0.2.反激式开关电源变压器参数的核算
反激式开关电源变压器的参数核算与正激式开关电源变压器的参数核算比较,除了变压器初级线圈的匝数和伏秒容量,变压器初、次级线圈的匝数比,以及变压器各个绕组的额外输入或输出电流或功率以外,还需要特别注意考虑变压器初级线圈的电感量。
反激式开关电源变压器对初级线圈的电感量要求,与正激式开关电源变压器对初级线圈的电感量要求,简直彻底不同。
关于正激式开关电源变压器对初级线圈电感量的要求,假如不考虑变压器初级线圈自身的电阻损耗,以及变压器的体积和本钱,则初级线圈的匝数是越多越好,电感量也是越大越好;而反激式开关电源变压器对初级线圈的电感量要求,则要求变压器在满意伏秒容量的前提下,对变压器初级线圈电感的巨细也有特别要求,便是求变压器初级线圈电感存储的能量有必要满意向负载供给功率输出的要求。
关于开关电源变压器的作业原理以及参数规划后边还要更详细分析,这儿只做比较简单的介绍。
1-7-3-2-1.反激式开关电源变压器初级线圈匝数的核算
反激式开关电源变压器初级线圈匝数的核算与正激式开关电源变压器初级线圈匝数的核算方法根本相同,请参阅前面“1-6-3.正激式变压器开关电源电路参数核算”中的“2.1 变压器初级线圈匝数的核算”章节中的内容。
反激式开关电源变压器初级线圈的最少匝数与(1-95)式彻底相同,即:
式中,N1为变压器初级线圈N1绕组的最少匝数,S为变压器铁心的导磁面积(单位:平方厘米),Bm为变压器铁心的最大磁感应强度(单位:高斯),Br为变压器铁心的剩下磁感应强度(单位:高斯),Br一般简称剩磁,τ = Ton,为操控开关的接通时刻,简称脉冲宽度,或电源开关管导通时刻的宽度(单位:秒),一般τ取值时要留预留20%以上的余量,Ui为工电压,单位为伏。式中的指数是一致单位用的,选用不同单位,指数的值也不一样,这儿选用CGS单位制,即:长度为厘米(cm),磁感应强度为高斯(Gs),磁通单位为麦克斯韦(Mx)。
(1-120)式中,Ui×τ 为变压器的伏秒容量,即:伏秒容量等于输入脉冲电压起伏与脉冲宽度的乘积,这儿咱们把伏秒容量用US来表明。伏秒容量US表明:一个变压器能够接受多高的输入电压和多长时刻的冲击。在必定的变压器伏秒容量条件下,输入电压越高,变压器能够接受冲击的时刻就越短,反之,输入电压越低,变压器能够接受冲击的时刻就越长;而在必定的作业电压条件下,变压器的伏秒容量越大,变压器铁心中的磁感应强度就越低,变压器的铁芯就更不简单饱满。变压器的伏秒容量与变压器的体积以及功率无关,而只与磁通的改变量有关。
有必要指出Bm和Br都不是一个常量,当流过变压器初级线圈的电流很小时,Bm是跟着电流增大而增大的,但当电流再持续增大时,Bm将不能持续增大,这种现象称磁饱满。变压器要避免作业在磁饱满状态。为了避免脉冲变压器饱满,一般开关变压器都在磁回路中留必定的气隙。由于空气的导磁率与铁心的导磁率相差不计其数倍,因而,只要在磁回路中留百分之一或几百分之一的气隙长度,其磁阻或许磁动势将大部分都落在气隙上,因而磁心也就很难饱满。
在没有留气隙的变压器铁心中的Bm和Br的值一般都很高,但两者之间的差值却很小;留有气隙的变压器铁心,Bm和Br的值一般都要下降,但两者之间的差值却能够增大,气隙留得越大,两者之间的差值就越大,一般Bm可取1000~4000高斯,Br可取500~1000。
反激式开关电源变压器铁芯的气隙要求比正激式开关电源变压器铁芯的气隙大,这是由于反激式开关电源的输出功率,对变压器初级线圈的电感量有要求。
趁便指出,变压器铁芯的气隙留得过大,变压器初、次级线圈之间的耦合系数会下降,从而使变压器初、次级线圈的漏感增大,下降作业效率,而且还简单发生反电动势把电源开关管击穿。