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信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量

2018-10-27 11:05:21 德州信平电子有限公司 阅读

伏秒容量是开关变压器的一个极其重要的参数,但许多人在规划开关变压器的时分都把这个重要参数忽视了。许多人在规划开关变压器的时分,都是依据开关电源的作业频率和输出功率来计算开关变压器的初级线圈电感量,而在实际使用中,这种办法有很大的局限性,因为变压器铁心的导磁率并不是一个常数,它的初始导磁率和有用导磁率相差非常大,即变压器线圈的静态电感量和动态电感量相差很大。如图1所示,图中,B为变压器铁心的初始磁化曲线,为导磁率变化曲线,为励磁电流。

别的,单端磁化开关电源变压器一般都需求留气隙,气隙的巨细对变压器线圈的电感量影响非常大,因而,有人经过调整气隙的长度来调整变压器线圈的电感量,显然这中办法是错误的。用这种办法规划出来的开关变压器,不是简单呈现磁饱和就是初、次级线圈漏感过大,使开关管过流或过压损坏,而且还简单发生EMI干扰和下降作业效率。

信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量


图2反激式开关电源变压器的作业原理图,因为反激式开关电源在开关接通期间,变压器只存储能量,不输出功率,因而,在开关接通期间,图2电路能够等效成图3电路。

在图3电路中,当开关接通时,电源E对电感L1进行充磁,并发生励磁电流i1,假如把L1看成是一个常数,则i1由下式表明:

信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量


许多人就是依据(2)式和(3)式来断定开关变压器初级线圈的电感量的。

信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量


开关变压器伏秒容量的丈量

信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量


图中,M为电感测验仪,LT为阻隔电感,I为电流源,LX为待测开关变压器初级线圈。LT的电感量必须远远大于被测开关变压器初级线圈的电感量,但假如电流源I是一个抱负的恒流源,那么阻隔电感LT能够省去。

开关变压器的伏秒容量能够用直流迭加法来丈量,图7是一个对开关变压器进行伏秒容量进行测验的原理图。

电流迭加法就是在开关变压器线圈中迭加一直流电流,让开关变压器铁芯进行磁化,然后,对开关变压器的电感量进行丈量,从而间接丈量开关变压器线圈的最大伏秒容量VTm。VTm的定义是,当迭加直流I使电感LX的电感量减小到初始值L0的0.9倍时,开关电源变压器所对应的伏秒容量VT值。

开关变压器的最大伏秒容量VTm由下面公式求得:

信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量


式中:Im为使电感LX的电感量减小到初始值L0的0.9倍时迭加直流的对应值。

知道了开关变压器的最大伏秒容量,就能够断定变压器的最高作业电压Vm和最大脉冲宽度Ton。

从(10)式还能够看出,因为Im与Lx的值都与变压器铁芯的气隙长度有关,因而,它们三者之间必定有一个最佳值。这个最佳值咱们经过测验几个样品很简单就知道。

此测验办法有一定的正交性质,因而,相对来说,实验结果会更精确和更科学。正交性就是所得定论和实验是沿着两个不同方向进行。

信平电子变压器:开关变压器的伏秒容量


(9)式中E可取输入电压的最大值,τ取值可依据输入电压为最大值时对应的最小占空比Dmin和作业频率F求得。求最大伏秒容量VTm时,应把τ值换成τx,一般取τx = 1.43τ。

图9是测验最大伏秒容量时,迭加直流Im,与均匀作业电流Ia、半波均匀电流Iaτ1、半波最大电流Imτ1各者之间的联系。

从图中能够看出,当D=0.5时,迭加直流Im是均匀作业电流Ia的5.4倍,假如在此作业状态下,初级线圈的电流密度为3A/mm2,则测验电流的密度为16.2A/mm2,因而,在测验过程中变压器初级线圈一般都发热,这正好也是校验初级线圈电流密度获得是否适宜的办法。


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