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雙激式開關(guān)變壓器設(shè)計(jì)伏秒容量與初級(jí)線圈匝數(shù)計(jì)算

作者: 時(shí)間:2013-12-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

開關(guān)電源變壓器伏秒容量與初級(jí)線圈匝數(shù)的計(jì)算

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/227318.htm

在圖2-7中,對(duì)于開關(guān)電源變壓器,每輸入一個(gè)交流脈沖電壓,除了第一個(gè)輸入脈沖的磁通密度變化范圍是從0到最大值Bm以外,其余輸入脈沖,磁通密度的變化范圍都是從負(fù)的最大值-Bm到正的最大值Bm ,或從正的最大值Bm到負(fù)的最大值-Bm ,即:每輸入一個(gè)交流脈沖電壓,磁通密度的增量ΔB都是最大磁通密度Bm的2倍(2Bm)。

因此,把這個(gè)結(jié)果代入(2-13)和(2-14)式,即可求得:

(2-17)和(2-18)式,就是計(jì)算開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈N1繞組匝數(shù)的公式。式中,N1為變壓器初級(jí)線圈N1繞組的最少匝數(shù),S為變壓器鐵芯的導(dǎo)磁面積(單位:平方厘米),Bm為變壓器鐵芯的最大磁通密度(單位:高斯),τ為脈沖寬度,或電源開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間的寬度(單位:秒),E為脈沖電壓的幅度,即開關(guān)電源的工作電壓幅度,單位為伏,F(xiàn)為開關(guān)電源的工作頻率,單位赫茲。

同樣,我們把(2-17)式中的輸入脈沖電壓幅度E與脈沖寬度τ的乘積定義為變壓器的伏秒容量,用US來表示(單位:伏秒),即:US = E×τ 。

這里還需指出,使用(2-17)和(2-18)式計(jì)算雙激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈N1繞組的匝數(shù)是有條件的,條件就是輸入交流脈沖電壓正、負(fù)半周的伏秒容量Us必須相等。如果不相等(2-17)和(2-18)式中的磁通密度增量ΔB就不能用2Bm來表示,而應(yīng)該用Bm和-Bm這兩個(gè)實(shí)際變量的差值,即:ΔB = Bm-(-Bm),這里姑且把Bm和-Bm都看成是變量更合適。

把(2-17)式和(2-18)式與(2-16)式進(jìn)行對(duì)比很容易看出,在變壓器鐵芯的導(dǎo)磁面積以及輸入電壓幅度完全相等的條件下,雙激式開關(guān)電源變壓器鐵芯中的磁通密度變化范圍要比單激式開關(guān)電源變壓器鐵芯中的磁通密度變化范圍大很多;或者在伏秒容量完全相等的條件下,雙激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)要比單激式開關(guān)電源變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)少很多。因此,用于雙激式開關(guān)電源變壓器,一般都不需要在其變壓器鐵芯中留氣隙。

在(2-17)和(2-18)式中,對(duì)于大功率雙激式開關(guān)電源變壓器的鐵芯,其最大磁通密度Bm的取值一般不要超過3000高斯。如果Bm值取得過高,當(dāng)開關(guān)器件偶然發(fā)生誤觸發(fā),使圖2-7中的相位出錯(cuò)時(shí),很容易使變壓器鐵芯出現(xiàn)磁飽和,致使開關(guān)電源工作電流過大而損壞。

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