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淺談開關變壓器及工作原理

2018年11月01日 15:52 作者:工程師之余 用戶評論(0

開關變壓器,同時也會被當作脈沖變壓器進行稱呼,這是它的另一個名字。它是屬于在開關電源當中的變壓器,也就工作在開關狀態當中。一般都是工作在脈沖狀態下,其頻率范圍從十來Hz到幾千Hz不等的頻率條件下。

關于對開關變壓器的分類,對于輸入電壓來說,有單激式和雙激式之分:對于輸出電壓來說,又有正激式和反激式之分。單激式和雙激式開關電源,或正激式和反激式開關電源,它們使用的開關變壓器,在工作原理方面也有很大的不同。

當開關變壓器的輸入電壓為直流脈沖電壓時,稱為單極性脈沖輸入,這種單極性脈沖輸入的開關電源稱為單激式變壓器開關電源:當開關變壓器的輸入電壓為正、負交替的脈沖電壓時,稱為雙極性脈沖輸入,這種雙極性脈沖輸入的開關電源稱為雙激式變壓器開關電源;當變壓器的初級線圈正在被直流脈沖電壓激勵時,變壓器的次級線圈正好有功率輸出,這種開關電源稱為正激式變壓器開關電源;當變壓器的初級線圈正好被直流脈沖電壓激勵時,變壓器的次級線圈沒有向負載提供功率輸出,而僅在變壓器初級線圈的激勵電壓被關斷后才向負載提供功率輸出,這種變壓器開關電源稱為反激式開關電源。

設開關變壓器鐵芯的截面為S,當幅度為U、寬度為τ的矩形脈沖電壓施加到開關變壓器的初級線圈上時,在開關變壓器的初級線圈中就有勵磁電流流過:同時,在開關變壓器的鐵芯中就會產生磁場,變壓器的鐵芯就會被磁化,在磁場強度為H的磁場作用下又會產生磁感應強度為B的磁力線通量,簡稱磁通,用“”表示:磁感應強度B或磁通φ受磁場強度H的作用而發生變化的過程,稱為磁化過程。所謂的勵磁電流,就是讓變壓器鐵芯充磁和消磁的電流。

開關變壓器工作原理

220V的交流電,經過整流濾波,變成310V的直流。這個直流電壓,通過開關變壓器的初級加在開關管的集電極,同時,開關管的基極加有一定的偏壓,這個偏壓會使開關管導通。由于通電瞬間的開關管導通,這樣接在開關管集電極的開關變壓器的初級上產生電流,這個電流在開關變壓器的磁芯上產生磁場,這個磁場在反饋線圈上產生電壓,這個電壓加在開關管的基極,這個正反饋電壓使開關管更加導通,磁場加大,反饋電壓增大。開關管進一步導通,直到飽和。飽和后的通過開關管集電極的電流最大。但電流的變化幅度減小。直到不變化。開關變壓器初級電流不變化了,感應的磁場也消失了,反饋的電壓也消失了。開關管基極由于反饋電壓消失,它由深度的飽和狀態,迅速退回導通狀態,集電極電流迅速減小,這個減小的電流,使磁芯上產生一個與前述相反的磁場,這個相反的磁場在反饋線圈上同樣產生一個與上述相反的反饋電壓,這個電壓加在開關管的基極上,加速了開關管由導通趨于截止,開關管截止后,電流消失,反饋電壓消失,開關管在直流偏壓的作用下,又開始了下一個導通、飽和、導通、截止的過程。這樣的過程不斷地循環,就是開關電源的工作原理。

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( 發表人:鄧家樂 )

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