摘  要：著重介紹大功率UV燈用的漏磁變壓器的結(jié)構(gòu)，自耦式漏磁變壓器的設(shè)計(jì)和調(diào)試。

    1　前言

　　在電子行業(yè)，印刷電路板的制作要用光固化油墨，常用UV紫外線光固化機(jī)，通過傳送帶使物件通過紫外線強(qiáng)光照射，促使光致抗蝕劑或光敏漆快速固化，且UV燈產(chǎn)生很高的熱量將油墨烘干。完全固化后的膜層表面應(yīng)平滑、硬度較高。UV光固化機(jī)的光源，常裝有3支5kW的大功率高壓紫外線燈，光固化速度約為每分鐘3米。涂有光致抗蝕劑的印刷電路板，在UV光固化機(jī)的傳送帶上，通過3支紫外線燈的照射后，光致抗蝕劑就被固化，從而達(dá)到加工的目的。

　　UV紫外線燈是氣體放電燈，在石英燈管中充以高壓水銀蒸氣，它的供電方式以采用漏磁變壓器為主，當(dāng)UV燈起輝后，必須限制通過燈管的電流，大功率UV燈管有5kW、7.5kW和10kW等幾種，燈管兩端的電壓約有1kV。UV燈用的漏磁變壓器有隔離式和自耦式兩種，其電原理如圖1和圖2所示。

　　2　UV燈漏磁變壓器的結(jié)構(gòu)

　　
　　圖1隔離式變壓器

　　
　　圖2自耦式變壓器

　　2.1　隔離型漏磁變壓器

　　5kW隔離型漏磁變壓器的結(jié)構(gòu)類似于霓虹燈變壓器，中間的兩個(gè)繞組為初級(jí)繞組，為了適應(yīng)220V或380V電源，初級(jí)繞兩個(gè)0V－190V－220V相同的繞組，將它們串聯(lián)或并聯(lián)，可適應(yīng)220V、380V或440V的電源電壓，次級(jí)電壓為1100V/5A，分繞成兩個(gè)繞組，置于初級(jí)繞組的兩邊，初、次級(jí)繞組之間設(shè)有4個(gè)磁分路，將初、次級(jí)繞組隔開，當(dāng)變壓器通電時(shí)，能起到限流的作用。

　　從圖1可見，次線繞組輸出電路中串聯(lián)一個(gè)電容器,再與UV燈管相接，就是一個(gè)RLC諧振電路。當(dāng)電源電壓變化時(shí)，次級(jí)回路還有穩(wěn)壓作用，由于電容器C的存在，也使電路的功率因數(shù)有所提高。

　　圖3自耦式變壓器

　　
　　圖4鐵心尺寸

　　2.2　自耦式UV燈漏磁變壓器

　　圖3為自耦式變壓器結(jié)構(gòu)，采用□字形芯式鐵心，左邊的兩個(gè)繞組為初級(jí)繞組，右邊的兩個(gè)繞組為次級(jí)繞組，初、次級(jí)繞組之間有磁分路隔開，初、次級(jí)繞組相互串聯(lián)后，接成如圖2所示的電路。因此，初級(jí)繞組既是輸入回路，又是輸出回路的一部份。

　　自耦式漏磁變壓器的特點(diǎn)是體積小、效率高，但因變壓器的阻抗小，通電開機(jī)時(shí)浪涌電流大，為了防止對(duì)燈管的沖擊，必須在電路中串聯(lián)一個(gè)電抗器，如圖2中的L，以增加回路中的阻抗。

　　3　5kW自耦式漏磁變壓器

　　按圖2所示的電路圖設(shè)計(jì)一臺(tái)5kW自耦式UV燈漏磁變壓器，其電氣參數(shù)如下：

　　UV燈管的額定功率：P=5kW

　　燈管電壓：U=1000V

　　燈管電流：I=5A

　　變壓器輸入電壓：U1=380V，f=50Hz

　　變壓器輸出電壓：U2=1170V

　　額定負(fù)載電流：I2=5A

　　絕緣等級(jí)：B級(jí)（130℃）

　　溫升：Δτm≤80℃(在強(qiáng)迫風(fēng)冷條件下)

　　耐壓：3000V，10mA，1分鐘

　　計(jì)算步驟如下：

　　1）變壓器容量PT=U2I2=1170×5=5850VA

　　2）變壓器輸入電流I1由下式求出：

    I1=PT/U1=5850/380=15.4(A)

　　3)輸出繞組電流I2=燈管電流=5A

　　4)變壓器輸入端公共部份繞組N1的電流I1′，因輸入電流和輸出電流的方向相反，所以有一部份電流被抵消，故：

    I1