JPS63223583A - Magnetic material tester - Google Patents

Magnetic material tester

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JPS63223583A
JPS63223583A JP5679587A JP5679587A JPS63223583A JP S63223583 A JPS63223583 A JP S63223583A JP 5679587 A JP5679587 A JP 5679587A JP 5679587 A JP5679587 A JP 5679587A JP S63223583 A JPS63223583 A JP S63223583A
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Abstract

PURPOSE:To simply obtain a very near B-H curve at the time of practical use by providing a voltage applying circuit for applying a voltage corresponding to the reset quantity of magnetization, to a coil in which a magnetic material to be tested is a magnetic core. CONSTITUTION:When a voltage of an oscillator 1 is in a positive half period, a diode 7 conducts, and a diode 9 becomes an obstructed state, therefore, to a coil 2, a voltage is applied through the diode 7 and a resistance 8, and a magnetic core 3 being a material to be tested is magnetized gradually, and saturated in the end. When said voltage becomes a negative half period, the diode 7, and the diode 9 become an obstructed state, and a conducting state, respectively, and to the coil 2, a voltage is applied through a variable DC voltage source 10 and the diode 9. This applied voltage becomes variable by changing an output voltage of the voltage source 10 in accordance with the reset quantity of magnetization of the coil. Also, the magnetic flux density B of the magnetic core 3 and the intensity H of the magnetic field are obtained by measuring a voltage and a current of the coil 2 by a voltage measuring circuit 4, and a current measuring circuit 5, respectively, and converting them by a signal processing part 6.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁性材料の特性を測定する試験器に関し、特に
スイッチング電源に用いられる磁気増幅器用可飽和磁心
としての磁性材料の特性測定用試験器に関するものであ
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a tester for measuring the characteristics of magnetic materials, and particularly to a tester for measuring the characteristics of magnetic materials as a saturable magnetic core for a magnetic amplifier used in a switching power supply. It is related to.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術による磁性材料試験器の説明の前にこれを理解
し易くするために、磁性材料の一例として可飽和磁心を
取り上げ、これを第7図に示され・るスイッチング電源
の磁気増幅器用可飽和リアクトル18に用いた時のその
動作について説明する。
Before explaining the magnetic material tester according to the prior art, in order to make it easier to understand, we will take a saturable magnetic core as an example of a magnetic material and use it as a saturable magnetic core for a magnetic amplifier of a switching power supply as shown in Fig. 7. The operation when used in the reactor 18 will be explained.

このような可飽和リアクトルを用いた磁気増幅器制御型
のスイッチング電源としては、電子通信学会技術研究報
告PE84−37等に示されるものが現在量も一般的な
ものである。
As a magnetic amplifier-controlled switching power supply using such a saturable reactor, the one shown in IEICE technical research report PE84-37 is currently common.

まず、このスイッチング電源で制御素子として用いられ
る可飽和リアクトル1Bについて述べる。
First, the saturable reactor 1B used as a control element in this switching power supply will be described.

可飽和リアクトルは、その磁心を形成する磁性材料が第
9図に示されるような角形特性のB−H曲線を有するも
のが理想的である。第9図において縦軸のBは磁束密度
を、横軸のHは磁界の強さを表わしており、以下文章お
よび図についても同様の符号の意味としその説明は省略
する。また、破線のB−H曲線(P−4t2→S→t3
→Q→R→P)はこの理想的な可飽和リアクトルに正弦
波交流電圧を印加した場合のものであり、実線のB−H
曲線(p’→t2→S→t3→Q’−P’)はこの可飽
和リアクトルをスイッチング電源に用いた場合のもので
ある。スイッチング電源に用いた実線のB−H曲線にお
いて、可飽和リアクトル18は、その磁心の状態が点P
′から点t2の間では高インピーダンス、点t2から点
Sの間ではインピーダンスが零となるため、点P′から
点t2で阻止状態、点t2から点Sで導通状態となるス
イッチング素子として作用している。
Ideally, the saturable reactor is one in which the magnetic material forming the magnetic core has a B-H curve with square characteristics as shown in FIG. In FIG. 9, B on the vertical axis represents the magnetic flux density, and H on the horizontal axis represents the strength of the magnetic field. Hereinafter, the same symbols mean the same in the text and figures, and the explanation thereof will be omitted. In addition, the broken line B-H curve (P-4t2→S→t3
→Q→R→P) is the result when a sinusoidal AC voltage is applied to this ideal saturable reactor, and the solid line B-H
The curve (p'→t2→S→t3→Q'-P') is a curve when this saturable reactor is used as a switching power supply. In the solid line B-H curve used for the switching power supply, the state of the magnetic core of the saturable reactor 18 is at point P.
Since the impedance is high between ' and point t2 and zero between point t2 and point S, it acts as a switching element that is blocked from point P' to point t2 and conductive from point t2 to point S. ing.

次に、第7図に示されるスイッチング電源回路において
、その全体的な動作について第8図、第9図、第10図
を用いて以下に述べる。
Next, the overall operation of the switching power supply circuit shown in FIG. 7 will be described below using FIGS. 8, 9, and 10.

第7図において、可飽和リアクトル18は前述の理想的
な特性を持った磁性材料を磁心としているものとする。
In FIG. 7, it is assumed that the saturable reactor 18 has a magnetic core made of a magnetic material having the above-mentioned ideal characteristics.

トランス17の2次巻線端子間には、トランジスタ16
をパルス発生回路15で駆動することによシ、第8図(
a)で示される電圧Viが生じる。同図において、縦軸
はトランス17の2次巻線端子間の電圧vi、横軸は時
間tを表わしておシ、TONはトランジスタ16の導通
期間、Tはパルス発生回路15によシ発生するパルスの
周期を表わしている。次に磁心の状態を考えると、可飽
和リアクトル1Bの時刻tlにおける磁心の状態が第9
図に示される点tlにあるとすると、時刻t2における
磁心の状態を表わす点t2までは可飽和リアクトル1B
は高インピーダンスの状態にあるから後段に電圧は出力
されない。しかし、点t2に達すると磁心が飽和し、可
飽和リアクトル18のインピーダンスはほぼ零となり負
荷に電流が供給され始め、点Sで負荷電流供給状態とな
る。次に、磁心の状態が点t3で表わされる時刻t3に
第7図のトランジスタ16が阻止状態になると、制御回
路20からダイオード19を通して可飽和リアクトル1
8に、スイッチング電源の出力電圧に応じた逆向きの電
圧が印加され、磁心は第9図の点Q′で表わせられる状
態までリセットされる。〜これらのことより、可飽和リ
アクトル18の端子間の電圧は第8図伽)に示されるよ
うなものとなる。同図において、縦軸は可飽和リアクト
ル18の端子間の電圧Vt、、横軸は時間tを表わして
いる。toffは可飽和リアクトル18の高インピーダ
ンス期間(オフ期間)、tonは低インピーダンス期間
(オン期間)t−表わしている。また、スイッチング・
1源の出力電圧をvoとすると、voは次式により表わ
せられる。
A transistor 16 is connected between the secondary winding terminals of the transformer 17.
By driving the pulse generation circuit 15, the result shown in FIG. 8 (
A voltage Vi shown in a) is generated. In the figure, the vertical axis represents the voltage vi between the secondary winding terminals of the transformer 17, the horizontal axis represents the time t, TON is the conduction period of the transistor 16, and T is the voltage generated by the pulse generating circuit 15. It represents the period of the pulse. Next, considering the state of the magnetic core, the state of the magnetic core at time tl of the saturable reactor 1B is the 9th state.
Assuming that it is at point tl shown in the figure, the saturable reactor 1B up to point t2 representing the state of the magnetic core at time t2
is in a high impedance state, so no voltage is output to the subsequent stage. However, when the point t2 is reached, the magnetic core is saturated, the impedance of the saturable reactor 18 becomes almost zero, and current begins to be supplied to the load, and at point S, the load current is supplied. Next, when the transistor 16 in FIG. 7 enters the blocking state at time t3 when the state of the magnetic core is represented by point t3, the control circuit 20 passes the diode 19 to the saturable reactor 1.
8, a voltage in the opposite direction corresponding to the output voltage of the switching power supply is applied, and the magnetic core is reset to the state represented by point Q' in FIG. ~ From these facts, the voltage between the terminals of the saturable reactor 18 becomes as shown in FIG. In the figure, the vertical axis represents the voltage Vt between the terminals of the saturable reactor 18, and the horizontal axis represents the time t. toff represents a high impedance period (off period) of the saturable reactor 18, and ton represents a low impedance period (on period) t. Also, switching
When the output voltage of one source is vo, vo is expressed by the following equation.

ただし、ton=可飽和リアクトル18のオン期間 L6ff :可飽和リアクトル18のオフ期間 T□N:)ランジスタ16の導通期間 T :パルス発生回路15による発 生パルスの周期 viニドランス1Tの2次巻線端子 間電圧 したがって、(1)式より分るように、可飽和リアクト
ル1Bのオフ期間t。ff  を制御することによりス
イッチング電源の出力電圧V。を制御することができる
。つまシ、可飽和リアクトル18のオフ期間t。ffは
トランジスタ16の阻止期間における制御回路20によ
る磁心のリセット量によって決まり、出力電圧v0を下
げたい場合はリセット量を大きくし、出力電圧voを上
げたい場合はリセット量を小さくすることにより制御す
ることができる。
However, ton = ON period L6ff of the saturable reactor 18: OFF period T□N of the saturable reactor 18:) Conduction period T of the transistor 16: period of the pulse generated by the pulse generating circuit 15 vis Secondary winding terminal of the transformer 1T Therefore, as can be seen from equation (1), the off period t of the saturable reactor 1B. The output voltage V of the switching power supply by controlling ff. can be controlled. In other words, the off period t of the saturable reactor 18. ff is determined by the amount of reset of the magnetic core by the control circuit 20 during the blocking period of the transistor 16, and is controlled by increasing the reset amount if you want to lower the output voltage v0, and by decreasing the reset amount if you want to increase the output voltage vo. be able to.

しかしながら、第7図における可飽和リアクトル18の
実際の磁心の特性は第9図に示されるような理想的なり
−H曲線にはならず、第10図に示されるような形を持
ったB−H曲線となる。同図に示されるように、実線で
表わせられたスイッチング電源として動作中の磁心のB
−H曲線も、破線で表わせられた正弦波交流電圧を印加
して測定した磁心のB−H曲線も第9図とは大きく異な
る。また磁心の状態が点t2から点Sの間では可飽和リ
アクトル18のインピーダンスは零とはならない。この
点t2から点S間の傾きは特にスイッチング電源の制御
特性に大きな影響を与えるものである。
However, the actual magnetic core characteristics of the saturable reactor 18 in FIG. 7 do not have the ideal B-H curve as shown in FIG. 9, but have a B-H curve as shown in FIG. It becomes an H curve. As shown in the figure, B of the magnetic core in operation as a switching power supply is represented by a solid line.
The -H curve and the B-H curve of the magnetic core measured by applying a sinusoidal alternating voltage represented by a broken line are significantly different from those in FIG. Further, when the state of the magnetic core is between point t2 and point S, the impedance of the saturable reactor 18 does not become zero. This slope between point t2 and point S has a particularly large influence on the control characteristics of the switching power supply.

通常、トランジスタ16の阻止期間に可飽和リアクトル
18の磁心はリセットされる。しかし、第10図に示さ
れるように実際の磁心は負荷電流が零となる時に、すな
わち第10図において点Sから点t3の状態に向う時に
、トランジスタ16は導通期間TOHにあるが、磁束密
度Bはわずかにリセットされ、図中に示される磁束密度
Bの増分ΔBdに相応した電圧が、可飽和リアクトル1
8の両端に発生する。この時のリセットは制御回路20
からの制御電圧によるものではなく、磁心特有の性質か
ら生じるものである。このΔBdで表わせられる磁束密
度Bの増分は飽和磁束密度と残留磁束密度との差である
。また、その増分は、可飽和リアクトル18が高インピ
ーダンスの状態において生じるため、その増分時間は、
負荷に電流が供給されない可飽和リアクトル18のオフ
期間toffに相当するものとなる。このことは(1)
式から明らかなように、出力電圧voの制御はこのオフ
期間toffを変化させることによシ行なっているため
、制御回路20からのリセットによらないΔBdの存在
はリセット制御量に悪影響を及ぼし、電源の制御範囲を
狭めていることになる。
Normally, the magnetic core of the saturable reactor 18 is reset during the blocking period of the transistor 16. However, as shown in FIG. 10, in the actual magnetic core, when the load current becomes zero, that is, when moving from point S to point t3 in FIG. 10, the transistor 16 is in the conduction period TOH, but the magnetic flux density B is slightly reset, and a voltage corresponding to the increment ΔBd of the magnetic flux density B shown in the figure is applied to the saturable reactor 1.
Occurs at both ends of 8. At this time, the control circuit 20
This is not caused by the control voltage from the magnetic core, but is caused by the unique properties of the magnetic core. The increase in magnetic flux density B expressed by ΔBd is the difference between the saturation magnetic flux density and the residual magnetic flux density. Moreover, since the increment occurs when the saturable reactor 18 is in a high impedance state, the increment time is
This corresponds to the off period toff of the saturable reactor 18 during which no current is supplied to the load. This means (1)
As is clear from the equation, since the output voltage vo is controlled by changing the off period toff, the existence of ΔBd that is not caused by the reset from the control circuit 20 has a negative effect on the reset control amount. This means that the control range of the power supply is narrowed.

以上の説明から分るように、可飽和リアクトルに用いら
れる磁心材料は、飽和磁束密度と残留磁束密度との差で
ある磁束密度の増分ΔBdの小さいものを使用するこ七
が極めて重要であシ、そのためには、この磁束密度の増
分ΔBdを正確に測定することが必要である。また、B
−H曲線のヒステリシス・ループの面積は、磁心の損失
に比例する。そのため、可飽和リアクトルの損失を正確
に把握するためには、それが動作状態に近似した条件で
磁心のB−H曲線を測定すること袈;必要である。
As can be seen from the above explanation, it is extremely important to use a magnetic core material used in a saturable reactor that has a small increment ΔBd of magnetic flux density, which is the difference between the saturation magnetic flux density and the residual magnetic flux density. For this purpose, it is necessary to accurately measure this increment ΔBd in magnetic flux density. Also, B
The area of the hysteresis loop in the -H curve is proportional to the loss in the magnetic core. Therefore, in order to accurately understand the loss of the saturable reactor, it is necessary to measure the B-H curve of the magnetic core under conditions that approximate the operating state.

従来、この椙の磁性材料を評価する際に用いられるもの
としては、第3図に示されるようなり−H特性試験器、
あるいは電子通信学会技術研究報告PE85−26に示
されるような第5図のCMCの測定回路がある。
Conventionally, the equipment used to evaluate this type of magnetic material is a -H characteristic tester as shown in Figure 3;
Alternatively, there is a CMC measurement circuit shown in FIG. 5 as shown in the Technical Research Report PE85-26 of the Institute of Electronics and Communication Engineers.

第3図の磁性材料試験器では、被試験磁性材料3を磁心
としたコイル2を形成せしめ、発振器1によりこのコイ
ル2に交流電圧を印加し、コイル2の端子間電圧を電圧
測定回路4で、コイル2に流れる電流を電流測定回路5
でそれぞれ測定する。
In the magnetic material tester shown in FIG. 3, a coil 2 is formed with the magnetic material 3 to be tested as a magnetic core, an oscillator 1 applies an alternating current voltage to the coil 2, and a voltage measurement circuit 4 measures the voltage between the terminals of the coil 2. , the current flowing through the coil 2 is measured by the current measuring circuit 5
Measure each.

得られた電流値iから磁界の強さHは以下に示す式(2
)より、また得られた電圧値Vから磁束密度Bは以下に
示す式(3)よシ計算で求められ、これらの計算は信号
処理部6にて行なわれる。
From the obtained current value i, the magnetic field strength H can be calculated using the following formula (2
), and from the obtained voltage value V, the magnetic flux density B is calculated according to the following equation (3), and these calculations are performed in the signal processing section 6.

i H:□            ・・・・・(2)1゜ ただし、N:コイル2の巻回数 i:コイル2に流れる電流値 te:コイル2の平均磁路長 ただし、N:コイル2の巻回数 V:コイル2の端子間電圧値 Ae:コイル2の実効断面積 この第3図に示される試験器によシ測定されたB−H曲
線は、第4図のようKなる。第4図から分るように、こ
の測定による被試験磁性材料3のB−H曲線の特性は、
第10図の実線で示される実際のスイッチング電源の可
飽和リアクトル18の磁心のB−H曲線の特性とは大き
く異なシ、そのため前述したΔBdおよび磁心の損失を
正しく評価することはできない。
i H: □ ...(2) 1゜Where, N: Number of turns of coil 2 i: Current value flowing through coil 2 te: Average magnetic path length of coil 2 However, N: Number of turns of coil 2 V : Voltage value between terminals of coil 2 Ae: Effective cross-sectional area of coil 2 The B-H curve measured by the tester shown in FIG. 3 becomes K as shown in FIG. 4. As can be seen from FIG. 4, the characteristics of the B-H curve of the magnetic material under test 3 obtained by this measurement are as follows:
The characteristics of the B-H curve of the magnetic core of the saturable reactor 18 of an actual switching power supply shown by the solid line in FIG.

一方、第5図の磁性材料試験器では、発振器1から被試
験磁性材料3を磁心とするコイル2にダイオード11と
抵抗12を用いて半波電圧を印加するとともに、制御用
巻線13に直流電流を流すことにより発生する直流磁界
をこのコイル2に加えている。コイル14は制御用巻線
13に交流電流を流さないために挿入されているもので
ある。
On the other hand, in the magnetic material tester shown in FIG. A DC magnetic field generated by passing a current is applied to this coil 2. The coil 14 is inserted to prevent alternating current from flowing through the control winding 13.

磁心3は以下に示す式(4)で計算される、制御用巻線
13による直流磁界Hのため、第6図の点atでリセッ
トされる。
The magnetic core 3 is reset at a point at in FIG. 6 due to the DC magnetic field H generated by the control winding 13, which is calculated by the following equation (4).

NcIc          、 e # @ II 
(4)1゜ ただし、Nc:制御用巻線13の巻回数■c:制御電流 te:コイルの平均磁路長 この状態で半波電圧をコイル2に印加すると、磁心3は
第6図に示されるような片側で飽和するB−H曲線を呈
し、第10図の実線で示される実際のスイッチング電源
の動作時のものに近い特性を示す。
NcIc, e#@II
(4) 1° However, Nc: Number of turns of the control winding 13 ■c: Control current te: Average magnetic path length of the coil If a half-wave voltage is applied to the coil 2 in this state, the magnetic core 3 will become as shown in Fig. 6. It exhibits a B-H curve that saturates on one side as shown, and exhibits characteristics close to those during operation of an actual switching power supply as shown by the solid line in FIG.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら実際のスイッチング電源では、第5図の回
路のように直流電流による直流磁界を磁心3に加えて制
御しているのではなく、被試験磁性材料を磁心とするコ
イル2の端子間に印加するリセット電圧を変化すること
により制御しているため、実際の動作とは異なり正確な
評価にはなっていない。また、制御用巻線13側のコイ
ル14は交流電流を無視できる程度まで小さくするには
、十分大きなインピーダンスを持たせる必要がちシ、そ
のため形状が大きくなるという欠点を有している。
However, in an actual switching power supply, the DC magnetic field generated by DC current is not applied to the magnetic core 3 to control it as in the circuit shown in Figure 5, but is applied between the terminals of the coil 2 whose core is the magnetic material under test. Since it is controlled by changing the reset voltage, it is not an accurate evaluation, unlike actual operation. Further, the coil 14 on the control winding 13 side needs to have a sufficiently large impedance in order to reduce the alternating current to a negligible level, and therefore has the disadvantage of being large in size.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明による磁性材料試験器は以上のような問題点を解
決するために、被試験磁性材料を磁心とするコイルへ電
圧および電流を供給する発振器に、被試験磁性材料の磁
化のり七ツ)]に応じた電圧をそのコイルに印加する電
圧印加回路をその発振器とそのコイルの間に設けたもの
である。
In order to solve the above-mentioned problems, the magnetic material tester according to the present invention has an oscillator that supplies voltage and current to a coil whose core is the magnetic material to be tested. A voltage application circuit is provided between the oscillator and the coil to apply a voltage corresponding to the voltage to the coil.

〔作用〕[Effect]

被試験磁性材料は発振器の正の半周期では前記コイルに
より磁化され飽和し、負の半周期では前記コイルへ磁化
のリセット量に応じた電圧を印加することによシリセッ
トされる。
The magnetic material to be tested is magnetized and saturated by the coil during the positive half cycle of the oscillator, and is reset during the negative half cycle by applying a voltage to the coil according to the amount of magnetization reset.

〔実施例〕〔Example〕

次に本発明についての実施例を図面を参照して説明する
。第1図は本発明による磁性材料試験器の一実施例を示
す回路図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a magnetic material tester according to the present invention.

同図に示される磁性材料試験器は、被試験磁性材料3を
磁心とするコイル2の端子間電圧を測定する電圧測定回
路4と、そのコイル2に流れる電流を測定する電流測定
回路5と、それらの回路から得られる電圧値と電流値を
磁束密度Bと磁界の強さHに換算する信号処理部6と、
前記コイル2に電圧および電流を供給する発振器1と、
この発振器1に直列接続された電圧印加回路とから構成
されている。またこの電圧印加回路は、発振器1の正の
半周期に導通する第1のダイオード7と抵抗8の直列回
路と、発振器1の負の半周期に生じる電圧が減少する極
性に接続される出力電圧が可変な直流電圧源10と発振
器1の負の半周期に導通する第2のダイオード9の直列
回路との並列接続により構成されている。
The magnetic material tester shown in the figure includes a voltage measurement circuit 4 that measures the voltage between the terminals of a coil 2 having the magnetic material 3 to be tested as a magnetic core, a current measurement circuit 5 that measures the current flowing through the coil 2, a signal processing unit 6 that converts voltage values and current values obtained from those circuits into magnetic flux density B and magnetic field strength H;
an oscillator 1 that supplies voltage and current to the coil 2;
It consists of a voltage application circuit connected in series to this oscillator 1. This voltage application circuit also includes a series circuit of a first diode 7 and a resistor 8 that conduct during the positive half cycle of the oscillator 1, and an output voltage connected to the polarity such that the voltage generated during the negative half cycle of the oscillator 1 decreases. It is constituted by a parallel connection of a DC voltage source 10 whose voltage is variable and a series circuit of a second diode 9 that conducts during the negative half period of the oscillator 1.

以下にその動作について説明する。発振器1の電圧が正
の半周期では第1のダイオードTが導通し、第2のダイ
オード9が阻止状態となるため、前記コイル2には第1
のダイオード7、抵抗8を通して電圧が印加され、被試
験磁性材料である磁心3は徐々に磁化され最後には飽和
する。負の半周期になると、第1のダイオード7が阻止
状態、第2のダイオード9が導通状態となシ、前記コイ
ル2には可変直流電圧源10、第2のダイオード9を通
して電圧が印加される。この印加電圧は可変直流電圧源
10の出力電圧を変えることにより可変なものとなる。
The operation will be explained below. During the positive half cycle of the voltage of the oscillator 1, the first diode T is conductive and the second diode 9 is in the blocking state, so that the coil 2 has the first
A voltage is applied through the diode 7 and the resistor 8, and the magnetic core 3, which is the magnetic material to be tested, is gradually magnetized and finally saturated. In the negative half cycle, the first diode 7 is in a blocking state, the second diode 9 is in a conducting state, and a voltage is applied to the coil 2 through the variable DC voltage source 10 and the second diode 9. . This applied voltage can be made variable by changing the output voltage of the variable DC voltage source 10.

磁心3の磁束密度Bと磁界の強さHは、前記コイル2の
電圧、電流をそれぞれ電圧測定回路4、電流測定回路5
で測定し信号処理部6にて換算されることにより得られ
る。
The magnetic flux density B of the magnetic core 3 and the strength H of the magnetic field are determined by measuring the voltage and current of the coil 2 by a voltage measuring circuit 4 and a current measuring circuit 5, respectively.
It is obtained by measuring the signal and converting it in the signal processing section 6.

これにより得られる磁心3のB−H曲線を第2図に示す
。第2図の実線のB−H曲線に示されるよ゛うに、発振
器1の正の半周期に磁心3は点t1から点Sまで磁化さ
れ飽和し、負の半周期に磁心3は飽和状態にある点Sか
ら点t!までリセットされる。可変直流電圧源10の出
力電圧を上げると、負の半周期に前記コイル2に印加さ
れる電圧は、発振器1による出力電圧と可変直流電圧源
10の出力電圧との差の分が印加されるのであるから当
然小さくなる。そのため、磁心3のリセットは点t、1
までとなり、その時のB−H曲線は第2図の破線のよう
になる。
The B-H curve of the magnetic core 3 thus obtained is shown in FIG. As shown by the solid line B-H curve in Figure 2, during the positive half cycle of the oscillator 1, the magnetic core 3 is magnetized and saturated from point t1 to point S, and during the negative half cycle, the magnetic core 3 is saturated. From a certain point S to a point T! will be reset to. When the output voltage of the variable DC voltage source 10 is increased, the voltage applied to the coil 2 during the negative half cycle is equal to the difference between the output voltage of the oscillator 1 and the output voltage of the variable DC voltage source 10. Therefore, it is naturally smaller. Therefore, the magnetic core 3 is reset at point t, 1
At that time, the B-H curve becomes as shown by the broken line in FIG.

このように被試験磁性材料である磁心3のリセットは、
これを磁心とするコイル2に印加する電圧により行なわ
れ、またそのリセット量はこの電圧の大きさに応じるた
め、これによシ得られるB−H曲線は実使用状況に非常
に近いものとなる。
In this way, resetting the magnetic core 3, which is the magnetic material under test, is as follows:
This is done by the voltage applied to the coil 2 with the magnetic core, and the amount of reset depends on the magnitude of this voltage, so the B-H curve obtained by this is very close to the actual usage situation. .

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明による磁性材料試験器は、従
来の試験器に、被試験磁性材料を磁心とするコイルへ磁
化のリセット量に応じた電圧を印加する電圧印加回路を
設けることにより、被試験磁性材料のリセットは実使用
方法と同様に電圧により行なうことができ、そのためこ
の試験器によシ簡便に得られるB−H曲線は実使用時に
非常に近いものとなる。また、第5図の従来例に示され
る交流弁をなくすためのコイル14を大きくするという
必要がないので、従来に比べて形状的にも大きくならな
いという効果もある。
As explained above, the magnetic material tester according to the present invention can be applied to a conventional tester by providing a voltage application circuit that applies a voltage corresponding to the amount of magnetization reset to a coil whose core is the magnetic material to be tested. The test magnetic material can be reset by voltage in the same manner as in actual use, so that the B-H curve easily obtained by this tester is very close to that in actual use. Furthermore, since there is no need to increase the size of the coil 14 in order to eliminate the AC valve shown in the conventional example shown in FIG. 5, there is also the effect that the coil 14 does not become larger in size than the conventional example.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による磁性材料試験器の一実施例を示す
回路図、第2図は第1図で示される磁性材料試験器の一
実施例の回路を使用して測定した被試験磁性材料のB−
H曲線、第3図および第5図は従来の磁性材料試験器を
表わす回路図、第4図および第6図はそれぞれ第3図お
よび第5図の磁性材料試験器による被試験磁性材料のB
−H曲線、第7図は本発明による磁性材料試験器へ適用
される被試験磁性材料について説明をするための磁気増
幅器制御型スイッチング電源の回路図、第8図(&)は
第7図のトランス17の2次巻線端子間電圧の電圧波形
、(b)は同じく可飽和リアクトル18の端子間電圧の
電圧波形、第9図はスイッチング電源に使用するのに理
想的な特性を持つ磁性材料のB−H曲線、第10図はス
イッチング電源に実際に使われる磁性材料のB−H曲線
である。 1・゛・・・発振器、2・・・・被試験磁性材料3を磁
心とするコイル、3・・・・被試験磁性材料、4・・・
・電圧測定回路、5・・・・電流測定回路、6・・・・
信号処理部、7.9・・・・ダイオード、8・・・・抵
抗、10・・拳・可変直流電圧源。 第1図 第2図 日 第3図 第4F 第5図 第6図 第7図 Q 第8図 t+tz  t3
Figure 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the magnetic material tester according to the present invention, and Figure 2 is a magnetic material to be tested measured using the circuit of the embodiment of the magnetic material tester shown in Figure 1. B-
H curve, Figures 3 and 5 are circuit diagrams representing conventional magnetic material testers, and Figures 4 and 6 are B curves of magnetic materials to be tested by the magnetic material testers of Figures 3 and 5, respectively.
-H curve, FIG. 7 is a circuit diagram of a magnetic amplifier controlled switching power supply for explaining the magnetic material to be tested applied to the magnetic material tester according to the present invention, and FIG. The voltage waveform of the voltage between the terminals of the secondary winding of the transformer 17, (b) also the voltage waveform of the voltage between the terminals of the saturable reactor 18, and Figure 9 shows the magnetic material with ideal characteristics for use in switching power supplies. Figure 10 shows the B-H curve of a magnetic material actually used in switching power supplies. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1.... Oscillator, 2... Coil whose magnetic core is the magnetic material to be tested 3, 3... Magnetic material to be tested, 4...
・Voltage measurement circuit, 5...Current measurement circuit, 6...
Signal processing unit, 7.9...Diode, 8...Resistor, 10...Fist/variable DC voltage source. Figure 1 Figure 2 Date Figure 3 Figure 4F Figure 5 Figure 6 Figure 7 Q Figure 8 t+tz t3

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)被試験磁性材料を磁心とするコイルの端子間電圧
を測定する電圧測定回路と、そのコイルに流れる電流を
測定する電流測定回路と、それらの回路から得られる電
圧値と電流値を磁束密度と磁界の強さに換算する信号処
理部と、前記コイルに電圧および電流を供給する発振器
とから成る磁性材料試験器において、被試験磁性材料の
磁化のリセット量に応じた電圧を前記コイルへ印加する
電圧印加回路を前記発振器と前記コイルの間に設けたこ
とを特徴とする磁性材料試験器。
(1) A voltage measurement circuit that measures the voltage between the terminals of a coil whose magnetic core is the magnetic material under test, a current measurement circuit that measures the current flowing through the coil, and the voltage and current values obtained from these circuits. In a magnetic material tester consisting of a signal processing unit that converts density and magnetic field strength, and an oscillator that supplies voltage and current to the coil, a voltage is applied to the coil according to the amount of resetting the magnetization of the magnetic material under test. A magnetic material tester characterized in that a voltage application circuit for applying voltage is provided between the oscillator and the coil.
(2)電圧印加回路は、第1のダイオードと抵抗の直列
回路と、出力電圧が可変な直流電圧源と第2のダイオー
ドの直列回路との並列接続により構成される特許請求の
範囲第1項記載の磁性材料試験器。
(2) The voltage application circuit is constituted by a parallel connection of a series circuit of a first diode and a resistor, and a series circuit of a DC voltage source with variable output voltage and a second diode. The magnetic material tester described.
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