变压器静电屏蔽和磁屏蔽

变压器静电屏蔽和磁屏蔽属于两种不同的屏蔽形式,静电屏蔽主要用来消除静电对变压器及周围的干扰,而磁屏蔽主要用来消除磁对变压器及周围的干扰。两者所使用的屏蔽材料也是不一样的。
变压器静电屏蔽

静电屏蔽对变压器的重要性

对于降压变压器来说,初级为高压,次级为低压,尽管两者之间是绝缘的,但是初级的高压会通过空间和寄生电容感应到次级,这样对于次级的微电子器件构成威胁。要消除这种威胁,就要在初、次级之间加一个静电屏蔽层。在初级绕组和次级绕组之间包上金属薄片或绕上一层漆包线并使之接地,达到屏蔽作用。

什么是静电屏蔽

将一个中空的导体置于外部电场中,导体中的电子在外部电场的作用下会移动,当它达到静电平衡时,内部将没有电场。这样,导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用,使它的内部不受外部电场的影响,这种现象称为静电屏蔽。如果将中空导体接地,使中空导体上的电荷流入大地,则当中空导体内部有干扰源时,也不会影响外部环境。此时,中空导体就像是一堵墙,将内部与外部彻底的隔离开来了。

静电屏蔽原理图
磁屏蔽原理图

磁屏蔽

磁导率很大的软磁材料(如坡莫合金或铁铝合金)做成的罩,放在外磁场中。由于罩壳磁导率μ比空气导磁率μ大得多,所以绝大部分磁场线从罩壳的壁内通过,而罩壳内的空腔中,磁感线是很少的。这就达到了磁屏蔽的目的。

坡莫合金-高导磁的软磁合金

在实践中,要达到完全的屏蔽是极不容易的。总有一些磁场要漏进屏蔽罩内或者跑出屏蔽罩外。要达到好的屏蔽效果,必须选用导磁系数高的材料,如坡莫合金,硅钢片等,而且不要太薄,屏蔽罩的结构设计,接缝要尽量少,在制作时接缝处要紧密,尽量减少气隙。总之屏蔽罩的磁阻越小屏蔽效果越好。如果在低频交变磁场中,需要进行屏蔽时,例如电源变压器需要屏蔽时,都是按以上磁屏蔽的原则处理的。屏蔽要求较高时,还可以采用多层屏蔽。

屏蔽材料