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开关电源原理与设计连载65

发布时间:2020-07-01 02:16:01 阅读: 来源:发冠厂家

设输入方波的宽度为τ,那么,在输入电压期间,励磁电流iμ 产生的半波平均功率Pμ 为:

Pμ= UIμ = Pr1+Pc (2-76)

或 Pc=UIμ- Pr1=(UIμm/2)- Pr1 (2-77)

(2-76)、(2-77)、(2-78)式中, Pμ为励磁电流产生的半波平均功率;Pc为磁滞损耗半波平均功率;U为电源电压幅度; Iμ为励磁电流半波平均值, Iμm为励磁电流的最大值;Pr1为反激输出电压在负载电阻R1上的半波平均功率。

励磁

电流的最大值 Iμm用示波器很容易可以测到, 正好等于图2-26-b中励磁电流iμ 跟随时间线性增长的最大增量。测量出励磁电流的最大值Iμm 后,把Iμm 值代入(2-76)式,即可求得励磁电流产生的半波平均功率Pμ 。

磁滞损耗半波平均功率Pc可根据(2-76)式或(2-77)式求得,不过在求Pc时,还须先求反激输出电压在负载电阻R1上的半波平均功率Pr1;而计算反激输出电压在负载电阻R1上的半波平均功率Pr1时,还得先求反激输出电压在负载电阻R1上的全波平均值Pra;而全波平均值Pra就是反激输出电压在负载电阻R1上损耗的功率。

计算反激输出电压在负载电阻R1上的功率Pra时,需要测量滤波电容C1两端的电压Uc;不过C1两端的电压是一个直流,相当于反激输出电压的平均值;反激输出电压的幅值也是滤波电容C1两端的直流电压幅值,不过这个幅值不是通过一次反激电压输出就能积分出来的,它需要经过很多次反激电压输出,并经过多次积分后,才能使输出电压最后稳定下来。

C1两端的电压的测量比较容易,用普通电压表就可以测量,但最好用示波器的直流档来测量;因为,普通电压表的内阻比较小,会影响测量精度。

电压Uc被测量出来后,就可以根据下式计算反激输出功率的全波平均值Pra:

Pra=Uc*Uc/R1 (2-79)

(2-79)式中,Pra为反激输出功率的全波平均值,Uc为滤波电容两端的电压,R1为负载电阻。算出平均值Pra后,还要把它转换成半波功率Pr1,即变压器初级线圈加电压时励磁电流为反激输出存储的功率。Pr1与Pra的关系是:

Pr1=Pra/D=Uc*Uc/R1*D (2-80)

(2-80)式中,Pr1为变压器初级线圈加电压期间,励磁电流iμ 为反激输出存储的功率;Pra为反激输出功率的全波平均值;Uc为滤波电容两端的电压;D为输入脉冲的占空比,D=τ/T ,T为脉冲周期。 把(2-80)式的结果代入(2-77),即可求得单激式开关变压器得磁滞损耗功率Pc为:

Pc =UIμ -Pr1=(UIμm/2)-(Uc*Uc/R1*D ) (2-81)

(2-81)式中,Pc为单激式开关变压器的半波磁滞损耗平均功率,U为电源电压幅度;Uc为滤波电容两端的电压, Iμm为励磁电流的最大值;R1为负载电阻。如需要把半波磁滞损耗平均功率转换成全波磁滞损耗平均功率PcT ,只须在(2-81)式的右边再乘以输入脉冲的占空比,即:

PcT=DPc=(DUIμm/2)-(Uc*Uc/R1 ) (2-82)

(2-82)式中,PcT为单激式开关变压器的全波磁滞损耗平均功率,U为电源电压幅度,Uc为滤波电容两端的电压, Iμm为励磁电流的最大值;R1为负载电阻,D为输入脉冲的占空比。

因为单激式开关电源变压器的输入电压的正负半周是不对称的,因此,把磁滞损耗分成半波磁滞损耗平均功率和全波磁滞损耗平均功率更容易理解。

从(2-81)式和(2-82)式还很难看出,单激式开关电源变压器的磁滞损耗主要与谁相关,因为等式右边的减数和被减数与输入电压、脉冲宽度都有相同变化的趋向。实际上在脉冲宽度固定的情况下,单激式开关电源变压器的磁滞损耗是很小的,此结果在《2-1-1-8.开关电源变压器磁滞损耗分析》的章节中已经分析过。

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