受单方向励磁,磁感应强度从最大值Bm 到剩磁Br 之间改动,如图1 所示。
1) “彻底能量转化(电感电流不接连) 方法”: 在储能周期ton中,变压器贮存的一切能量在反激周期toff中都转化到输出端。
2) “不彻底能量转化(电感电流接连) 方法”: 贮存在变压器中的一部分能量在ton末保留到下一个ton周期的开端。
T 导通期间,进行电能的贮存,由等效电路可知D 处于截止,此刻能够把变压器看作一个电感,如图2 所示。在此期间IL = IP ,原边电流IP 的改动由dip/ dt = Us/ Lp 决议, IP 线性添加,磁感应强度将从Br添加到作业峰值Bw 。
在图3 中当T 关断,初级电流必定为零,D 导通,感应电流将呈现在副边,经过负载续流,进行能量开释。作业于彻底能量转化方法时,toff总是大于ton ,因而在反激期间,磁感应强度将从Bw 下降到Br ,副边电流将以必定速率衰减,此速率由副边电压和副边电感决议,即:dis/ dt = U’S/ LS选用不彻底能量传递方法,因为呈现了直流重量,为避免磁心饱满需加气隙,见图4 。
气隙的参加,使磁化曲线向H 轴歪斜,磁滞回线与B 轴围住的面积添加,从而使变压器传递的能量添加。在传递必定能量的要求下,能够把△B 的取值规划的小一些,以削减磁滞损耗,利于提高作业频率,进一步减小原副边中的纹电流。
气隙的参加可使磁滞回线向H 轴歪斜,其斜率随气隙的巨细而改动,但有无气隙并不影响饱满磁感应强度的巨细。在有气隙时,磁强强度H 显着增大,剩下磁感应强度Br 显着减小,这些改动,对反激变换器来说都是十分有利的。如图5 所示。因为反激变换器的磁心只作业在榜首象限,磁心在沟通或直流效果下的磁滞回线 在沟通电流下气隙的效果
在开关T 导通期间所外加的电压份额于B - H 平面,垂直于△Bac的振幅,对应于横轴有△Hac的改动。在有气隙时,B - H 特性斜率减小,曲线向横轴挨近,在△Bac不变的状况下, △Hac将大幅度提高,这相当于有用地减小磁心的有用磁导率和削减原边绕组的匝数,但不能改动交变磁通量或改动磁心的沟通功能。
下气隙的效果在变压器绕组中的直流成分可在B - H 回环的水平轴上发生一直流磁力Hdc (Hdc与直流安匝数成正比) ,关于一个确认的副边电流负载,Hdc的值是不确认的。在没有饱满的条件下,带有气隙磁心可加上更大的H 值(直流电流) ,由图6 可知,H 的更大值已足以使没有气隙的磁心到达饱满。因而,有大直流电流时,气
隙对避免磁心饱满是有用的。总归,外加的伏秒值、匝数和磁心面积决议了B 轴上的△Bac ;直流的均匀电流值、匝数和磁路的长度决议了H 轴上的Hdc 值的方位。△Bac对应了△Hac的规模,气隙大, △Hac就大。必须有满足的线圈匝数和磁心面积来平衡外加的伏秒值;必须有满足的磁心气隙来避免饱满状况并平衡直流重量。
因为在T 截止期间,变压器绕组中贮存的能量向负载开释,因而变压器初级绕组电感值不同将直接影响放电时常数,并且对电路
中的电压、电流波形都有很大的影响,图7 给出了电感为不同值时的电流电压波形。从图中能够精确的看出,电感越小,充电时常数越小,峰值电流越大。这不只使开关管
的开关应力增大,并且形成输出电压纹波增大,当电感过小时会形成负载电流不接连的连续波形。开关管T 导通时,在变压器初级电感中贮存的能量,在开关管截止结束(下一周期导通开端)时开释结束,此刻变压器初级绕组所具有的电感值称为变压器的临界电感,其计算公式为:
当初级电感Lp 大于临界电感Lmin时,变换器处于“不彻底能量转化”方法,此刻峰值电流小,纹波小。但电感过大,会形成变压器体积增大,漏电感上升和本钱升高。变压器原边绕组的电感值影响变压器的作业方法,但并不是变压器规划的重要参数。一般只在规划后期才考虑它的巨细。
当变换器输入电压在一个较大规模内改动,或负载电流在较大规模内改动时,变换器必然会跨过彻底能量传递和不彻底能量传递两种作业方法,因而要求在两种作业方法下都能安稳作业。但要求同一个电路在两种方法下都能安稳作业,在规划上是十分困难的。从实践使用状况去看,挑选“不彻底能量传递”方法,关于电路的完成和功能的确保都是十分简单的。
该方法因为发生了直流重量,因而必须在磁心中参加气隙以避免饱满,但气隙的参加只能增大磁场强度和下降剩下磁感应强度,并不能使饱满磁感应强度下降。变压器是开关变换器中必备的元器件。因为其触及的参数太多,如电压、电流、频率、温度、能量、电感值、变、漏电感、磁资料参数、铜损、铁损等;各种参数不同额定值的组合,使磁性资料的标准极端繁复,厂家为用户备好现货是不可能的。所以变压器不象电子
元件能够有现成的制品挑选,大多数状况下需求自行规划或供给参数托付规划加工。而变压器功能的好坏,不只影响其自身的发热和功率等,还会影响到开关电源的技能功能和可靠性。因而,正确把握变压器的作业状况就具有极端严重的含义。
