《電子技術(shù)應(yīng)用》
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反激式開關(guān)電源變壓器參數(shù)的計(jì)算
摘要: 反激式開關(guān)電源變壓器的參數(shù)計(jì)算與正激式開關(guān)電源變壓器的參數(shù)計(jì)算相比,,除了變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)和伏秒容量,,變壓器初、次級(jí)線圈的匝數(shù)比,,以及變壓器各個(gè)繞組的額定輸入或輸出電流或功率以外,,還需要特別注意考慮變壓器初級(jí)線圈的電感量,。
Abstract:
Key words :

 

反激式" title="反激式">反激式開關(guān)電源變壓器" title="開關(guān)電源變壓器">開關(guān)電源變壓器參數(shù)的計(jì)算

反激式開關(guān)電源變壓器的參數(shù)計(jì)算與正激式開關(guān)電源變壓器的參數(shù)計(jì)算相比,除了變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)" title="匝數(shù)">匝數(shù)和伏秒容量" title="伏秒容量">伏秒容量,,變壓器初,、次級(jí)線圈的匝數(shù)比,以及變壓器各個(gè)繞組的額定輸入或輸出電流或功率以外,,還需要特別注意考慮變壓器初級(jí)線圈的電感量" title="電感量">電感量,。

反激式開關(guān)電源變壓器對(duì)初級(jí)線圈的電感量要求,與正激式開關(guān)電源變壓器對(duì)初級(jí)線圈的電感量要求,,幾乎完全不同,。

對(duì)于正激式開關(guān)電源變壓器對(duì)初級(jí)線圈電感量的要求,如果不考慮變壓器初級(jí)線圈本身的電阻損耗,,以及變壓器的體積和成本,,則初級(jí)線圈的匝數(shù)是越多越好,電感量也是越大越好,;而反激式開關(guān)電源變壓器對(duì)初級(jí)線圈的電感量要求,,則要求變壓器在滿足伏秒容量的前提下,對(duì)變壓器初級(jí)線圈電感的大小也有特別要求,,就是求變壓器初級(jí)線圈電感存儲(chǔ)的能量必須滿足向負(fù)載提供功率輸出的要求,。

關(guān)于開關(guān)電源變壓器的工作原理以及參數(shù)設(shè)計(jì)后面還要更詳細(xì)分析,這里只做比較簡(jiǎn)單的介紹,。

反激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)的計(jì)算

反激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)的計(jì)算與正激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)的計(jì)算方法基本相同,,請(qǐng)參考前面“1-6-3.正激式變壓器開關(guān)電源電路參數(shù)計(jì)算”中的“2.1 變壓器初級(jí)線圈匝數(shù)的計(jì)算”章節(jié)中的內(nèi)容。
反激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈的最少匝數(shù)與(1-95)式完全相同,,即:

式中,,N1為變壓器初級(jí)線圈N1繞組的最少匝數(shù),S為變壓器鐵心的導(dǎo)磁面積(單位:平方厘米),,Bm為變壓器鐵心的最大磁感應(yīng)" title="磁感應(yīng)">磁感應(yīng)強(qiáng)度(單位:高斯),,Br為變壓器鐵心的剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度(單位:高斯),Br一般簡(jiǎn)稱剩磁,,τ = Ton,,為控制開關(guān)的接通時(shí)間,簡(jiǎn)稱脈沖寬度,,或電源開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間的寬度(單位:秒),,一般τ取值時(shí)要留預(yù)留20%以上的余量,,Ui為工電壓,單位為伏,。式中的指數(shù)是統(tǒng)一單位用的,,選用不同單位,指數(shù)的值也不一樣,,這里選用CGS單位制,,即:長(zhǎng)度為厘米(cm),磁感應(yīng)強(qiáng)度為高斯(Gs),,磁通單位為麥克斯韋(Mx),。

(1-120)式中,,Ui×τ 為變壓器的伏秒容量,,即:伏秒容量等于輸入脈沖電壓幅度與脈沖寬度的乘積,這里我們把伏秒容量用US來表示,。伏秒容量US表示:一個(gè)變壓器能夠承受多高的輸入電壓和多長(zhǎng)時(shí)間的沖擊,。在一定的變壓器伏秒容量條件下,輸入電壓越高,,變壓器能夠承受沖擊的時(shí)間就越短,,反之,輸入電壓越低,,變壓器能夠承受沖擊的時(shí)間就越長(zhǎng),;而在一定的工作電壓條件下,變壓器的伏秒容量越大,,變壓器鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度就越低,,變壓器的鐵芯就更不容易飽和。變壓器的伏秒容量與變壓器的體積以及功率無關(guān),,而只與磁通的變化量有關(guān),。

必須指出Bm和Br都不是一個(gè)常量,當(dāng)流過變壓器初級(jí)線圈的電流很小時(shí),,Bm是隨著電流增大而增大的,,但當(dāng)電流再繼續(xù)增大時(shí),Bm將不能繼續(xù)增大,,這種現(xiàn)象稱磁飽和,。變壓器要避免工作在磁飽和狀態(tài)。為了防止脈沖變壓器飽和,,一般開關(guān)變壓器都在磁回路中留一定的氣隙,。由于空氣的導(dǎo)磁率與鐵心的導(dǎo)磁率相差成千上萬倍,因此,,只要在磁回路中留百分之一或幾百分之一的氣隙長(zhǎng)度,,其磁阻或者磁動(dòng)勢(shì)將大部分都落在氣隙上,,因此磁心也就很難飽和。

在沒有留氣隙的變壓器鐵心中的Bm和Br的值一般都很高,,但兩者之間的差值卻很?。涣粲袣庀兜淖儔浩麒F心,,Bm和Br的值一般都要降低,,但兩者之間的差值卻可以增大,氣隙留得越大,,兩者之間的差值就越大,,一般Bm可取1000~4000高斯,Br可取500~1000,。

反激式開關(guān)電源變壓器鐵芯的氣隙要求比正激式開關(guān)電源變壓器鐵芯的氣隙大,,這是因?yàn)榉醇な介_關(guān)電源的輸出功率,對(duì)變壓器初級(jí)線圈的電感量有要求,。

順便指出,,變壓器鐵芯的氣隙留得過大,變壓器初,、次級(jí)線圈之間的耦合系數(shù)會(huì)降低,,從而使變壓器初、次級(jí)線圈的漏感增大,,降低工作效率,,并且還容易產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)把電源開關(guān)管擊穿。

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