元器件应用中的大功率UV灯用的漏磁变压器
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2020-12-13
17:13:30
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元器件应用中的大功率元器件应用中的大功率UV灯用的漏磁变压器灯用的漏磁变压器
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
摘 摘 要：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 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。
2 UV灯漏磁变压器的结构灯漏磁变压器的结构
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。
图3自耦式变压器
图4铁心尺寸
2.2 自耦式UV灯漏磁变压器
图3为自耦式变压器结构，采用□字形芯式铁心，左边的两个绕组为初级绕组，右边的两个绕组为次级绕组，初、次级绕组之间有磁分路隔开，初、次
级绕组相互串联后，接成如图2所示的电路。因此，初级绕组既是输入回路，又是输出回路的一部份。
自耦式漏磁变压器的特点是体积小、效率高，但因变压器的阻抗小，通电开机时浪涌电流大，为了防止对灯管的冲击，必须在电路中串联一个电抗
器，如图2中的L，以增加回路中的阻抗。
3 5kW自耦式漏磁变压器自耦式漏磁变压器
按图2所示的电路图设计一台5kW自耦式UV灯漏磁变压器，其电气参数如下：
UV灯管的额定功率：P=5kW
灯管电压：U=1000V
灯管电流：I=5A
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
绝缘等级：B级（130℃）
温升：Δτm≤80℃(在强迫风冷条件下)
耐压：3000V，10mA，1分钟
计算步骤如下：
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