功率变压器模型
在剖析Flyback电路之前,我觉得有必要把变压器模型做一个总结,由于咱们对变压器的剖析其实是在必定的模型上面进行剖析的。这儿论述我的一个观念,假如说实践测验和试验是十分重要的话,对剖析目标有一个明晰的模型概念对电子工程师来说是十分必要的,树立的模型的意图彻底是为了能够简化问题。当然树立了模型进行剖析,或许和实践的测验成果有收支,每一个目标的实践总有误差,但大规模出产有个条件便是需求操控目标的参数散布在必定范围内。
功率变压器在电源中起着能量改换和能量传送的效果(联接信号源与负载的中介)。一般的变压器模型是一个双端口网络,在大部分仿真软件中的模型如下:
不过由于双端口模型不利于咱们的剖析,咱们一般不直接运用这种模型。(当然软件中大部分都是这么剖析)这种模型疏忽了漏磁电感和激磁电抗,需求进行改善才干得出比较准确的成果。
咱们也能够将变压器与负载分隔(独立的器材), 变压器则等效成为附加必定电抗的电感器, 次边电磁参数以必定改换归一化到原边进行处理, 可当作一个单口网络进行等效, 从而使模型得以简化。最简略的模型如下:
图中各个参数为:
C:端口散布电容
Rc:线圈沟通电阻
Rm:磁心损耗电阻
Ls:线圈漏感
Lm:磁心磁化电感
RL’:负载折合到原边的等效电阻
首要缺陷有两个:
1)I.c=I.m+I.lm+I.l,变压器的铜损(线圈电阻损耗)与铁损(磁芯损耗)是相关的,很难成为独立的两个参量。
2)当开关通断的频率比较高时,不同绕组间的电容效应已较为显着, 次边绕组的铜损折合至原边的等效阻抗现已能够显着的影响变压器的呼应。
假如各位对上面的模型不太清楚,以下这张图能够比较明晰的反响变压器线圈的散布参数:
咱们能够树立了一个绕组的模型,端口电容也能够认为是绕组的散布电容(匝间电容和层间电容)
,散布电容经过叠加折算得:绕组的等效并联电容C′= Ci/ ( N – 1) ( N > 1)
Φm为主磁通(发生感应电动势)对应磁芯磁化电感Lm,Φc为漏磁通对应线圈漏感
第一个改善型模型:
Cp:端口并联等效散布电容(初级线圈)
Rp:端口并联等效介质损耗电阻(次级线圈)
Cs:初级和次级绕组间等效耦合电容
Rs:初级和次级绕组间等效介质漏
Ls:线圈漏电感,分为Lse和Lsm
Lm:励磁电感,分为Lma和Lml
Rm:磁心损耗等效电阻
Rcp:原边绕组的等效电阻
Rce:次边绕组的等效电阻
RL:折算到原边的负载等效电阻
模型首要特点:
流过Rce的电流I.Rce ,流过Rcp的电流I.Rcp ,流过Rm的电流I.Rm 彼此独立, 模型使源边副边的铜损与磁芯损耗(铁损)不再相关。
不过个人认为下面这个模型更好了解一些:
Cps为初级和次级绕组之间的电容
Lkp:初级绕的漏感
Cp:初级绕组的寄生电容(散布电容)
Rp:初级绕组的线圈电阻
Lks:次级绕的漏感
Cs:次级绕组的寄生电容(散布电容)
Rs:次级绕组的线圈电阻
Lm:变压器励磁电感
Rm:磁芯损耗的电阻
RL:折算到原边的负载等效电阻
CL:折算到原边的负载等效电容
这个模型或许好了解一些,不过咱们剖析的时分能够从这些模型开端参照,或者说剖析的时分经过某些参数的改变来剖析整个趋势。