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反激式开关电源设计的思考二---气隙的作用

                               反激式开关电源设计的思考二---气隙的作用
                                         王佰营  徐丽红
                                   wbymcs51.blog.bokee.net

 “反激式开关电源设计的思考一”文中,分析了反激式变换器的特殊性防止磁
芯和的重要性,那么如何防止磁芯的饱和呢?大家知道增加气隙可在相同ΔB的
情况下,ΔIW的变化范围扩大许多,为什么气隙有此作用呢?
由全电流定律可知:

  由上例可知,同一个磁芯在电流不变的条件下,仅增加1mm气隙,加气隙的磁
感强度仅为不加气隙的磁感应强度的4.8%,看来效果相当明显。
   加了气隙后,是否会影响输出功率呢?换句话说,加了气隙变压器还能否储
原来那些能量呀?看一下下面的例子就知道了:
 在“思考一”一文中已讨论过,当开关管导通时,次级绕组均不构成 回路,此
时,变压器象是仅有一个初级绕组带磁芯的电感器一样,母线将次级需要的全部
能量都存在这个电感器里。如下图1就是一个有气隙的电感器:

                                     
 图1表示一个磁芯长为lm,气隙长为lg,截面积为Ae的磁芯,在其上绕N匝线圈,
当输入电压为Ui时,输入功率为Wi:

  6式右边的积分为图2中阴影部分面积A,即就是说:
    磁场能量的大小等于磁化曲线b和纵轴所围成的面积大小。图1中,假定磁路
各部分的面积相等,磁芯各部分的磁场强度为Hm,气隙部分的磁场强度为Hg,由
全电流定律得:

 11式右边第一项是磁芯中的磁场能量,第二项是气隙部分的磁场能量,分别用
Wi和Wg表示;那么:

        图3中,曲线m表示图1电感器无气隙时的磁化曲线,曲线g表示有气隙时的磁
化曲线。图中,面积Am表示储存在磁芯部分的磁场能量;面积Ag表示储存在气隙
部分的磁场能量。上面讲了气隙的作用以及磁场能量在变压器中的分布,那么,
根据输出功率如何选用磁芯呢?将在反激式开关电源设计思考三中讨论。

      关键词: 开关电源 反激式 磁芯 饱和

 

关于单端自激式(RCC)反激开关电源的简单调试请点击:

         单端自激式(RCC)反激开关电源的简单调试

关于单端自激式(RCC)反激开关电源的设计请点击:

       ST公司自激式开关电源设计一

          ST公司自激式开关电源设计二

          ST公司自激式开关电源设计三

      关于单端反激开关电源磁芯选择请点击:

       单端反激式开关电源磁芯尺寸和类型的选择

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评论 (4条) 发表评论

  • Daniel (游客) : 王老师:带气隙的有效长度这个式子我已经看相关资料了,知道了,但这个气隙储能的物理意义是什么?怎样去理解呢?

    2010-01-15 09:14

  • Daniel (游客) : 王老师:有两个问题,一:带气隙的有效长度这个式子是怎样来的,能详细点吗?二:气隙储能怎样去理解?

    2010-01-14 15:40

  • 张 (游客) : 先看看,很不错。

    2009-10-27 09:55

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