图4是使用非晶合金磁心和铁氧体磁心的能穿透人体皮肤层的功率变压器的示意图。
初次级绕组的耦合系数K取决于g/L的比值，通常，次级绕组的平均植入皮肤之下的深度约为1cm，因此绕组半径增加。
变压器次级绕组的磁心用非晶合金制作，而初级绕组的磁心是用的铁氧体材料。变压器的次级绕组由100匝直径为0.1mm的铜导线以螺旋状构成，它有两片宽度为20μm的非晶合金为磁心。变压器初级绕组的直径为36mm采用厚度为7mm的铁氧体材料作成罐状磁心，初级绕组的铜导线直径为0.4mm；变压器初级由120匝绕组和铁氧体材料的磁心构成。
3实验
3.1串联谐振式DC/DC变换器
这里叙述大气隙平面变压器的实验结果。直流变换器的初级开关电路采用全桥结构。图5示出了这种实验串联谐振直流变换器。在变换器的工作频率调到其谐振频率时，电路就可提供所需电压的功率，同时初级输入电压较小，从而可减少初级蓄电池的数量。其激磁电流为正弦波形，失真度极低。变压器次级电路的负载与代替充电电池的电阻端连接。变换器采用20kHz的开关频率和谐振频率。所以慎重地选用20kHz的频率，是便于避开射频同时也避开音频频段的开关噪声。
3.2能量能穿透皮肤层的变压器特性、空隙g的变化
用非晶合金铁心的平面绕组作次级，用铁氧体铁心的平面绕组作初级的能穿透皮肤层的变压器，其耦合系数K和变换效率η通过改变间隙g的尺寸来测量。
表1给出了耦合系数K、透过皮肤层的变压器输入功率Pin和输出功率Pout，以及变换效率η的结果。图6揭示了间隙g增大时耦合系数K的变化情况。图7表明的则是间隙g增大时变换效率η的变化。
3.3实验结果与模拟结果的比较
变压器初级与次级的实测电流波形表示在图8。开关频率和谐振频率为20kHz，次级电路的负载与代替心脏起博器之充电电池的电阻端联接。图9所示的变压器初级和次级的电流波形和电压波形的模拟结果，电压波形和电流波形采用P.Spice模拟器计算。由图8与图9比较可见，实测结果与模拟结果是一致的。
3.4变压器中的磁通分布
为使变压器初级采用铁氧体磁心设计得更精确，可应用积分法来推测变压器中磁通密度的分布图。图10示出了中心磁心改变时的磁通密度分布图。当变压器初级的罐状铁氧体磁心和次级的非晶合金磁心采用相对于中心轴为对称的结构，而且可以只考虑半个变压器的磁心时，可以推测出磁通密度的空间分布。
中心磁心的直径为15mm（见图10(b)所示），罐形磁心右边部分被分成12个单元，以便于推测。非晶合金磁心的直径为36mm，图10中只画出一半（18mm）的磁通分布。图中的箭头表明了各种磁通密度的大小和磁通的方向。20个单元的未闭合位置是铁心截面，表明了恒向电流。
上一篇：水利建设工地的安全用电探讨
