王 星，程志江，孟德炀，翁雄亮

(新疆大学电气工程学院，新疆乌鲁木齐 830047)

1 引言

在磁化曲线(B-H曲线)中，当磁场强度(H)达到某一值时，磁感应强度(B)就不再随磁场强度的增加而增加了，这种现象就叫做磁饱和现象。为防止磁饱和现象的发生，通常在磁路中加入一段气隙，降低磁导率，不仅可以防止磁饱和的发生，而且可以减小剩磁，提高变压器功率。但是增加气隙会使变压器的电感量下降，降低其耦合系数，因此选择最佳的气隙要综合来考虑。文献[1]中分析了磁芯中有气隙和无气隙时的磁化曲线和损耗曲线，并无研究其寄生参数。文献[2]-[3]分析了扼流式变压器和工频变压器，产生磁饱和的原因、影响以及提出有效的预防措施。目前对于高频平面变压器的磁饱和研究相关文献较少。

本文将通过理论计算和软件仿真，综合研究磁芯气隙对高频低压平面变压器电气参数的影响。

2 饱和电流计算及气隙计算

假设通过磁芯的磁场是均匀且垂直于磁芯的横截面。由高斯磁场定律

Φs=Β×S

(1)

式中：Φs为副边绕组的磁通量，B为磁感应强度，S为截面积。

由磁路的欧姆定律得

(2)

式中：Φp为原边绕组的磁通量，Em为磁通势，Rm为磁阻。Np为原边匝数，Ip为原边电流。le为有效磁路长度，μ为磁导率，Ae为有效截面积。其中铁氧体材料的磁导率μ不是一个常数，这给电磁场的分析带来了很多不便。

对于式(2)，文献[4]和文献[5]指出发生磁饱和与原边绕组匝数有关，此外，原边绕组中的电流是产生磁场强度(H)的源。……