開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(1)(完整版)
【正文】 磁化，在磁場(chǎng)強(qiáng)度為H的磁場(chǎng)作用下又會(huì)產(chǎn)生磁通密度為B的磁力線通量，簡(jiǎn)稱磁通，用“Φ ”表示；磁通密度B或磁通Φ受磁場(chǎng)強(qiáng)度H的作用而發(fā)生變化的過(guò)程，稱為磁化過(guò)程。Unites的縮寫)表示，磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念才基本得到統(tǒng)一。順便說(shuō)明，在其它書(shū)上有人把磁感應(yīng)強(qiáng)度B的定義為：B = μ0 (H+M)，其中H和M分別是磁化強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度，而μ0是真空導(dǎo)磁率。由于特斯拉的單位太大，人們經(jīng)常使用高斯（Gs）作為磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位。電磁感應(yīng)強(qiáng)度一般也稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度。因此，磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小與磁偶極子的分布有關(guān)。開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)（連載47）開(kāi)關(guān)電源主要器件之開(kāi)關(guān)電源變壓器星期六, 08/01/2009 21:51 — 陶顯芳開(kāi)關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)第二章開(kāi)關(guān)電源主要器件21．開(kāi)關(guān)電源變壓器現(xiàn)代電子設(shè)備對(duì)電源的工作效率、體積以及安全要求等技術(shù)性能指標(biāo)越來(lái)越高，在開(kāi)關(guān)電源中決定這些技術(shù)性能指標(biāo)的諸多因素中，基本上都與開(kāi)關(guān)變壓器的技術(shù)指標(biāo)有關(guān)。在宏觀條件下，磁場(chǎng)強(qiáng)度可以定義為空間某處磁場(chǎng)的大小。由于在真空中磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上完全相等，因此，磁感應(yīng)強(qiáng)度在真空中的定義與磁場(chǎng)強(qiáng)度在真空中的定義是完全相同的。1特斯拉等于10000高斯（1T=104Gs）。為了簡(jiǎn)單，在這本書(shū)中我們不準(zhǔn)備引入太多的其它概念，如有特別需要，可通過(guò)（22）式的定義來(lái)與其它概念進(jìn)行轉(zhuǎn)換。由于歷史的原因，在電磁單位制中還經(jīng)常使用兩種單位制，一種是SI國(guó)際單位制，另一種CGSM（厘米、克、秒）絕對(duì)單位制；兩個(gè)單位的主要區(qū)別是，在CGSM單位制中真空導(dǎo)磁率 μ0=1，在SI單位制中真空導(dǎo)磁率μ0 = 。所謂的勵(lì)磁電流，就是讓變壓器鐵芯充磁和消磁的電流。在特性曲線的直線段內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度H、磁化電流Iμ 和磁通密度B都以線性變化。雙激式開(kāi)關(guān)電源變壓器鐵芯的磁滯損耗比較大，而單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器鐵芯的磁滯損耗卻比較小。圖22是單激式開(kāi)關(guān)變壓器鐵芯被磁化時(shí)，磁通密度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間對(duì)應(yīng)變化的關(guān)系曲線圖。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)直流脈沖結(jié)束時(shí)，如果開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈不開(kāi)路，反電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)輸入電壓進(jìn)行反充電；如果開(kāi)關(guān)變壓器初級(jí)線圈是開(kāi)路的，反電動(dòng)勢(shì)會(huì)對(duì)初級(jí)線圈中的分布電容進(jìn)行充放電，從而會(huì)在初級(jí)線圈內(nèi)部產(chǎn)生高頻振蕩。第二個(gè)直流脈沖結(jié)束以后，流過(guò)變壓器初級(jí)線圈中的勵(lì)磁電流下降到零，變壓器初、次級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，又會(huì)使磁通密度按另一條新的退磁化曲線34返回到第二個(gè)剩余磁通密度Br2處；當(dāng)然，Br2同樣也只是變壓器鐵芯被退磁時(shí)磁通密度變化過(guò)程中的又一個(gè)臨時(shí)剩余值。例如：當(dāng)電源電壓對(duì)電容充電時(shí)，電容兩端的電壓會(huì)上升；當(dāng)電源斷開(kāi)的時(shí)候，電容就會(huì)對(duì)負(fù)載放電，其兩端電壓就會(huì)下降；當(dāng)電容充電的電荷與放電的電荷完全相等的時(shí)候，電容兩端電壓紋波就會(huì)穩(wěn)定在某個(gè)數(shù)值之上。當(dāng)變壓器鐵芯被磁化時(shí)產(chǎn)生的磁通密度增量與變壓器鐵芯被退磁時(shí)產(chǎn)生的磁通密度增量（負(fù)值）完全相等的時(shí)候，變壓器鐵芯中的最大磁通密度Bm和剩余磁通密度Br就會(huì)分別穩(wěn)定在某個(gè)數(shù)值之上。因此，變壓器的伏秒容量對(duì)于變壓器設(shè)計(jì)是一個(gè)非常重要的參數(shù)。變壓器鐵芯的磁矯頑力Hc與剩余磁通密度Br的概念是不一樣的，從磁矯頑力的定義來(lái)說(shuō)，磁矯頑力Hc就是變壓器鐵芯退磁時(shí)，由最大剩余磁通密度Brm下降到0，對(duì)應(yīng)所需要的磁場(chǎng)強(qiáng)度，不過(guò)這里的最大剩余磁通密度Brm是指變壓器鐵芯達(dá)到磁飽和時(shí)所產(chǎn)生的剩余磁通密度Br ，因?yàn)橐话阋饬x的剩余磁通密度Br都是對(duì)應(yīng)動(dòng)態(tài)最大磁通密度來(lái)說(shuō)的。磁矯頑力與導(dǎo)磁率一樣，也是人們用來(lái)掩蓋住人類至今還沒(méi)有完全揭示的，磁場(chǎng)強(qiáng)度與電磁通密度之間內(nèi)在關(guān)系的概念。當(dāng)變壓器鐵芯中的磁通密度出現(xiàn)飽和的時(shí)候，磁通密度B或磁通將不會(huì)隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度或勵(lì)磁電流的增加而增加，此時(shí)的最大磁通密度一般稱為飽和磁通密度，用Bs表示，對(duì)應(yīng)的磁通密度增量用ΔBs表示。這樣，我們把磁化曲線所對(duì)應(yīng)的Br值稱為剩磁（或剩余磁通密度），而磁化曲線所對(duì)應(yīng)的Bm值稱為磁通密度的最大值。在直流狀態(tài)條件下，（210）式不成立。但在直流脈沖的幅度和寬度不變的情況下，磁通密度的增量ΔB不改變，并不意味著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增量可以保證不變，這是磁強(qiáng)度度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之間的一個(gè)重要區(qū)別。因此，人們都習(xí)慣地把磁通密度位于2點(diǎn)的值，稱為剩余磁通密度，或簡(jiǎn)稱“剩磁”。如果開(kāi)關(guān)變壓器的鐵芯在這之前從來(lái)沒(méi)有被任何磁場(chǎng)磁化過(guò)，并且開(kāi)關(guān)變壓器的伏秒容量足夠大，那么，當(dāng)?shù)谝粋€(gè)直流脈沖電壓加到變壓器初級(jí)線圈a、b兩端時(shí)，在變壓器初級(jí)線圈中將有勵(lì)磁電流流過(guò)，并在變壓器鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)。窗體底端窗體頂端變壓器的輸出電路特性實(shí)際上就是第一章中已經(jīng)詳細(xì)介紹過(guò)的正、反激電壓輸出電路特性。這里引進(jìn)磁通密度平均值的概念，是因?yàn)樽儔浩麒F芯中的磁通并不是均勻分布，磁通密度與鐵芯或鐵芯截面上的磁通實(shí)際分布有關(guān)。即可把CGSM單位制轉(zhuǎn)換成SI單位制，一般可寫成uu0 或
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