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(连载57)开关电源变压器磁滞损耗分析-part1 (连载01)开关电源的基本工作原理 (连载02)串联式开关电源输出电压滤波电路 (连载03)串联式开关电源储能滤波电感的计算 (连载04)串联式开关电源储能滤波电容的计算(2) (连载05)反转式串联开关电源 (连载06)反转式串联开关电源储能电感的计算 (连载07)反转式串联开关电源储能滤波电容的计算 (连载08)并联式开关电源的工作原理 (连载09)并联式开关电源输出电压滤波电路 (连载10)并联开关电源储能电感的计算 (连载11)单激式变压器开关电源 (连载12)单激式变压器开关电源工作原理 (连载13)正激式变压器开关电源 (连载14)正激式变压器开关电源的优缺点 (连载15)正激式变压器开关电源电路参数的计算 (连载16)正激式开关电源变压器参数的计算 (连载17)正激式开关电源变压器初、次级线圈匝数比的计算 (连载18)反激式变压器开关电源part1 (连载19)反激式变压器开关电源part2 (连载20)开关电源电路的过渡过程part1 (连载21)开关电源电路的过渡过程part2 (连载22)反激式变压器开关电源电路参数计算 (连载23)反激式开关电源变压器参数的计算 (连载24)反激式开关电源变压器初级线圈电感量的计算 (连载25)反激式变压器开关电源的优缺点 (连载26)双激式变压器开关电源part1 (连载27)双激式变压器开关电源part2 (连载28)整流输出推挽式变压器开关电源 (连载29)推挽式变压器开关电源储能滤波电感、电容参数的计算 (连载30)推挽式变压器开关电源储能滤波电容参数的计算 (连载31)推挽式开关电源变压器参数的计算 (连载32)推挽式开关电源的优缺点 (连载33)半桥式变压器开关电源 (连载34)交流输出半桥式变压器开关电源part1 (连载35)交流输出半桥式变压器开关电源part2 (连载36)交流输出单电容半桥式变压器开关电源part1 (连载37)交流输出单电容半桥式变压器开关电源part2 (连载38)单电容半桥式变压器开关电源输出电压 (连载39)整流输出半桥式变压器开关电源 (连载40)半桥式开关电源储能滤波电感、电容参数的计算 (连载41)半桥式开关电源变压器参数的计算 (连载42)半桥式变压器开关电源的优缺点 (连载43)全桥式变压器开关电源 (连载44)整流输出全桥式变压器开关电源 (连载45)全桥式开关电源变压器参数的计算 (连载46)全桥式变压器开关电源的优缺点 (连载47)开关电源主要器件之开关电源变压器 (连载48)开关变压器的工作原理 (连载49)脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化part1 (连载50)脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化part2 (连载51)变压器铁芯的初始磁化曲线 (连载52)单激式开关电源变压器的伏秒容量与初级线圈匝数的计算 (连载53)单脉冲序列对双激式开关电源变压器铁心的磁化 (连载54)双激式开关电源变压器伏秒容量与初级线圈匝数的计算 (连载55)各种波形电源变压器初级线圈匝数的计算 (连载56)双激式开关电源变压器存在的风险 2-1-1-8.开关电源变压器磁滞损耗分析 由于变压器铁芯存在磁矫顽力,当励磁电流产生的磁场对变压器铁芯进行磁化结束以后,磁通密度不能跟随着磁场强度下降到零;即:励磁电流或磁场强度从最大值下降到零,但磁通密度却不是跟随磁场强度下降到零,而是停留在一个被称为“剩磁”的剩余磁通密度Br位置上。 因此,当交流磁场反复对变压器铁芯进行磁化时,总需要额外地有一部分磁场能量被用来克服磁矫顽力和消除剩余磁通,这一部分用来克服磁矫顽力和消除剩余磁通的磁场能量,对于变压器铁芯来说,是不起增强磁通密度作用的,它属于一种损耗;另外,因为磁感应强度的变化总是要落后于磁场强度一个相位,因此把这种损耗称为磁滞损耗。 ![]() 为了简单,我们用变压器铁芯的理想磁化曲线和等效磁化曲线的概念来对变压器铁芯的磁滞损耗进行分析。 在图2-11中,直线d-o-a是变压器铁芯的理想磁化曲线;当输入电压为交流的时候,磁通密度是从负的最大值- Bm到正的最大值Bm之间来回变化。 当输入第一个交流脉冲的正半周电压的时候,磁通密度将沿着o-a理想磁化曲线上升,并到达a点,对应的磁场强度为Hm,磁通密度为Bm ;当第一个交流脉冲电压输入结束的时候,磁场强度为0,但磁通密度不是沿着原来的理想磁化曲线o-a返回到0,而是沿着另一条新的磁化曲线a-b下降到b点,即剩余磁通密度Br处。显然磁化曲线a-b是一条新的等效磁化曲线,因为,最大磁通密度增量为Bm,最大磁场强度增量为-Hc与Hm的代数和,等效磁化曲线的斜率等于最大磁通密度增量与最大磁场强度增量之比。 当第一个交流脉冲的正半周电压结束,负半周电压开始的时候,磁通密度将沿着b-c等效磁化曲线继续下降,并到达c点,对应的磁场强度为-Hc,磁通密度为0 ;而后,负半周电压的幅度保持不变,但磁场强度在-Hc的基础上继续向负的方向增大,最后达到负的最大值-Hm,对应的磁通密度则沿着等效磁化曲线c-d从0增大到-Bm。 当第一个交流脉冲的负半周电压结束的时候,磁场强度为0,但磁通密度并不等于0,而是沿着另一条新的等效磁化曲线d-e下降到e点,即剩余磁通密度-Br处。待输入脉冲的正半周电压到来时,磁通密度再由-Br沿着等效磁化曲线e-f上升到0,然后继续沿着等效磁化曲线f-a上升到达a点,对应的磁场强度为Hm,磁通密度为Bm。 由图2-11可以看出,由多条等效磁化曲线组成的磁滞回路曲线a-b-c-d-e-f-a(虚线)与理想的磁化曲线d-o-a(实线)相比,是走了很多弯路的。显然由虚线a-b-c-d-e-f-a圈起来的磁滞回路曲线的面积越大,等效磁化曲线所走的弯路就越多。而这些弯路是要损耗电磁能量的,这种损耗就是磁滞损耗。 现在我们进一步分析由虚线a-b-c-d-e-f-a圈起来的面积到底代表什么东西。首先,我们从a-b-c-d-e-f-a封闭曲线中取一小块面积ΔA进行分析,如图2-12所示。 ![]() 在图2-12中,ΔA是在变压器铁芯磁滞回线中任意取出来进行分析的面积,ΔA面积的取值可以任意的小,以保证在此面积中变压器铁芯的导磁率可以看成是一个常数。与ΔA面积对应的有磁感应强度增量ΔB
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