推挽式變壓器開關(guān)電源原理-展示頁
2025-07-08 14:13本頁面
【正文】 關(guān)，與流過變壓器次級線圈中的電流無關(guān)；流過變壓器次級線圈中的電流產(chǎn)生的磁通，完全被流過變壓器初級線圈中的另一部分電流產(chǎn)生的磁通抵消。如果用φ1 來表示變壓器初級線圈N1 繞組電流產(chǎn)生的磁通量，用φ3 來表示變壓器次級線圈電流產(chǎn)生的磁通量，由于變壓器初、次級線圈電流產(chǎn)生的磁場方向總是相反，則在控制開關(guān)K1 接通期間，由流過變壓器初、次級線圈電流在變壓器鐵心中產(chǎn)生的合成磁場的總磁通量φ為：其中變壓器初級線圈電流產(chǎn)生的磁通φ1 還可以分成兩個部分，一部分用來抵消變壓器次級線圈電流產(chǎn)生的磁通φ3，記為φ10，另一部分是由勵磁電流產(chǎn)生的磁通，記為Δφ1。圖 127 中，當控制開關(guān)K1 接通時，輸入電源Ui 開始對變壓器初級線圈N1 繞組加電，電流從變壓器初級線圈N1 繞組的兩端經(jīng)過，通過電磁感應會在變壓器的鐵心中產(chǎn)生磁場，并產(chǎn)生磁力線；同時，在初級線圈N1 繞組的兩端要產(chǎn)生自感電動勢e1，在次級線圈N3 繞組的兩端也會產(chǎn)生感應電動勢e3；感應電動勢e3 作用于負載R 的兩端，從而產(chǎn)生負載電流。正半周對應的是K1 接通時，N1 繞組與N3 繞組互相感應的輸出電壓；負半周對應的是K2 接通時，N2 繞組與N3 繞組互相感應的輸出電壓。當控制開關(guān)K1 由接通轉(zhuǎn)為關(guān)斷時，控制開關(guān)K2 則由關(guān)斷轉(zhuǎn)為接通，此時電源電壓Ui 被加到變壓器初級線圈N2 繞組的兩端，通過互感在變壓器次級線圈N3 繞組的兩端也輸出一個與N2 繞組輸入電壓成正比的電壓uo，并加到負載R 的兩端，使開關(guān)電源輸出一個負半周電壓。圖中，KK2 是兩個控制開關(guān)，它們工作的時候，一個接通，另一個關(guān)斷，兩個開關(guān)輪流接通和關(guān)斷，互相交替工作；T為開關(guān)變壓器，NN2 為變壓器的初級線圈，N3 為變壓器的次級線圈；Ui 為直流輸入電壓，R為負載電阻；uo 為輸出電壓，io 為流過負載的電流。這種DC/AC 逆變器工作頻率很高，所以體積可以做得非常?。挥捎谶@個特點，推挽式變壓器開關(guān)電源也經(jīng)常用于AC/AC 轉(zhuǎn)換電路中，以減小電源變壓器的體積。推挽式變壓器開關(guān)電源是所有開關(guān)電源中電壓利用率最高的開關(guān)電源，它在輸入電壓很低的情況下，仍能維持很大的功率輸出，所以推挽式變壓器開關(guān)電源被廣泛應用于DC/AC 逆變器，或DC/DC 轉(zhuǎn)換器電路中。推挽式變壓器開關(guān)電源的工作原理在雙激式變壓器開關(guān)電源中，推挽式變壓器開關(guān)電源是最常用的開關(guān)電源。推挽式、半橋式、全橋式等變壓器開關(guān)電源都屬于雙激式變壓器開關(guān)電源。雙激式變壓器開關(guān)電源輸出功率一般都很大，因此，雙激式變壓器開關(guān)電源在一些中、大型電子設備中應用很廣泛。推挽式變壓器開關(guān)電源原理——陶顯芳老師談開關(guān)電源原理與設計所謂雙激式變壓器開關(guān)電源，就是指在一個工作周期之內(nèi)，變壓器的初級線圈分別被直流電壓正、反激勵兩次。與單激式變壓器開關(guān)電源不同，雙激式變壓器開關(guān)電源一般在整個工作周期之內(nèi)，都向負載提供功率輸出。這種大功率雙激式變壓器開關(guān)電源最大輸出功率可以達300 瓦以上，甚至可以超過1000 瓦。本次先就其中的推挽式變壓器開關(guān)電源進行講解。由于推挽式變壓器開關(guān)電源中的兩個控制開關(guān)K1 和K2 輪流交替工作，其輸出電壓波形非常對稱，并且開關(guān)電源在整個工作周期之內(nèi)都向負載提供功率輸出，因此，其輸出電流瞬間響應速度很高，電壓輸出特性也很好。1．交流輸出推挽式變壓器開關(guān)電源一般的DC/AC 逆變器，如交流不間斷電源（簡稱UPS），大多數(shù)都是采用推挽式變壓器開關(guān)電源電路。圖 127 是交流輸出純電阻負載推挽式變壓器開關(guān)電源的簡單原理圖。圖 127 中，當控制開關(guān)K1 接通時，電源電壓Ui 通過控制開關(guān)K1 被加到變壓器初級線圈N1繞組的兩端，通過電磁感應的作用在變壓器次級線圈N3 繞組的兩端也會輸出一個與N1 繞組輸入電壓成正比的電壓，并加到負載R 的兩端，使開關(guān)電源輸出一個正半周電壓。由于電源電壓Ui 加到變壓器初級線圈N1 繞組和N2 兩端產(chǎn)生磁通的方向正好相反，所以在負載上可得到一個與線圈NN2 繞組所加電壓對應的正、負極性電壓uo。下面我們進一步詳細分析推挽式變壓器開關(guān)電源的工作原理。因此，在初、次級電流的共同作用下，在變壓器的鐵心中會產(chǎn)生一個由流過變壓器初、次級線圈電流產(chǎn)生的合成磁場，這個磁場的大小可用磁力線通量（簡稱磁通量），即磁力線的數(shù)目φ來表示。顯然φ10 =－φ3，Δφ1 = φ 。根據(jù)電磁感應定律可以對變壓器初級線圈N1 繞組回路列出方程：上式中，（Up）為開關(guān)變壓器次級線圈N3 繞組正激輸出電壓的幅值，用括弧匡住來表示。方波的幅值Up 與半波平均值Upa 以及有效值Uo 三者完全相等
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