开关变压器伏秒容量的意义
开关变压器或储能电感线圈的极限伏秒容量VTmax参数,其实与晶体管的大集电极电压BVceo参数一样重要。在晶体管放大电路中,当晶体管集电极与发射极两端的电压过大集电极电压BVceo,晶体管就会被击穿损坏。同样,在开关电源中,当施加于开关变压器的伏秒容量(电压幅度与时间长度)过极限伏秒容量VTmax时,开关变压器也要损坏,并且还会损坏电源开关管,及其它电路。
开关变压器伏秒容量的意义相当于图9中矩形的面积,面积的两条边分别由开关变压器的工作电压(直流脉冲幅度)V和通电持续时间T(脉冲宽度)的乘积组成。其极限伏秒容量相当于黄色区域部分的面积,绿色区域部分相当于开关变压器正常工作时伏秒容量的面积。
不过这里还应强调指出,只要伏秒容量的面积没有出极限伏秒容量的面积,V或T任何一条边分别都可以出图9中所示的,V或T边上的长度。
结合图8和图9,我们可以看出,使用开关变压器时,好让流过开关变压器线圈的大工作电流约等于图8中 ,或者让开关脉冲的宽度约等于 。
当流过开关变压器线圈的大工作电流等于图8中 时,开关变压器线圈的电感量为大值 ;在此种情况下,开关变压器工作效率高,因为,此时开关变压器铁芯损耗与开关变压器线圈损耗的乘积小(磁滞损耗与励磁电流大小成正比,涡流损耗与磁通密度增量平方成正比;铜阻损耗与导线长度成正比);且开关变压器的伏秒容量VTb与极限伏秒容量VTmax还有很大的安全距离。
目前,一般开关变压器还都大量选用铁氧体磁芯,这种铁氧体磁芯的磁饱和磁通密度Bs一般为4500~5000高斯,因此,由图8可看出,开关变压器铁芯的佳磁通密度Bb大约为磁饱和磁通密度Bs的一半左右,即:Bb = 2300~2500高斯。因此,当使用(4)式对开关变压器初级线圈进行计算时,公式中大磁通密度Bm的取值,好不要过2500高斯。
由于开关变压器铁芯磁饱和磁通密度Bs参数的分散性,用什么方法才能知道开关变压器的铁芯正好就工作于佳磁通密度Bb的位置上呢?或拿到一个开关变压器,到底应该取多大的脉冲宽度,以及占空比,或者工作频率,才合理呢?这个必须通过对开关变压器伏秒容量的测量,才能后作出决定,同时还可检查开关变压器铁芯气隙长度留得是否合适。