(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

2-1-1-1．脉冲序列对单激式开关电源变压器铁芯的磁化

为了简单起见，我们把单激式变压器开关电源等效成如图2-1所示电路，其中我们把直流输入电压通过控制开关通、断的作用，看成是一序列直流脉冲电压，即单极性脉冲电压，直接给开关变压器供电。这里我们特别把变压器称为开关变压器，以表示图2-1所示电路与一般电源变压器电路在工作原理方面还有区别的。

在一般的电源变压器电路中，当电源变压器两端的输入电压为0时，表示输入端是短路的，因为电源内阻可以看作为0；而在开关变压器电路中，当开关变压器两端的输入电压为0时，表示输入端是开路的，因为电源内阻可以看作为无限大。

在图2-1中，当一组序列号为1、2、3、…的直流脉冲电压分别加到开关变压器初级线圈a、b两端时，在开关变压器的初级线圈中就会有励磁电流流过，同时，在开关变压器的铁芯中就会产生磁场，在磁场强度为H的磁场作用下又会产生磁通密度为B的磁力线通量，简称磁通，用“Φ ”表示。

在变压器铁芯中，磁通密度B或磁通Φ 受磁场强度H的作用而发生变化的过程，称为磁化过程；因此，用来描述磁通密度B与磁场强度H之间对应变化的关系曲线，人们都把它称为磁化曲线。图2-2是单激式开关变压器铁芯被磁化时，磁通密度B与磁场强度H之间对应变化的关系曲线图。

顺便指出，在分析变压器铁芯的磁化过程中，经常使用磁通密度和磁感应强度这两个名称，这两个名称在本质上没区别，互相可以通用，不同场合使用不同名称，只是为了使用方便。

如果开关变压器的铁芯在这之前从来没有被任何磁场磁化过，并且开关变压器的伏秒容量足够大，那么，当第一个直流脉冲电压加到变压器初级线圈a、b两端时，在变压器初级线圈中将有励磁电流流过，并在变压器铁芯中产生磁场。

在磁场强度H的作用下，变压器铁芯中的磁感应强度B将会按图2-2中0-1磁化曲线上升；当第一个直流脉冲电压将要结束时，磁场强度达到第一个最大值Hm1，同时磁感应强度将会被磁场强度磁化到第一个最大值Bm1 ；由此产生一个磁感应强度增量ΔB，ΔB = Bm1－ 0 。磁感应强度增加，表示流过变压器初级线圈中的励磁电流产生的磁场在对变压器铁芯进行充磁。

当序列脉冲电压加到开关变压器初级线圈a、b两端时，在变压器铁芯中会产生的磁场，这磁场完全是由流过变压器初级线圈的励磁电流产生的，流过变压器初级线圈的励磁电流为：

(2-8)式中， iμ为流过变压器初级线圈的励磁电流，E为加到变压器初级线圈两端的电压，L1为变压器初级线圈的电感量，t为时间， iμ(0)为初始电流，即t = 0时流过变压器初级线圈的励磁电流。

如果脉冲序列的占空系数(占空比)满足磁化电流在后一个脉冲进入前下降为零，即开关电源工作于电流临界连续或不连续状态。

当第一个直流脉冲结束以后，由于开关变压器初级线圈开路，虽然流过变压器初级线圈中的励磁电流下降到零，但磁场强度H不会马上下降到零；此时，变压器的初、次级线圈会同时产生反电动势，由于反电动势的作用，在变压器的初、次级线圈回路中都会有电流流过，这种回路电流属于感应电流，或称感生电流。

当第一个直流脉冲结束时，如果开关变压器初级线圈不开路，反电动势会对输入电压进行反充电；如果开关变压器初级线圈是开路的，反电动势会对初级线圈中的分布电容进行充放电，从而会在初级线圈内部产生高频振荡。

由反电动势产生的感应电流会在变压器铁芯中产生反向磁场，使变压器铁芯退磁，磁场强度H开始由第一最大值Hm1逐步下降到0；但变压器铁芯中的磁通密度B并不是按充磁时的0-1磁化曲线原路返回，跟随磁场强度下降到零，而是按另一条新的磁化曲线1-2返回到2点；即：第一个剩余磁通密度Br1处。因此，人们都习惯地把磁通密度位于2点的值，称为剩余磁通密度，或简称“剩磁”。变压器铁芯有剩磁说明变压器铁芯有记忆特性，这是铁磁材料的基本特性。

关于变压器初、次级线圈会同时产生反电动势对变压器铁芯进行退磁的概念，请参考第一章《1-5-1．单激式变压器开关电源的工作原理》部分的内容。

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