馬年到,小編在這里先祝賀大家馬年吉祥,馬上有錢,馬上美麗,馬上幸福!馬年之際,陶老師將繼續(xù)為大家精心奉獻(xiàn)開關(guān)變壓器設(shè)計(jì)的相關(guān)專業(yè)知識(shí)!請(qǐng)大家盡請(qǐng)閱讀!
年前小編最后為大家介紹的是《開關(guān)變壓器的分布電容工作原理及如何計(jì)算?》,接下來(lái)將奉獻(xiàn)給大家的是“漏感與分布電容對(duì)輸出波形的影響”的相關(guān)內(nèi)容,該相關(guān)內(nèi)容主要包括五個(gè)大的方面:1、單激式開關(guān)電源的基本電路;2、對(duì)漏感與分布電容的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)分析;3、電源開關(guān)管的過(guò)壓保護(hù)電路;4、電源開關(guān)管保護(hù)電路參數(shù)的計(jì)算;5、RCD尖峰脈沖吸收電路參數(shù)計(jì)算舉例。這里先為大家介紹第一個(gè)方面:?jiǎn)渭な介_關(guān)電源的基本電路。其他的將會(huì)在后面一一奉獻(xiàn)!請(qǐng)大家關(guān)注本站更新!
1.單激式開關(guān)電源的基本電路
圖1是單激式開關(guān)電源的基本原理圖。圖中,T為開關(guān)變壓器,N1和N2分別為開關(guān)變壓器初、次級(jí)線圈;Ls為開關(guān)變壓器的漏感, Lu為開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的勵(lì)磁電感;Cs為開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的分布電容,RL為開關(guān)變壓器次級(jí)線圈的輸出負(fù)載,Q1為電源開關(guān)管。
變壓器初級(jí)線圈或次級(jí)線圈的分布電容Cs可按下式進(jìn)行計(jì)算:
式中, 為第 i層與i +1層線圈之間的靜態(tài)電容, i = 1、2、3、• • •、n ,n為所求總分布電容的變壓器初級(jí)線圈或次級(jí)線圈的層數(shù); gi為第i 層與 i+1層線圈之間的平均周長(zhǎng); Kui為第i 層與i +1層線圈之間分布電容的動(dòng)態(tài)系數(shù), ,它與加到電容兩端的電壓有關(guān),ku 是一個(gè)小于1的系數(shù);
Ui為第 i層與i +1層線圈之間的標(biāo)準(zhǔn)電位差,其值一般等于相鄰兩層線圈工作電壓之和,即: ,U為變壓器初級(jí)線圈或次級(jí)線圈兩端的工作電壓;Uai 、Ubi 分別為第 i層與i +1層線圈之間X=0 和 X=h處對(duì)應(yīng)的電位差;當(dāng)線圈層間按S繞法時(shí), Uai = 0,Ubi = Ui;當(dāng)線圈層間按Z繞法時(shí), Uai =Ubi = 1/2Ui。
如果不考慮變壓器次級(jí)線圈對(duì)初級(jí)線圈的影響,對(duì)于一個(gè)功率大約為100瓦的開關(guān)變壓器,其初級(jí)線圈的分布電容大約在100~2000微微法之間;如果把次級(jí)線圈的分別電容也考慮進(jìn)去,總的分布電容可能要大一倍左右,因?yàn)槌?、次?jí)線圈分布電容的轉(zhuǎn)換比是平方的關(guān)系。因此,分布電容對(duì)輸出波形的影響是很大的。關(guān)于開關(guān)變壓器的分布電容的計(jì)算,請(qǐng)參看《2-1-21.開關(guān)變壓器的分布電容》章節(jié)的內(nèi)容。
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根據(jù)變壓器的工作原理,圖1中的開關(guān)變壓器還可以等效為圖2所示電路。
在圖2中,Ls為漏感,漏感也稱漏磁電感,或稱分布電感;Cs為分布電容(總分布電容), Lu為勵(lì)磁電感,R為等效負(fù)載電阻。設(shè)開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的電感為L(zhǎng),則L=Ls+Lu ;而分布電容Cs,則包括次級(jí)線圈等效到初級(jí)線圈一側(cè)的分布電容,即,次級(jí)線圈的分布電容也要等效到初級(jí)線圈回路中;同理,等效負(fù)載電阻R,就是次級(jí)線圈的負(fù)載RL被等效到初級(jí)線圈回路中的電阻。
設(shè)次級(jí)線圈的分布電容為C2,等效到初級(jí)線圈后的分布電容為C1,則有下面關(guān)系式:
上式中, Wc2為次級(jí)線圈分布電容C2存儲(chǔ)的能量, Wc1為C2等效到初級(jí)線圈后的分布電容C1存儲(chǔ)的能量;U1、U2分別為初、次級(jí)線圈的電壓,U2 = nU1,n = N2/N1為變壓比,N1 、N2分別為初、次級(jí)線圈的匝數(shù)。由此可以求得C1為:
【1-2】和【1-3】式的計(jì)算方法不但可以用于對(duì)初、次級(jí)線圈分布電容等效電路的換算,同樣可以用于對(duì)初、次級(jí)線圈電路中其它電容等效電路的換算,以及用于對(duì)負(fù)載電阻的換算。所以,C2亦可以是次級(jí)線圈電路中的任意電容,C1為C2等效到初級(jí)線圈電路中的電容。
由此可以求得圖2-44中,變壓器的總分布電容Cs為:
【1-4】式中,Cs為變壓器的總分布電容,Cs1為變壓器初級(jí)線圈的分布電容;而C1為次級(jí)線圈電路中所有電容等效到初級(jí)線圈電路中的電容;C2為次級(jí)線圈電路中所有電容(包括分布電容與電路中的電容);n = N2/N1為變壓比。
雖然看起來(lái),圖2-44開關(guān)變壓器的等效電路與一般變壓器的等效電路沒(méi)有根本的區(qū)別,但開關(guān)變壓器的等效電路一般是不能用穩(wěn)態(tài)電路進(jìn)行分析的;即:圖2-44中的等效負(fù)載電阻R不是一個(gè)固定參數(shù),它會(huì)隨著開關(guān)電源的工作狀態(tài)不斷改變。例如,在反激式開關(guān)電源中,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),開關(guān)變壓器是沒(méi)有功率輸出的,即負(fù)載電阻R等于無(wú)限大;而對(duì)于正激式開關(guān)電源,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),開關(guān)變壓器是有功率輸出的,即負(fù)載電阻R既不等于無(wú)限大,也不等于0 。因此,分布電感與分布電容對(duì)正激式開關(guān)電源和反激式開關(guān)電源工作的影響是不一樣的。
圖3是開關(guān)變壓器與電源開關(guān)管連接時(shí)的工作原理圖。圖3中,Q1為開關(guān)管,Cds為開關(guān)管漏極和源極之間的分布電容,Cgs為開關(guān)管柵極和源極之間的分布電容。值得說(shuō)明的是,這里的Cgs和Cds都不是一個(gè)單純性質(zhì)的電容,它只是在開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷的一瞬間,其阻抗的變化過(guò)程與電容(或電感)的充放電過(guò)程很類似;而它的基本性質(zhì)實(shí)際上還是屬于電阻,因?yàn)樗鼤?huì)損耗功率。
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當(dāng)開關(guān)管開始導(dǎo)通時(shí),外電路給柵極(絕緣柵場(chǎng)效應(yīng)管)加一正電壓,通過(guò)靜電感應(yīng),開關(guān)管耗盡層中的載流子(電子)在電場(chǎng)的作用下會(huì)重新進(jìn)行分布,耗盡層中載流子濃度按指數(shù)規(guī)律不斷增加,這個(gè)過(guò)程相當(dāng)于對(duì)電容Cgs進(jìn)行充電;隨著耗盡層中載流子的重新分布,耗盡層的厚度也相應(yīng)增加,其結(jié)果是耗盡層的電阻由大變小。
因此,當(dāng)開關(guān)管剛開始導(dǎo)通時(shí),流過(guò)開關(guān)管的電流是由小變大,這個(gè)過(guò)程,與在電感兩端加一電壓方波時(shí),流過(guò)電感的電流由小變大很相似;所以,在開關(guān)管剛導(dǎo)通的一瞬間,開關(guān)管的漏極和源極之間可以等效成一個(gè)電感Lds。由于這個(gè)電感相對(duì)分布電感Ls和勵(lì)磁電感Lu 來(lái)說(shuō)很小,所以圖3中沒(méi)有畫出。
圖4是圖3中的開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí)對(duì)應(yīng)的等效工作原理圖。在圖4中,電感Lds為開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí)的等效電感,當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),開關(guān)管的內(nèi)部電阻將隨時(shí)間由大逐步變小,它的作用好像一個(gè)電感,因此,當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),開關(guān)管可以等效成一個(gè)理想的開關(guān)與一個(gè)電感串聯(lián)。但這個(gè)電感屬于電阻性質(zhì),它會(huì)損耗能量,它不像實(shí)際中的電感那樣可以儲(chǔ)存能量(磁能),它實(shí)際上屬于一個(gè)阻值由大變小的可變電阻,但如果用一個(gè)可變電阻來(lái)表示,在計(jì)算過(guò)程中將會(huì)很復(fù)雜,并且在開關(guān)管Q1導(dǎo)通的變化過(guò)程中,用一個(gè)可變電阻來(lái)表示也沒(méi)有用一個(gè)電感來(lái)表示顯得形象。
當(dāng)開關(guān)管開始關(guān)斷時(shí),外電路給柵極加一負(fù)電壓(或低電壓),通過(guò)靜電感應(yīng),開關(guān)管內(nèi)耗盡層中的載流子(電子)在電場(chǎng)的作用下會(huì)重新進(jìn)行分布,相當(dāng)于外電路要向耗盡層抽離載流子,耗盡層中載流子的濃度將按指數(shù)規(guī)律減小,耗盡層的厚度也將隨時(shí)間增大而變小,其結(jié)果是耗盡層的電阻將隨時(shí)間由小變大。這個(gè)過(guò)程,與電容被充電時(shí),流過(guò)電容的電流由大變小很相似;所以,當(dāng)開關(guān)管剛導(dǎo)通的一瞬間,開關(guān)管可以等效成一個(gè)理想的開關(guān)與一個(gè)電容器并聯(lián),這個(gè)電容器就是漏極和源極之間的分布電容Cds。圖5是開關(guān)管關(guān)斷時(shí),反激式開關(guān)電源的工作原理圖。
根據(jù)上面分析,柵極電容Cgs對(duì)開關(guān)管的導(dǎo)通影響比較大,容量越大,開關(guān)管的導(dǎo)通上升時(shí)間就越長(zhǎng)。而漏極電容Cds對(duì)開關(guān)管的關(guān)斷影響比較大,容量越大,開關(guān)管關(guān)斷存儲(chǔ)時(shí)間就越長(zhǎng)。電容Cgs和Cds也稱擴(kuò)散電容,它們既具有電阻的性質(zhì),同時(shí)也具有電容充放電的特性,這種特性主要與耗盡層中載流子的濃度變化有關(guān)。
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當(dāng)電源開關(guān)管為晶體管時(shí),Cgs和Cds分別與Cbe和Cce對(duì)應(yīng),工作原理場(chǎng)效應(yīng)管的工作原理基本相同或相似。不過(guò)基區(qū)參與導(dǎo)電的載流子的密度的增加或減少,不是靠靜電感應(yīng)的作用,而是靠基極電流的注入。
由于開關(guān)管在導(dǎo)通或關(guān)斷期間,其分布參數(shù)的性質(zhì)和作用也在改變,因此,在圖2-43~圖5中,要對(duì)分布電感Ls和分布電容Cs,以及Cgs和Cds組成的電流回路進(jìn)行精確計(jì)算,難度是很大的。下面,我們將以很長(zhǎng)的篇幅來(lái)對(duì)上面電路進(jìn)行分析和計(jì)算。
在圖4中,分布電感Ls和分布電容Cs可以看成是一個(gè)串聯(lián)振蕩回路,當(dāng)開關(guān)管Q1開始導(dǎo)通的時(shí)候,輸入脈沖電壓的上升率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于輸入電壓通過(guò)分布電感Ls對(duì)分布電容Cs充電電壓的上升率,此時(shí),串聯(lián)振蕩回路開始吸收能量,輸入電壓通過(guò)Lds和Ls對(duì)Cs進(jìn)行充電,流過(guò)Ls和Cs的電流按正弦曲線增長(zhǎng);當(dāng)開關(guān)管Q1完全導(dǎo)通以后,Lds的值等于0,此時(shí),輸入脈沖進(jìn)入平頂階段,相當(dāng)于輸入脈沖電壓的上升率為0,由于,輸入脈沖電壓的上升率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于分布電感Ls與分布電容Cs進(jìn)行充、放電時(shí)電壓的上升率,因此,振蕩回路開始釋放能量,振蕩回路會(huì)產(chǎn)生阻尼振蕩。
由于分布電感Ls和分布電容Cs的時(shí)間常數(shù)相對(duì)于勵(lì)磁電感 Lu比較小,所以分布電感Ls和分布電容Cs產(chǎn)生阻尼振蕩的過(guò)程主要發(fā)生在開關(guān)管Q1導(dǎo)通和關(guān)斷的一瞬間。當(dāng)開關(guān)管Q1導(dǎo)通或關(guān)斷后不久,阻尼振蕩很快就會(huì)停止。當(dāng)輸入電壓對(duì)分布電容Cs充滿電后,輸入電壓就完全加到勵(lì)磁電感Lu 的兩端。如果是反激式開關(guān)電源,流過(guò)勵(lì)磁電感 Lu的電流將隨時(shí)間從0開始線性增加;如果是正激式開關(guān)電源,流過(guò)勵(lì)磁電感 的電流將隨時(shí)間按梯形波曲線增長(zhǎng)。
在開關(guān)管Q1導(dǎo)通期間,由于開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻非常小,分布電容Cds基本上是不起作用的。當(dāng)開關(guān)管Q1由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為關(guān)斷時(shí),開關(guān)管漏極和源極之間的分布電容Cds將被接入電路中,分布電感Ls和勵(lì)磁電感Lu 將同時(shí)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì),并分別對(duì)分布電容Cds和Cs進(jìn)行充、放電,電容與電感在交替進(jìn)行能量交換的過(guò)程中,將產(chǎn)生串、并聯(lián)振蕩。
但由于勵(lì)磁電感Lu 的時(shí)間常數(shù)比Ls、Cs和Cds的時(shí)間常數(shù)大好多,因此,在產(chǎn)生振蕩的過(guò)程中,主要由Ls、Cs和Cds三者產(chǎn)生作用。另外,在開關(guān)管開始關(guān)斷期間,由于Cds實(shí)際上是一個(gè)阻抗由小到大,其阻抗變化過(guò)程類似于電容充電的可變電阻,它只吸收能量,而不會(huì)釋放能量。因此,它在產(chǎn)生振蕩的過(guò)程中,只對(duì)充電曲線的上升速率起影響,而對(duì)放電曲線的下降速率不起影響。
圖6是圖4和圖5電路中,當(dāng)開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)(圖4),輸入電壓ui通過(guò)開關(guān)變壓器漏感Ls對(duì)分布電容Cs進(jìn)行充電,使漏感Ls與分布電容Cs產(chǎn)生沖擊振蕩時(shí),分布電容Cs兩端的電壓波形;和當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)(圖5),輸入電壓ui與開關(guān)變壓器漏感Ls和分布電容Cs、Cds產(chǎn)生充、放電時(shí),電源開關(guān)管D、S極兩端的波形。
在圖6中,圖6-a是電源開關(guān)管Q1導(dǎo)通時(shí),輸入電壓ui加于開關(guān)變壓器初級(jí)線圈兩端的電壓波形;圖6-b是分布電容Cs兩端的電壓波形;圖6-c,是電源開關(guān)管Q1漏極D與源極S之間的電壓波形。
在t0時(shí)刻,電源開關(guān)管Q1開始導(dǎo)通,輸入電壓ui加于開關(guān)變壓器兩端,輸入電壓ui首先通過(guò)分布電感Ls對(duì)分布電容Cs充電,此時(shí),由于輸入電壓ui的上升率大于電流通過(guò)分布電感Ls對(duì)分布電容Cs進(jìn)行充電的電壓上升率,所以,分布電感和分布電容都從輸入電壓吸收能量。輸入電壓ui在對(duì)分布電感Ls和分布電容Cs進(jìn)行充電過(guò)程中,分布電容Cs兩端的電壓是按正弦曲線上升的;而放電時(shí),其兩端的電壓則按余弦曲線下降。
到t1時(shí)刻,流過(guò)Ls的電流達(dá)到最大值,同時(shí)分布電容Cs兩端的電壓與輸入電壓ui相等(或與變壓器初級(jí)線圈的正激輸出半波平均值Upa相等),此時(shí)輸入電壓ui的上升率為0,輸入電壓ui的上升率小于分布電感Ls對(duì)分布電容Cs充電的電壓uc上升率,所以,分布電感Ls開始釋放能量繼續(xù)對(duì)分布電容Cs進(jìn)行充電。此時(shí),Ls在釋放能量,而輸入電壓ui和分布電容Cs都在吸收能量,分布電容Cs都兩端的電壓uc繼續(xù)按正弦曲線上升。
到t2時(shí)刻,流過(guò)Ls的電流等于0(儲(chǔ)存于Ls中的能量被釋放完畢),分布電感產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)對(duì)分布電容Cs進(jìn)行充電結(jié)束,此時(shí)Cs兩端的電壓也達(dá)到最大值,然后Cs開始按余弦曲線對(duì)Ls和輸入電壓ui進(jìn)行放電,流過(guò)Ls的電流開始反向,Ls開始反向儲(chǔ)存磁能量。
到t3時(shí)刻,Cs兩端的電壓又與輸入電壓ui相等,電容停止放電,此時(shí),Ls儲(chǔ)存的磁能量將轉(zhuǎn)化成反電動(dòng)勢(shì)es給電容Cs進(jìn)行反向充電,使Cs兩端的電壓低于輸入電壓ui 。
到t4時(shí)刻,流過(guò)Ls的反向電流等于0,Cs兩端的電壓達(dá)到最低值,然后輸入電壓又開始通過(guò)Ls對(duì)Cs進(jìn)行充電,至此,分布電感Ls與分布電容Cs第一個(gè)充放電周期結(jié)束。
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到t4時(shí)刻之后,輸入電壓ui對(duì)分布電感Ls和分布電容Cs進(jìn)行充電的過(guò)程,以及分布電感Ls和分布電容Cs互相進(jìn)行充電的過(guò)程,與t0~t4時(shí)刻基本相同。但由于在此期間,輸入電壓的上升率等于0,輸入電壓不再向分布電感Ls和分布電容Cs提供能量,因此,分布電感Ls與分布電容Cs產(chǎn)生自由振蕩的幅度是隨著時(shí)間衰減的,其衰減速率與等效電阻大小有關(guān)。
到t10時(shí)刻,分布電感Ls與分布電容Cs產(chǎn)生的阻尼自由振蕩的幅度被衰減到差不多等于0,此時(shí),分布電容Cs兩端的電壓等于變壓器初級(jí)線圈的正激輸出半波平均值Upa。關(guān)于半波平均值Upa和Upa-的計(jì)算方法及定義,請(qǐng)參考第一章的(1-70)和(1-71)式及說(shuō)明。
在圖6-b中,Upa為變壓器初級(jí)線圈正激輸出電壓的半波平均值,此值與輸入電壓相等;Upa-為變壓器初級(jí)線圈反激輸出電壓的半波平均值,此值與占空比相關(guān);當(dāng)占空比等于0.5時(shí),Upa-與輸入電壓在數(shù)值上相等,但符號(hào)相反。
到t11時(shí)刻,電源開關(guān)管Q1開始關(guān)斷,由于流過(guò)分布電感Ls和勵(lì)磁電感Lu的電流通路突然被切斷,其必然會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)Es 和Eu,此二反電動(dòng)勢(shì)將與輸入電壓ui一起串聯(lián)對(duì)分布電容Cs和Cds進(jìn)行充電。但由于Cs兩端的電壓與 Eu電壓基本相等,因此,對(duì)分布電容Cds進(jìn)行充電的電壓正好是輸入電壓ui與反電動(dòng)勢(shì)電壓Es和Eu三者之和。
到t12時(shí)刻,電源開關(guān)管Q1已經(jīng)完全關(guān)斷,但二反電動(dòng)勢(shì)Es和Eu 與輸入電壓ui還繼續(xù)對(duì)分布電容Cs和Cds進(jìn)行充電,不過(guò),此時(shí)Cds的容量已經(jīng)變得非常小,因?yàn)樗硎鹃_關(guān)管內(nèi)部的擴(kuò)散電容,屬于電阻性質(zhì),當(dāng)開關(guān)管完全關(guān)斷之后,阻值為無(wú)限大。
直到t13時(shí)刻,分布電感Ls儲(chǔ)存的磁能量基本被釋放完,二反電動(dòng)勢(shì)Es 和 Eu才停止對(duì)分布電容Cs和Cds繼續(xù)進(jìn)行充電;此時(shí),分布電容Cs和分布電容Cds的兩端電壓均達(dá)到了最大值,即,加到電源開關(guān)管Q1漏極上的電壓達(dá)到最大值;而后,分布電容Cs又對(duì)原充電回路進(jìn)行放電,并產(chǎn)生自由振蕩,但由于電源開關(guān)管Q1關(guān)斷后阻抗為無(wú)效大,其放電回路只能通過(guò)等效R和勵(lì)磁電感 進(jìn)行,所以振幅很快就衰減到0。圖6-c為電源開關(guān)管D、S兩端的波形。
在圖6-c中,Uda為開關(guān)管Q1關(guān)斷期間,D、S兩極之間電壓的半波平均值,Uda等于輸入電壓ui(ui=U)與變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生反激輸出電壓的半波平均值Upa-之和;Udp為開關(guān)管關(guān)斷期間D、S兩極之間電壓的峰值。Udp和Uda的值均與占空比有關(guān),當(dāng)占空比等于0.5時(shí),Uda約等于輸入電壓ui(ui=U)的2倍,而Udp則大于輸入電壓的2倍,并且Udp的值還與漏感Ls的值大小有關(guān),Ls的值越大,Udp的值也越大。
開關(guān)變壓器次級(jí)線圈輸出電壓的半波平均值Upa和Upa-由下面兩式求得:
【1-5】式中的uo為正激輸出電壓,其值為:
【1-7】式中,D為占空比,uo為反激輸出電壓,其值為:
【1-8】式中,L1、L2分別為開關(guān)變壓器初、次級(jí)線圈的電感,n為開關(guān)變壓器線圈的匝數(shù)比,n=N2/N1,Ui為變壓器初級(jí)線圈的輸入電壓,Ton為開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間,R為等效負(fù)載電阻。
值得說(shuō)明的是,上面【1-5】~【1-8】式并沒(méi)有把分布電感Ls對(duì)輸出電壓的影響考慮在其中。
由于分布電容Cds表示開關(guān)管內(nèi)部的擴(kuò)散電容,它的容量在Q1的關(guān)斷過(guò)程中一直在改變(由大變?。虼?,分布電感Ls和勵(lì)磁電感 產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì) 和 對(duì)分布電容Cds進(jìn)行充電時(shí),其電壓上升率并不是完全按正弦曲線規(guī)律變化。另外,由于勵(lì)磁電感Lu在數(shù)值上遠(yuǎn)比分布電感Ls大,因此, Lu和Cs產(chǎn)生自由振蕩的頻率比Ls和Cs產(chǎn)生自由振蕩的頻率低很多。
這里順便指出,圖6-b的波形是很難測(cè)量到的,因?yàn)榉植茧姼蠰s與分布電容Cs產(chǎn)生自由振蕩的過(guò)程,基本上都在變壓器內(nèi)部的分布電感與分布電容之間進(jìn)行,用儀器很難直接進(jìn)行測(cè)量;但通過(guò)測(cè)量變壓器次級(jí)線圈的波形,也可以間接測(cè)量圖6-b中波形的振幅;而圖6-c的波形可以直接進(jìn)行測(cè)量,兩者的振幅均與分布電感Ls的數(shù)值大小有關(guān),還與等效電阻R的阻值有關(guān)。分布電感Ls的數(shù)值越大,振幅也越大,等效電阻R的阻值越大,振幅也越大。
當(dāng)自由振蕩很強(qiáng)時(shí),自由振蕩會(huì)通過(guò)電磁輻的形式給周邊的電路或電子設(shè)備造成EMI干擾。這一點(diǎn)在進(jìn)行開關(guān)變壓器設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必要注意,應(yīng)該盡量減小分布電感Ls的數(shù)值。
下面我們進(jìn)一步通過(guò)數(shù)學(xué)的計(jì)算方法來(lái)對(duì)電路的參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析。請(qǐng)大家密切關(guān)注下次更新:《對(duì)漏感與分布電容的影響進(jìn)行數(shù)學(xué)分析》
【連載】陶顯芳老師談開關(guān)變壓器的工作原理與設(shè)計(jì):
線圈電感量的計(jì)算及幾種典型電感介紹
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開關(guān)變壓器的漏感工作原理及計(jì)算
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開關(guān)變壓器鐵芯脈沖導(dǎo)磁率與平均導(dǎo)磁率的測(cè)量
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雙激式開關(guān)變壓器鐵芯磁滯損耗、渦流損耗的測(cè)量
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單激式開關(guān)變壓器鐵芯磁滯損耗、渦流損耗的測(cè)量
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開關(guān)變壓器渦流損耗分析及鐵芯氣隙的選取
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開關(guān)變壓器磁滯損耗分析及鐵芯磁滯回線測(cè)量
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雙激式的相關(guān)參數(shù)計(jì)算以及設(shè)計(jì)時(shí)存在的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
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開關(guān)變壓器鐵芯導(dǎo)磁率及初始化曲線介紹
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開關(guān)變壓器的工作原理及脈沖對(duì)鐵芯的磁化
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