推挽式變壓器開關(guān)電源原理(編輯修改稿)
2025-07-26 14:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 時(shí)，由于N1 線圈繞組存儲(chǔ)的磁能會(huì)同時(shí)在NNN3 等線圈繞組兩端產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，同理，N2 線圈繞組存儲(chǔ)的磁能會(huì)同時(shí)在NNN3 等線圈繞組兩端產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。而 N1 或N2 線圈繞組產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的電流方向正好與輸入電流的方向相反，因此，開關(guān)變壓器初級(jí)線圈N1 繞組或N2 繞組互相感應(yīng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，會(huì)對(duì)輸入電壓Ui 進(jìn)行反充電；即：開關(guān)變壓器初級(jí)線圈N1 繞組或N2 繞組互相感應(yīng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)被Ui 進(jìn)行限幅，這相當(dāng)于變壓器次級(jí)線圈N3 繞組輸出電壓uo 也要通過變壓比被Ui 進(jìn)行限幅。因此，變壓器次級(jí)線圈N3 繞組輸出電壓uo 中的反激式輸出電壓[uo]，并不會(huì)像（1132）和（1133）算式所表達(dá)的結(jié)果那么高。另外，根據(jù)（175）式：還可以知到，當(dāng)控制開關(guān)K1 和K2 時(shí)，變壓器正激輸出電壓的半波平均值Upa 與反激輸出的半波平均值Upa基本相等。因此，只有在控制開關(guān)K2 接通與控制開關(guān)K1 斷開兩者之間存在時(shí)間差時(shí)，變壓器次級(jí)線圈回路才會(huì)產(chǎn)生非常高的反電動(dòng)勢(shì)；但當(dāng)控制開關(guān)K1 時(shí)，雖然反電動(dòng)勢(shì)的幅度比較高，但由（175）式可知，反電動(dòng)勢(shì)（反激輸出電壓）的半波平均值還是小于正激電壓的半波平均值。所以，（1132）和（1133）式所表示的結(jié)果，可看成是推挽式變壓器開關(guān)電源在輸出電壓中含有毛刺（輸出噪音）的表達(dá)式。根據(jù)上面分析，在一般情況下，推挽式變壓器開關(guān)電源的輸出電壓uo，主要還是由（1128）、（1129）、（1131）等式來決定。即：推挽式變壓器開關(guān)電源的輸出電壓uo，主要由開關(guān)變壓器次級(jí)線圈N3 繞組輸出的正激電壓來決定。圖 128 是圖127 推挽式變壓器開關(guān)電源，在負(fù)載為純電阻，且兩個(gè)控制開關(guān)K1 和K2 的占空比D 時(shí)，變壓器初、次級(jí)線圈各繞組的電壓、電流波形。圖 128a）和圖128b）分別表示控制開關(guān)K1 接通時(shí)，開關(guān)變壓器初級(jí)線圈N1 繞組兩端的電壓波形，和流過變壓器初級(jí)線圈N1 繞組兩端的電流波形；圖128c）和圖128d）分別表示控制開關(guān)K2 接通時(shí)，開關(guān)變壓器初級(jí)線圈N2 繞組兩端的電壓波形，和流過開關(guān)變壓器初級(jí)線圈N2繞組兩端的電流波形；圖128e）和圖128f）分別表示控制開關(guān)K1 和K2 輪流接通時(shí)，開關(guān)變壓器次級(jí)線圈N3 繞組兩端輸出電壓uo 的波形，和流過開關(guān)變壓器次級(jí)線圈N3 繞組兩端的電流波形。從圖128b）和圖128d）中我們可以看出，當(dāng)控制開關(guān)K1 或K2 接通瞬間，流過變壓器初級(jí)線圈N1 繞組或N2 繞組的電流，其初始值并不等于0，而是產(chǎn)生一個(gè)電流突跳，這是因?yàn)樽儔浩鞔渭?jí)線圈N3 繞組中有電流流過的原因。當(dāng)變壓器次級(jí)線圈N3 繞組有負(fù)載電流流過時(shí)，其產(chǎn)生的磁通方向正好與流過變壓器次級(jí)線圈N1 或N2 繞組勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通方向相反，因此，流過變壓器初級(jí)線圈N1 繞組或N2 繞組的電流也要在原來勵(lì)磁電流的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)電流，來抵消流過變壓器次級(jí)線圈N3 繞組電流的影響。增加電流的大小等于流過變壓器次級(jí)線圈N3 繞組電流的n 倍，n 為變壓器次級(jí)線圈N3 繞組與初級(jí)線圈N1 繞組或N2 繞組的匝數(shù)比。從圖128f）中我們可以看出，流過開關(guān)變壓器次級(jí)線圈N3 繞組兩端的電流波形是個(gè)矩形波，而不是三角波。這是因?yàn)橥仆焓阶儔浩鏖_關(guān)電源同時(shí)存在正、反激電壓輸出的緣故。當(dāng)變壓器同時(shí)存在正、反激電壓輸出時(shí)，反激式輸出的電流是由最大值開始，然后逐漸減小到最小值，如圖中虛線箭頭所示；而正激式輸出的電流則是由最小值開始，然后逐漸增加到最大值，如圖中實(shí)線箭頭所示；因此，兩者同時(shí)作用的結(jié)果，正好輸出一個(gè)矩形波。從圖128e）還可以看出，輸出電壓uo 由兩個(gè)部分組成，一部分為輸入電壓Ui 通過變壓器初級(jí)線圈N1 繞組或N2 感應(yīng)到次級(jí)線圈N3 繞組的正激式輸出電壓（uo），這個(gè)電壓的幅度比較穩(wěn)定，一般不會(huì)隨著時(shí)間變化而變化；另一部分為勵(lì)磁電流通過變壓器初級(jí)線圈N1 繞組或N2 繞組存儲(chǔ)的磁能量產(chǎn)生的反激式輸出電壓[uo]，這個(gè)電壓會(huì)使波形產(chǎn)生反沖，其幅度是時(shí)間的指數(shù)函數(shù)，它會(huì)隨著時(shí)間增大而變變小。這里還需指出，圖128e）中的波形有上沖，在純電阻負(fù)載中是正常的，盡管N1 和N2 互相都可以把對(duì)方看成是變壓器次級(jí)繞組，并對(duì)高于輸入電壓Ui 的反電動(dòng)勢(shì)電壓進(jìn)行限幅，但因?yàn)榫€圈N1 繞組與線圈N2 繞組之間有漏感，線圈N2 繞組與線圈N3 繞組之間也有漏感，況且，控制開關(guān)在剛接通瞬間有比較大的電阻，因此，變壓器次級(jí)線圈N3 繞組瞬間反激輸出電
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