开关变压器一般都是作业于开关状况;当输入电压为直流脉冲电压时,称为单极性脉冲输入,如单激式变压器...。
开关变压器一般都是作业于开关状况;当输入电压为直流脉冲电压时,称为单极性脉冲输入,如单激式变压器;因而,开关变压器也能够称为脉冲变压器,由于其输入电压是一序列脉冲;不过要真实比赛起来的时分,开关变压器与脉冲变压器在作业原理上仍是有差异的,由于开关变压器还分正、反激输出,这一点后边还将具体阐明。
设开关变压器铁芯的截面为S,当起伏为U、宽度为τ的矩形脉冲电压施加到开关变压器的初级线圈上时,在开关变压器的初级线圈中就有励磁电流流过;一起,在开关变压器的铁芯中就会发生磁场,变压器的铁芯就会被磁化,在磁场强度为H的磁场效果下又会发生磁通密度为B的磁力线通量,简称磁通,用“Φ ”表明;磁通密度B或磁通Φ受磁场强度H的效果而发生显着的改变的进程,称为磁化进程。所谓的励磁电流,便是让变压器铁芯充磁和消磁的电流。
依据法拉第电磁感应定理,电感线圈中的磁场或磁通密度发生显着的改变时,将在线圈中发生感应电动势;线圈中感应电动势为:
式中,N为开关变压器的初级线圈的匝数; Φ为变压器铁芯的磁通量;B为变压器铁芯的磁感应强度或磁通密度平均值。
这儿引入磁通密度平均值的概念,是由于变压器铁芯中的磁通并不是均匀散布,磁通密度与铁芯或铁芯截面上的磁通实践散布有关。因而,在剖析比如变压器的某些微观特性的时分,有时需要用平均值的概念,以便处理问题简略。
假定磁通密度的初始值为B(0) = Bo(取t = 0),当t>
0时,磁通密度以线性规则增加,磁通密度以线性规则增加,即:
当t = τ时,即时刻到达脉冲的后沿时,磁通密度到达最大值Bm = B(τ)。磁通密度增量(磁通密度初始值和最终值之差)∆B = B(τ)-B(0) = Bm-Bo 。
当输入电压是一序列单极性矩形脉冲时,依据电磁感应规则,在变压器铁芯中将发生一个磁通密度增量与之对应,即:
如果能疏忽涡流影响,则磁场强度H的平均值取决于导磁体资料的性质。变压器初级线圈内的磁化电流 的增加与H成正比。在特性曲线的直线段内磁场强度H、磁化电流Iμ 和磁通密度B都以线性改变。
脉冲电压效果完毕后( t>
τ ),变压器中的磁化电流将按变压器的输出电路特性,即电路参数确认的规则下降,变压器铁芯内的磁场强度和磁通密度也相削弱,此刻变压器线圈内发生反极性电压,即反电动势。变压器的输出电路特性实践上便是第一章中现已具体的介绍过的正、反激电压输出电路特性。
上面剖析尽管都是以单极性脉冲输入为例,但对双极性脉冲输入相同有用;在办法上,只须把双极性脉冲输入看成是两个单极性脉冲别离输入即可。
开关电源变压器分单激式开关电源变压器和双激式开关电源变压器,两种开关电源变压器的作业原理和结构并不是彻底相同的。单激式开关电源变压器的输入电压是单极性脉冲,而且还分正反激电压输出;而双激式开关电源变压器的输入电压是双极性脉冲,一般是双极性脉冲电压输出。
别的,为防止磁饱满,在单激式开关电源变压器的铁芯中一般都要留气隙;而双激式开关电源变压器的铁芯磁通密度改变规模相对来说比较大,一般不容易呈现磁饱满现象,因而,一般都不必留气隙。
单激式开关电源变压器还分正激式和反激式两种,对两种开关电源变压器的技术参数要求也不相同;对正激式开关电源变压器的初级电感量要求比较大,而对反激式开关电源变压器初级电感量的要求,其巨细却与输出功率有关。
双激式开关电源变压器铁芯的磁滞损耗比较大,而单激式开关电源变压器铁芯的磁滞损耗却比较小。这些参数大多数都与变压器铁芯的磁化曲线有关,因而,下面首要对变压器铁芯的磁化进程进行具体剖析。