开关变压器作业原理及效果

来源：乐鱼游戏官网网站入口    发布时间：2024-12-17 22:29:05

  ”里边所用的变压器，作业在十几到几十千赫兹乃至几百千赫兹频率的脉冲状况下，铁芯一般都会选用铁氧体资料。变压器是加入了开关管的电源变压器，在电路中除了一般变压器的电压改换功用，还兼具绝缘阻隔与功率传送功用一般用在

  开关电源变压器和开关管一同构成一个自激(或他激)式的间歇 振荡器，从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压。

  起到能量传递和转化效果。在反激式电路中， 当开关管导通时，变压器把电能转化成磁场能储存起来，当开关管截止时则开释开来。 在正激式电路中，当开关管导通时，输入电压直接向负载供应并把能量储存在储能电感中。当开关管截止时，再由储能电感进行续 流向负载传递。

  关于开关电源，开关变压器的作业原理与一般变压器的作业原理是不同的。一般变压器输入的沟通电压或电流的正、负半周波形都是对称的，而且输入电压和电流波形一般都是接连的，在一个周期之内，输入电压和电流的平均值等于0，这是一般变压器作业原理的根本特色;而开关变压器一般都是作业于开关状况，其输入电压或电流一般都不是接连的，而是断续的，输入电压或电流在个周期之内的平均值大多数都不等于0，因而，开关变压器也称为脉冲变压器，这是开关变压器与一般变压器在作业原理方面的最大差异。

  除此之外，开关变压器关于输入电压来说，有单激式和双激式之分：关于输出电压来说，又有正激式和反激式之分。单激式和双激式开关电源，或正激式和反激式开关电源，它们运用的开关变压器，在作业原理方面也有很大的不同。

  当开关变压器的输入电压为直流脉冲电压时，称为单极性脉冲输入，这种单极性脉冲输入的开关电源称为单激式变压器开关电源：当开关变压器的输入电压为正、负替换的脉冲电压时，称为双极性脉冲输入，这种双极性脉冲输入的开关电源称为双激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正在被直流脉冲电压鼓励时，变压器的次级线圈正好有功率输出，这种开关电源称为正激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压鼓励时，变压器的次级线圈没有向负载供给功率输出，而仅在变压器初级线圈的鼓励电压被关断后才向负载供给功率输出，这种变压器开关电源称为反激式开关电源。

  设开关变压器铁芯的截面为S，当起伏为U、宽度为的矩形脉冲电压施加到开关变压器的初级线圈上时，在开关变压器的初级线圈中就有励磁电流流过：一起，在开关变压器的铁芯中就会发生磁场，变压器的铁芯就会被磁化，在磁场强度为H的磁场效果下又会发生磁感应强度为B的磁力线通量，简称磁通，用“”表明：磁感应强度B或磁通受磁场强度H的效果而发生显着的改变的进程，称为磁化进程。所谓的励磁电流，便是让变压器铁芯充磁和消磁的电流。

  依据法拉第电磁感应定理，电感线圈中的磁场或磁感应强度发生显着的改变时，将在线圈中发生感应电动势：线圈中感应电动势为：

  式中，N为开关变压器的初级线圈的匝数：=SB为变压器铁芯的磁通量;B为变压器铁芯的磁感应强度或磁感应强度平均值。

  这儿引入磁感应强度平均值的概念，是因为变压器铁芯中的磁通并不是均匀散布，磁感应强度与铁芯或铁芯截面上的磁通实践散布有关。因而，在剖析比如变压器的某些微观特性的时分，有时需要用平均值的概念，以便处理问题简略

  假定磁感应强度的初始值为B(0)=B。(t=0)，当t》0时，磁感应强度以线性规则增加，磁感应强度以线性规则增加，即：

  当t=时，即时刻到达脉冲的后沿时，磁感应强度到达最大值Bm=B()磁感应强度增量(磁感应强度初始值和最终值之差)△B=B()-B(0)=Bm-B0

  当输入电压是一序列单极性矩形脉冲时，依据电磁感应规则，在变压器铁芯中将发生一个磁感应强度增量与之对应，即：

  如果能疏忽涡流的影响，则磁场强度H的平均值取决于导磁体资料的性质。变压器初级线圈内的磁化电流的增加与H成正比。在特性曲线的直线段内磁场强度H、磁化电流和磁感应强度B都以线性改变。

  脉冲电压效果完毕后(t》)，变压器中的磁化电流将按变压器的输出电路特性，即电路参数确认的规则下降，变压器铁芯内的磁场强度和磁感应强度也相应削弱，此刻，在变压器线圈内会发生反极性电压，即反电动势。

  上面剖析尽管都是以单极性脉冲输入为例，但对双极性脉冲输入相同有用：在办法上，只须把双极性脉冲输入看成是两个单极性脉冲别离输入即可。

  开关变压器分单激式开关变压器和双激式开关变压器，两种开关变压器的作业原理和结构并不是彻底相同的。单激式开关变压器的输入电压是单极性脉冲，而且还分正反激电压输出：而双激式开关变压器的输入电压是双极性脉冲，一般是双极性脉冲电压输出。

  别的，为防止磁饱满，在单激式开关变压器的铁芯中一般都要留气隙;而双激式开关变压器的铁芯磁感应强度改变规模相对来说比较大，一般不容易呈现磁饱满现象，因而，一般都不必留气单激式开关变压器还分正激式和反激式两种，对两种开关变压器的技术参数要求也不相同：对正激式开关变压器的初级电感量要求比较大，而对反激式开关变压器初级电感量的要求，其巨细还与输出功率有关。

  双激式开关变压器铁芯的磁滞损耗比较大，而单激式开关变压器铁芯的磁滞损耗比较小。这些参数大多数都与变压器铁芯的磁化曲线有关。