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            EEPW首頁(yè) > 電源與新能源 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 脈沖變壓器的磁學(xué)(下)

            脈沖變壓器的磁學(xué)(下)

            作者: 時(shí)間:2011-02-27 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/179617.htm

            25所示。U2和負(fù)載兩端的電壓非常地接近。LL的阻抗和頻率f成正比。CD的阻抗和頻率f成反比。兩者引起的效應(yīng)是:當(dāng)f∞則U20,如圖26所示。

            高頻響應(yīng)主要是漏電感和分布電容起作用。當(dāng)這些參數(shù)值很低時(shí),就能得到比較好的高頻響應(yīng)。

            7.3運(yùn)行的頻率響應(yīng)

            在理想的情況下,變壓器的運(yùn)行區(qū)間在它頻率范圍之內(nèi),變壓器就相當(dāng)于一個(gè)理想元件。,如果RSOURCERLOAD則U2=U1

            在實(shí)際等效電路參數(shù)下,會(huì)使輸出電壓減小一些,這種衰減通常用插入損耗(dB)來(lái)表示。

            插入損耗(dB)=10log(U2/U1)

              綜合7.1~7.3節(jié)可得到圖27所示的頻響曲線。

            8時(shí)域響應(yīng)特性

            Hjc31.gif (2700 字節(jié))

            圖32脈沖平頂響應(yīng)

            Hjc32.gif (2609 字節(jié))

            圖31脈沖平頂響應(yīng)的等效電路

            Hjc33.gif (2819 字節(jié))

            圖33下降沿等效電路

            Hjc34.gif (3838 字節(jié))

            圖34下降沿的響應(yīng)

            Hjc35.gif (8108 字節(jié))

            圖35變壓器的脈沖響應(yīng)

            本節(jié)將給出一個(gè)簡(jiǎn)單脈沖變壓器的時(shí)域響應(yīng)特性的簡(jiǎn)單說(shuō)明。完整的含有許多方程分析起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜,為了簡(jiǎn)化分析,在本節(jié)中做下列假設(shè):

            (1)繞組電阻和源電阻及負(fù)載電阻相比是可以忽略的;

            (2)漏電感可以集中在一項(xiàng)里;

            (3)磁芯損耗電流和負(fù)載電流相比可以忽略;

            (4)繞組之間的電容效應(yīng)可以忽略。

            這些假設(shè)對(duì)大多數(shù)實(shí)際情況來(lái)說(shuō)是可行的,不會(huì)改變所獲得基本特性的數(shù)據(jù)。在此假設(shè)下,可把圖22的等效電路簡(jiǎn)化成如圖28所示。

            8.1脈沖上升沿響應(yīng)

            等效電路如圖29所示。對(duì)于瞬間變化的輸入電壓而言,加在它上面的開(kāi)路電感的阻抗是趨向無(wú)限大,可以忽略。假設(shè)源電阻R1也可忽略。

            在此假設(shè)下,計(jì)算節(jié)點(diǎn)X的電流,并通過(guò)對(duì)它的方程求導(dǎo)數(shù)就能得到二次微分方程:這個(gè)方程的解是:

            U2=U1(1+Ae-αt+Be-βt)(23)

            圖27變壓器的頻率響應(yīng)

            圖26高頻響應(yīng)

            由這個(gè)方程得出的波形如圖30所示。超調(diào)量和波形的上升時(shí)間取決于R2,L2和CD的值。

            8.2脈沖平頂響應(yīng)

            在脈沖上升沿的過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后,就進(jìn)入理想脈沖的第二階段,脈沖平頂響應(yīng)部分。其等效電路如圖31所示。漏電感遠(yuǎn)小于開(kāi)路電感,可以忽略。在脈沖峰值持續(xù)期間分布電容上電壓的變化率是很小的,通過(guò)它的電流比負(fù)載電流很小,所以它也可以忽略。

            在此假設(shè)下,我們?cè)僖淮斡?jì)算電流,并通過(guò)它的方程對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù),就能得到一次微分方程:此方程的解是:

            負(fù)載電壓離開(kāi)初始值后按指數(shù)規(guī)律下降,如圖32所示。下降速率和開(kāi)路電感成反比,即開(kāi)路電感L0數(shù)值愈大,在脈沖持續(xù)期間,負(fù)載電壓偏離初始值就愈小。

            8.3脈沖下降沿響應(yīng)

            等效電路如圖33所示。漏感通常比開(kāi)路電感小,可以忽略。

            在此假設(shè)下,先計(jì)算電流,然后再通過(guò)它對(duì)時(shí)間求導(dǎo)數(shù),可以得到二次微分方程:此方程的解是:U2=U1(Aeαt+Beβt)

              波形的形狀取決于開(kāi)路電感和CD的數(shù)值。

            如果磁芯的勵(lì)磁電流可以忽略,則其衰減的波形,一般來(lái)說(shuō)是指數(shù)衰減的阻尼正弦振蕩,如圖34所示。

            如果忽略了過(guò)大的勵(lì)磁電流,隨著磁場(chǎng)的衰減,將會(huì)發(fā)生一個(gè)再生電動(dòng)勢(shì),引起一個(gè)很大的下沖。

            綜合8.1和8.3節(jié)的結(jié)果,就能得到完整的脈沖響應(yīng)曲線,如圖35所示。為了清楚起見(jiàn),圖中的過(guò)渡過(guò)程和下降的峰值是被放大了的,在一個(gè)好的變壓器設(shè)計(jì)中,這些將是很不顯著的。

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