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开关电源变压器铁芯气隙的选取
[发布时间]:2012年10月15日 [来源]:21ic [点击率]:4202
【导读】: 开关电源变压器铁芯气隙的选取前面已经提过,单击式开关电源变压器由于输入电压为单极性电压脉冲,当脉冲幅度和宽度超过变压器的伏秒容量时,变压器铁芯将出现磁饱和。为了防止开关变压器铁芯出现磁饱和最简单的...

把(2-73)式的结果代入(2-72)式,可以求得,当 l1为最佳值时,有气隙铁芯的平均导磁率μa 正好等于没有气隙铁芯导磁率 的三分之一。

这里特别指出:(2-73)式给出的结果,是在初步满足磁通密度增量要求的条件下,求有气隙铁芯的平均导磁率μa 最大值的条件;当然是气隙长度越小,平均导磁率μa 就越大。但在实际工作中, μa的值要小于此值,因为,对气隙长度要预留一定的余量,变压器铁芯的工作点不可能让永远工作在最佳值的边沿;因此,实际工作中的变压器铁芯,其最大磁通密度增量△B 和最大磁场强度增量△H 都会超出(2-73)式给出条件的范围;所以,由(2-73)式求出的气隙长度l1 也是最低极限值。

例如:当没有气隙铁芯的导磁率 μυ=1000时,比值为l1 /lc =2?10-3,如果变压器铁芯磁路的总长度 lc=120mm,则铁芯的最小气隙长度l1 应该等于0.24mm。在实际应用中,可以取l1 =0.5mm,即最小气隙长度的2倍。此时,平均导磁率μa 只有铁芯导磁率μc 的1/5,即μa =200。

防止开关变压器铁芯出现磁饱和最简单的另一种方法是采用反磁场,在变压器铁芯中安装永久磁铁,或在变压器的初、次级线圈上另外增加一反向直流,并且此直流一般需要用扼流圈电感隔离,或用恒流源供电。由于在变压器的初、次级线圈上另外增加一反向直流会降低开关电源的工作效率,以及增加成本,目前大多数的开关电源都没有采用这种方法;只有一些要求磁化动态范围比较大,且输出功率也特别大,并且不需考虑成本的场合才会使用。

顺便指出,用于正激式开关变压器铁芯的气隙长度与反激式开关变压器铁芯的气隙长度是不一样的;正激式开关变压器铁芯的气隙长度完全为了满足最大磁通密度增量 的要求,而反激式开关变压器铁芯的气隙长度,除了要满足最大磁通密度增量 的要求外,还要满足最小电感量的要求。一般反激式开关变压器铁芯的气隙长度要比正激式开关变压器铁芯的气隙长度大。

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