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摘 要：着重介绍大功率UV灯用的漏磁变压器的结构，自耦式漏磁变压器的设计和调试。
1 前言
在电子行业，印刷电路板的制作要用光固化油墨，常用UV紫外线光固化机，通过传送带使物件通过紫外线强光照射，促使光致抗蚀剂或光敏漆快速固化，且UV灯产生很高的热量将油墨烘干。完全固化后的膜层表面应平滑、硬度较高。UV光固化机的光源，常装有3支5kW的大功率高压紫外线灯，光固化速度约为每分钟3米。涂有光致抗蚀剂的印刷电路板，在UV光固化机的传送带上，通过3支紫外线灯的照射后，光致抗蚀剂就被固化，从而达到加工的目的。
UV紫外线灯是气体放电灯，在石英灯管中充以高压水银蒸气，它的供电方式以采用漏磁变压器为主，当UV灯起辉后，必须限制通过灯管的电流，大功率UV灯管有5kW、7.5kW和10kW等几种，灯管两端的电压约有1kV。UV灯用的漏磁变压器有隔离式和自耦式两种，其电原理如图1和图2所示。
? 图1隔离式变压器
?图2自耦式变压器
2.1 隔离型漏磁变压器
5kW隔离型漏磁变压器的结构类似于霓虹灯变压器，中间的两个绕组为初级绕组，为了适应220V或380V电源，初级绕两个0V-190V-220V相同的绕组，将它们串联或并联，可适应220V、380V或440V的电源电压，次级电压为1100V/5A，分绕成两个绕组，置于初级绕组的两边，初、次级绕组之间设有4个磁分路，将初、次级绕组隔开，当变压器通电时，能起到限流的作用。
从图1可见，次线绕组输出电路中串联一个电容器,再与UV灯管相接，就是一个RLC谐振电路。当电源电压变化时，次级回路还有稳压作用，由于电容器C的存在，也使电路的功率因数有所提高。
变压器输入电压：U1=380V，f=50Hz
变压器输出电压：U2=1170V
额定负载电流：I2=5A
耐压：3000V，10mA，1分钟
计算步骤如下：
2)变压器输入电流I1由下式求出：
I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)
3)输出绕组电流I2=灯管电流=5A
4)变压器输入端公共部份绕组N1的电流I1′，因输入电流和输出电流的方向相反，所以有一部份电流被抵消，故：
I1′=I1-I2=15.4-5=10.4(A)
5)绕组N2的电压U2′
U2′=U2-U1=1170-380=790(V)
P=(U1I1′+U2′I2)/2=(380×10.5+790×5)/2=3970(VA)
7)求铁心截面积SC
UV灯漏磁变压器的次级回路工作在RLC谐振状态，铁心处于饱和条件，若采用DW360-50无取向冷轧硅钢片，磁感应强度B的值可取到约1.5T～1.6T，所以铁心截面积
8)确定铁心尺寸
铁心截面积SC=abKC=6×8×0.95=45.6()
铁心磁路长度LC=72cm
铁心重量GC为：
9)计算初级绕组匝数
N1=U1×104/4.44fBSC=380×104/4.44×50×1.55×45.6=242(t)
10)每伏匝数
TV=N1/U1=242/380=0.637(t/v)
11)次级匝数
N2=1.035U2TV=1.035×790×0.637=520(t)
12)初级导线直径d1
13)次级导线直径d2
14)各绕组排列
初级分两个线包，每个线包用QZ-2.5漆包线绕121t，装配时串联;
次级也分两个线包，每个线包用QZ-2.1漆包线绕260t，装配时串联。
4个线包组装在铁心上的外形结构如图5所示。
4 UV灯漏磁变压器的调试
5kWUV灯漏磁变压器必须按图6所示的电路联接，并在UV灯点亮时产生强烈的紫外光线，以防止紫外线灼伤人的皮肤，必须将UV灯管用金属罩子罩起来，必要时，调试人员还应戴好太阳眼镜。
?图5线包铁心组装图
?图6调试电路图
?图7回路失量图
4.1 开路试验
将3相调压器的指针调到0位。断开漏磁变压器输出回路。接通3相调压器的380V50Hz电源。逐步调节3相调压器旋钮，使漏磁变压器初级①-②的电压达到380V。用钳形电流表测量输入空载电流I1达到2A。用交流电压表测得次级③-④的电压为640V，测得①-④的输出电压为1020V。将3相调压器调回到0位，切断电源。
4.2 负载试验
按图6所示电路接上负载，输入和输出均用钳形电流表表示。接通3相调节器的380V50Hz电源。逐步调节3相调压器，使电压逐步上升到380V，此时UV灯管也开始发光，逐步点亮，两个钳形表的电流也逐步上升。待5分钟后，紫外线灯的发光基本稳定，记录输入电流I1为15A，输出电流I2为5.5A。测量各点的电压，输入电压U①-②=380V,输出电压U①-④=1170V，电容器两端电压UC=1300V,灯管两端电压U=920V，电抗器两端电压UL=180V。
若输出电流I2的偏差太大，即流过紫外线灯管的电流与额定值偏离太大，可调整变压器铁心中的磁分路片，增减磁分路的厚度，以改变输出回路的电气参数，达到最佳的数值。
经调整后，必须将主铁心和磁分路压紧，以防止在负载时铁心会产生振动噪声，因铁心处于磁饱和状态，所以最好将变压器整体浸漆、烘干后，变压器噪声会大为减小。
4.3 电抗器
电抗器工作时，两端的电压应预先调整到150V5A，所以当负载电流达到5.5A时，两端的电压增大到180V，铁心磁感应强度应设计在IT左右，不应太高，否则端电压升高时，磁通也会增加，铁心会产生较大的噪声。
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