單激式變壓器內(nèi)部損耗分析匯總

變壓器鐵芯的磁滯損耗，實(shí)際上就是流過變壓器初級線圈勵磁電流產(chǎn)生的磁場在鐵芯中產(chǎn)生的一部分能耗；但并不是所有勵磁電流的能量都轉(zhuǎn)化為磁滯損耗，還有一部分勵磁電流的能量要轉(zhuǎn)化反電動勢輸出。變壓器初級線圈產(chǎn)生的反電動勢同時(shí)也會在變壓器鐵芯中感應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗電流，即當(dāng)輸入電壓為0時(shí)刻，在變壓器鐵芯中還存在很短暫時(shí)間的渦流損耗；由于這種渦流損耗是由反電動勢提供能量來維持的，它將隨著反電動勢能量的衰減很快就衰減到0。

我們在前面《開關(guān)電源變壓器磁滯損耗分析》章節(jié)中已經(jīng)指出，變壓器鐵芯的磁滯損耗，實(shí)際上就是流過變壓器初級線圈勵磁電流產(chǎn)生的磁場在鐵芯中產(chǎn)生的一部分能耗；但并不是所有勵磁電流的能量都轉(zhuǎn)化為磁滯損耗，還有一部分勵磁電流的能量要轉(zhuǎn)化反電動勢輸出；因此，只要求出勵磁電流總的損耗，再減去反電動勢輸出的損耗，剩余之值就是磁滯損耗。

根據(jù)（2-65）式和（2-66）式以及圖2-19和圖2-20的分析結(jié)果，我們可以用圖2-25電路來測試單激式開關(guān)變壓器的磁滯損耗和渦流損耗，以及勵磁電流反激輸出的功耗。

圖2-25中，U是電源電壓，通過控制開關(guān)K不斷地接通和關(guān)斷，就可以把電源電壓調(diào)制成單極性電壓脈沖；N為變壓器初級線圈，D為反激輸出整流二極管；R1為反激輸出負(fù)載電阻；C1為濾波電容；R為取樣電阻，通過測量R兩端的電壓，就可以知道流過變壓器初級線圈的電流；取樣電壓被送到示波器Dp進(jìn)行顯示。圖2-26是圖2-25電路中變壓器初級線圈兩端電壓以及電流波形圖。圖2-25中，通過改變控制開關(guān)K的占空系數(shù)，可使變壓器初級線圈正好工作于電流臨界連續(xù)狀態(tài)或電流斷續(xù)狀態(tài)，即：流過變壓器初級線圈中的電流在下一次控制開關(guān)K接通之前為0。

圖2-26中是控制開關(guān)K的占空系數(shù)約等于0.5時(shí)，變壓器初級線圈兩端的電壓和電流波形。當(dāng)控制開關(guān)K的占空系數(shù)約為0.5時(shí)，圖2-25電路基本工作于電流臨界連續(xù)或電流微斷續(xù)狀態(tài)。

圖2-25中，C1濾波電容的作用是取反電動勢的平均值，以便于測量；勵磁電流產(chǎn)生反激輸出的波形如圖2-26-a中虛線所示，不過此波形是半波平均值，并且其幅度受負(fù)載電阻大小的影響很大，其幅值就是濾波電容C1兩端直流電壓的幅值，此值一般小于輸入電壓幅度。

在對電流、電壓、功率進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算或測量的時(shí)候，最好采用半波平均值（或半周平均值）概念，以便與開關(guān)電源工作的時(shí)間對應(yīng)。半周平均值概念請參看（2-19）式和（2-20）式；半波平均值概念請參看第一章的內(nèi)容。這里再重復(fù)一次半波平均值的計(jì)算方法。