性能优于采用Φ8/12×5的1J792铁芯及用Φ6/10×5的锰锌铁氧体铁芯做成的1瓦小功率高频脉冲变压器的性能。三种铁芯做成的变压器初次匝数均相同，初级为18匝，次级为9匝，结构，绝缘及绕法均相同。其性能比较列于表3。
表3中三种不同材料的铁芯所制成的变压器，由于其它条件相同，所以，脉冲前沿失真基本相同。但是，脉冲顶部降落与反冲差别很大，钴基非晶小功率高频脉冲变压器的顶降和反冲最小。