为了简略起见,咱们把单激式变压器开关电源等效成如图2-1所示电路,其间咱们把直流输入电压经过操控开关通、断的效果,看成是一序列直流脉冲电压,即单极性脉冲电压,直接给开关变压器供电。这儿咱们特别把变压器称为开关变压器,以表明图2-1所示电路与一般电源变压器电路在作业原理方面还有差异的。
在一般的电源变压器电路中,当电源变压器两头的输入电压为0时,表明输入端是短路的,因为电源内阻能够看作为0;而在开关变压器电路中,当开关变压器两头的输入电压为0时,表明输入端是开路的,因为电源内阻能够看作为无限大。
在图2-1中,当一组序列号为1、2、3、…的直流脉冲电压别离加到开关变压器初级线圈a、b两头时,在开关变压器的初级线圈中就会有励磁电流流过,一起,在开关变压器的铁芯中就会发生磁场,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。
在变压器铁芯中,磁通密度B或磁通Φ 受磁场强度H的效果而发生改变的进程,称为磁化进程;因而,用来描绘磁通密度B与磁场强度H之间对应改变的联系曲线,人们都把它称为磁化曲线。图2-2是单激式开关变压器铁芯被磁化时,磁通密度B与磁场强度H之间对应改变的联系曲线图。
趁便指出,在剖析变压器铁芯的磁化进程中,常常运用磁通密度和磁感应强度这两个称号,这两个称号在本质上没差异,相互能够通用,不同场合运用不同称号,仅仅为了运用方便。
假如开关变压器的铁芯在这之前从来没有被任何磁场磁化过,而且开关变压器的伏秒容量足够大,那么,当榜首个直流脉冲电压加到变压器初级线圈a、b两头时,在变压器初级线圈中将有励磁电流流过,并在变压器铁芯中发生磁场。
在磁场强度H的效果下,变压器铁芯中的磁感应强度B将会按图2-2中0-1磁化曲线上升;当榜首个直流脉冲电压即将完毕时,磁场强度到达榜首个最大值Hm1,一起磁感应强度将会被磁场强度磁化到榜首个最大值Bm1 ;由此发生一个磁感应强度增量ΔB,ΔB = Bm1- 0 。磁感应强度添加,表明流过变压器初级线圈中的励磁电流发生的磁场在对变压器铁芯进行充磁。
当序列脉冲电压加到开关变压器初级线圈a、b两头时,在变压器铁芯中会发生的磁场,这磁场完全是由流过变压器初级线圈的励磁电流发生的,流过变压器初级线圈的励磁电流为:
(2-8)式中, iμ为流过变压器初级线圈的励磁电流,E为加到变压器初级线圈两头的电压,L1为变压器初级线圈的电感量,t为时刻, iμ(0)为初始电流,即t = 0时流过变压器初级线圈的励磁电流。
假如脉冲序列的占空系数(占空比)满意磁化电流在后一个脉冲进入前下降为零,即开关电源作业于电流临界接连或不接连状况。
当榜首个直流脉冲完毕今后,因为开关变压器初级线圈开路,尽管流过变压器初级线圈中的励磁电流下降到零,但磁场强度H不会立刻下降到零;此刻,变压器的初、次级线圈会一起发生反电动势,因为反电动势的效果,在变压器的初、次级线圈回路中都会有电流流过,这种回路电流归于感应电流,或称感生电流。
当榜首个直流脉冲完毕时,假如开关变压器初级线圈不开路,反电动势会对输入电压进行反充电;假如开关变压器初级线圈是开路的,反电动势会对初级线圈中的分布%&&&&&%进行充放电,然后会在初级线圈内部发生高频振动。
由反电动势发生的感应电流会在变压器铁芯中发生反向磁场,使变压器铁芯退磁,磁场强度H开端由榜首最大值Hm1逐渐下降到0;但变压器铁芯中的磁通密度B并不是按充磁时的0-1磁化曲线原路回来,跟从磁场强度下降到零,而是按另一条新的磁化曲线1-2回来到2点;即:榜首个剩下磁通密度Br1处。因而,人们都习惯地把磁通密度坐落2点的值,称为剩下磁通密度,或简称“剩磁”。变压器铁芯有剩磁阐明变压器铁芯有回忆特性,这是铁磁资料的根本特性。