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【48812】开关电源原理与规划(连载61)

发布时间:2024-07-18 14:17:17 作者: 行业新闻

  的总损耗中所占的份额很大,怎样来下降开关电源变压器的涡流损耗,是开关电源变压器或开关电源规划的一个重要内容。变压器出产涡流损耗的原理是最简略的,因为变压器铁芯除了是一种很好的导磁资料以外,一起它也归于一种导电体;当交变磁力线从导电体中穿过期,导电体中就会发生感应电动势,在感应电动势的效果下,在导电体中就会发生回路电流使导体发热;这种因为交变磁力线穿过导体,并在导体中发生感应电动势和回路电流的现象,人们把它称为涡流,因为它发生的回路电流没有作为能量向外输出,而是损耗在本身的导体之中。

  单激式开关电源变压器的涡流损耗核算与双激式开关电源变压器的涡流损耗核算,在办法上是有差异的。但用于核算单激式开关电源变压器涡流损耗的办法,只需略微改换,就能够适用于对双激式开关电源变压器的涡流损耗进行核算。例如,把双激式开关电源变压器的双极性输入电压,别离看成是两次极性不同的单极性输入电压,这样就能轻松完成关于双激式开关电源变压器涡流损耗的核算。因而,下面仅对单激式开关电源变压器的涡流损耗核算进行详细分析。

  当有一个直流脉冲电压加到变压器初级线圈的两头时,在变压器初级线圈中就就有励磁电流经过,并在变压器铁芯中发生磁场强度H和磁通密度B,两者由下式决议:

  上式中ΔB和ΔH别离为磁通密度增量和磁场强度增量,τ为直流脉冲宽度,B(0)和H(0)别离为t = 0时的磁通密度B和磁场强度H。

  传统的变压器铁芯为下降涡流损耗,一般都把变压器铁芯规划成由许多薄铁片,简称为铁芯片,相互重迭在一起组成,而且铁芯片之间相互绝缘。图2-18表明变压器铁芯或变压器铁芯中的一铁芯片。咱们我们能够把这些铁芯片看成是由十分多的“线圈”(如图中虚线所示)紧密结合在一起组成;当交变磁力线从这些“线圈”中笔直穿过期,在这些“线圈”中就会发生感应电动势和感应电流,因为这些“线圈”存在电阻,因而这些“线圈”要损耗电磁能量。

  在直流脉冲效果期间,涡流的机理与正激电压输出的机理是根本相同的。涡流发生磁场的方向与励磁电流发生磁场的方向正好相反,在铁芯片的中心处去磁力最强,在边际去磁力为零。因而,在铁芯片中磁通密度散布是不均匀的,即最外层磁场强度最大,中心处最小。假如涡流退磁效果很强,则磁通密度的最大值或许远超于其均匀值,该数值由已知脉冲的起伏和宽度来决议。

  沿铁芯片截面的磁场散布,能够用麦克斯韦的方程式来求得;麦克斯韦的微分方程式为:

  上式中 μa为变压器铁芯的均匀导磁率,ρc为铁芯的电阻率,负号表明涡流发生的磁场方向与励磁电流发生的磁场方向相反。rot E和rot Hx别离表明电场和磁场的旋度,即涡旋电场和涡旋磁场的强度。Hx、Hy、Hz别离磁场强度H的三个重量;Bx、By、Bz别离磁感应强度B的三个重量;Ex、Ey、Ez别离电场强度H的三个重量。