南臺(tái)科技大學(xué)電力電子實(shí)驗(yàn)室(存儲(chǔ)版)
【正文】 用微處理器 、 類比與數(shù)位電子和電腦輔助設(shè)計(jì)技術(shù)等等 ， 知識(shí)應(yīng)用之綜合科技 。 3/5/2023 5 南臺(tái)科技大學(xué)電力電子實(shí)驗(yàn)室 探討電感之性質(zhì)： （ 1） 當(dāng)電感上有電流 I 流通時(shí) ， 可儲(chǔ)存能量是 E＝ （ LI2） /2， 如圖 2－ 1（ 2） 開關(guān) S 打開的瞬間 ， 電流不是立即截?cái)?， 仍然有電流 I 的能量維持 ， 並且產(chǎn)生電壓 ， 和 V 在同一方向重疊 。 如此 ， 次級(jí)繞組上流通電流是 Is＝ IpNp/Ns 依照時(shí)間常數(shù)， Ls/R 發(fā)生衰減，能量在電阻處變成熱能放出。 有效的變壓器 — 扼流圈的體積大小為： Volume = u0ueIL2maxLout / B2max 在此 ILmax：負(fù)載電流所決定 ue：鐵心材料的相對(duì)導(dǎo)磁率 (permeability) Bmax：鐵心的最大磁通密度 我們?cè)谶x擇相對(duì)導(dǎo)磁率時(shí) ， 必須選擇足夠大 ， 以避免鐵心會(huì)有溫度升高的情形發(fā)生 ， 由於對(duì)鐵心與繞線尺寸大小的限制 ， 因此會(huì)產(chǎn)生銅損失與鐵心損失 (copper and core losses)。 電源最初應(yīng)用在電路時(shí) ， 使 IC1 的輸出 ， 功率 MOSFET Q1 開始 Turn on。 也就是變壓器的初級(jí)圈和次級(jí)圈的電壓比和圈數(shù)比之間成正比 。 此值必須選得足夠大 ， 才能承載適當(dāng)?shù)睦@線尺寸 ， 而將繞組損失減至最小值 。 3/5/2023 21 南臺(tái)科技大學(xué)電力電子實(shí)驗(yàn)室 參考文獻(xiàn) 【 1】 鄭振東 ， 轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器設(shè)計(jì)要訣 ， 建興出版社 ， 民國 86 年 。 【 22】 梁適安譯 ， 高頻交換式電源供應(yīng)器原理與設(shè)計(jì) ， 全華圖書出版社 ， 民國 84 年 。 3/5/2023 20 南臺(tái)科技大學(xué)電力電子實(shí)驗(yàn)室 轉(zhuǎn)換器電源穩(wěn)定器的轉(zhuǎn)換頻率 ， 有逐漸增高的趨勢 ， 通常由50KHz 增至 100KHz。 不過 ， 它可以提供在高頻下低的鐵心損失 ， 良好的繞組耦合和組合的方便 。 從輸出＋ 5V 接迴受電壓對(duì)誤差放大器透過電壓分發(fā)器 ， 供給電壓和 IC1 (腳 2 ) 與一個(gè) 內(nèi)部參考電壓作比較 ， 來穩(wěn)定輸出電壓 。 再變壓器鐵心中所儲(chǔ)存的殘餘能量則假定不完全能量轉(zhuǎn)移變壓器 — 扼流圈的體積會(huì)較完全能量轉(zhuǎn)移的體積為大 ， 而所有其他的係數(shù)是相等的 。 也就是說 ， 在電路圖中出現(xiàn)的是變壓形式 ， 但是它的動(dòng)作狀態(tài)卻是扼流圈 （ Choke） 形式 ， 所以就直稱它是變壓器扼流圈 （ TransformerChoke） 。 如圖 22 圖 2－ 2 因?yàn)闊o法使能量在瞬間產(chǎn)生變化，所以無法使電 流 I 在瞬間遮斷，或者改變它流通方向。 轉(zhuǎn)換式電源穩(wěn)定器都會(huì)產(chǎn)生雜訊 ， 如整流二極體 （ rectifying） 、 轉(zhuǎn)換電晶體 （ switching transistor） 、 變壓器 （ transformer） 、 扼流圈 （ chokecoil）等等 ， 這種缺點(diǎn)都可以利用濾波器 （ filter） 和屏蔽 （ shield） 及電路設(shè)計(jì)上的改進(jìn) ， 來加以改善 。 關(guān)鍵字：不連續(xù)電流 ， 電氣隔離 ， 儲(chǔ)存與釋放 。 本文返馳式轉(zhuǎn)換器的電路 ， 傳遞能量機(jī)制是耦合電感 ， 不是真正的變壓器 ， 鐵芯需要有適當(dāng)?shù)臍庀洞嬖?， 防止飽和和平衡直流成分 。 而且能與廣闊範(fàn)圍的輸入電壓配合 ， 不需要改變分接頭和電路常數(shù) ， 方便在輸入電壓不同地區(qū)使用之特點(diǎn) 。 這能量消耗在電弧和電阻 R 上 。通 常 轉(zhuǎn) 換 式 電 源 供 應(yīng) 器 裡 ， 常 用 的 隔 離 元 件 是 變 壓 器（ Transformer） 。 在另一方面 ， 不完全的能量轉(zhuǎn)移模式中 ， 所呈現(xiàn)的是較低峰值轉(zhuǎn)換電晶體集極電流 ， 而所付出的代價(jià)是當(dāng)電晶體開關(guān)於 on 狀態(tài)時(shí) ， 會(huì)產(chǎn)
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