開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載78)
在反激式開(kāi)關(guān)電源中,當(dāng)開(kāi)關(guān)變壓器的鐵芯面積固定以后,開(kāi)關(guān)變壓器的伏秒容量主要就是由磁通增量⊿B(⊿B = Bm-Br)的大小以及開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的匝數(shù)N1來(lái)決定,如圖2-50所示。
從圖2-50可以看出,磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)決定的,即磁通增量⊿B也是由磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)決定的。圖2-50中,虛線B為開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯的初始磁化曲線,所謂初始磁化曲線就是開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯還沒(méi)有帶磁,第一次使用時(shí)的磁化曲線,一旦開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯帶上磁后,初始磁化曲線就不再存在了。因此,在開(kāi)關(guān)變壓器中,開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯的磁化一般都不是按初始磁化曲線來(lái)進(jìn)行工作的,而是隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度增加和減少,磁感應(yīng)強(qiáng)度將沿著磁化曲線ab和ba,或磁化曲線cd和dc,來(lái)回變化。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增加時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯進(jìn)行充磁;當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度減少時(shí),磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯進(jìn)行退磁。
圖50 磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)決定的
圖2-50中,當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度由0增加到H1,對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也由Br1沿著磁化曲線ab增加到Bm1;而當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度由H1下降到0時(shí),對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度將由Bm1沿著磁化曲線ba下降到Br1。如果不考慮磁通的方向,磁通的變化量就是⊿B1 ,即磁通增量⊿B1 = Bm1-Br1。
如果磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)一步增大,由0增加到H2,則磁化曲線將沿著曲線cd和dc進(jìn)行,對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的磁通增量⊿B2 = Bm2-Br2。
由圖2-50中可以看出,對(duì)應(yīng)不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度,即不同的勵(lì)磁電流,磁通變化量也是不一樣的,并且磁通變化量與磁場(chǎng)強(qiáng)度不是線性關(guān)系。圖2-51是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度相互變化的函數(shù)曲線圖。圖2-51中,曲線B是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變化的曲線;曲線μ為導(dǎo)磁率與磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變化的曲線;曲線iμ為勵(lì)磁電流與磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變化的曲線。
圖51 磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度相互變化的函數(shù)曲線圖
對(duì)于圖2-51中:
B=μH (2-147)
iμ= Uτ /L (2-148)
(2-147)和(2-148)式中,B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,H為磁場(chǎng)強(qiáng)度,?μ為導(dǎo)磁率, iμ為勵(lì)磁電流,U為加到開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈兩端的電壓,L為開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感,?τ為脈沖寬度。
由圖2-51中可以看出,導(dǎo)磁率最大的地方并不是磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁場(chǎng)強(qiáng)度最小或最大的地方,而是位于磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁場(chǎng)強(qiáng)度某個(gè)中間值的地方。當(dāng)導(dǎo)磁率達(dá)到最大值之后,導(dǎo)磁率將隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度或磁場(chǎng)強(qiáng)度增大,而迅速下降;當(dāng)導(dǎo)磁率下降到將要接近0的時(shí)候,我們就認(rèn)為開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯已經(jīng)開(kāi)始飽和,如圖中Bs和Hs。此時(shí),開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感量將下降到0,勵(lì)磁電流將變成無(wú)限大。
評(píng)論