怎样运用单激式变压器规划一个开关电源？
咱们再来剖析操控开关K关断期间的状况。
在Toff期间，操控开关K关断，流过变压器初级线圈的电流忽然为0。由于变压器初级线圈回路中的电流发作骤变，而变压器铁心中的磁通量 不能骤变，因而，有必要要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着骤变，以抵消变压器初级线圈电流骤变的影响，要么，在变压器初级线圈回路中将呈现十分高的反电动势电压，把操控开关或变压器击穿。
假如变压器铁心中的磁通ф发作骤变，变压器的初、次级线圈就会发作无限高的反电动势，反电动势又会发作无限大的电流，而电流在线圈中发作的磁力线又会抵抗磁通的改动，因而，变压器铁心中的磁通改动，终究仍是要遭到变压器初、次级线圈中的电流来束缚的。
因而，在操控开关K关断的Toff期间，变压器铁心中的磁通 首要由变压器次级线圈回路中的电流来决议，即：
e2 =－N2*dф/dt =－L2*di2/dt = i2R —— K关断期间 （1-64）
式中负号表明反电动势e2的极性与（1-62）式中的符号相反，即：K接通与关断时变压器次级线圈发作的感应电动势的极性正好相反。对（1-64）式阶微分方程求解得：
式中C为常数，把初始条件代入上式，就很简单求出C，由于操控开关K由接通状况忽然转为关断时，变压器初级线圈回路中的电流忽然为0，而变压器铁心中的磁通量 不能骤变，因而，变压器次级线圈回路中的电流i2必定正好等于操控开关K接通期间的电流i2（Ton+），与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。所以（1-65）式能够写为：
（1-66）式中，括弧中的第一项表明变压器次级线圈回路中的电流，第二项表明变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。
图1-16-a单激式变压器开关电源输出电压uo等于：
（1-68）式中的Up-便是反击式输出电压的峰值，或输出电压最大值。由此可知，在操控开关K关断瞬间，当变压器次级线圈回路负载开路时，变压器次级线圈回路会发作十分高的反电动势。理论上需求时刻t等于无限大时，变压器次级线圈回路输出电压才为0，但这种状况一般不会发作，由于操控开关K的关断时刻等不了那么长。
从（1-63）和（1-67）式能够看出，开关电源变压器的作业原理与一般变压器的作业原理是不相同的。当开关电源作业于正激时，开关电源变压器的作业原理与一般变压器的作业原理根本相同；当开关电源作业于反激时，开关电源变压器的作业原理相当于一个储能电感。
假如咱们把输出电压uo的正、负半波别离用平均值Upa、Upa-来表明，则有：
别离对（1-71）和（1-72）两式进行积分得：
由此咱们能够求得，单激式变压器开关电源输出电压正半波的面积与负半波的面积彻底持平，即：
Upa&TImes;Ton = Upa-&TImes;Toff —— 一个周期内单激式输出 （1-75）
（1-75）式便是用来核算单激式变压器开关电源输出电压半波平均值Upa和Upa-的表达式。上面（1-73）、（1-74）、（1-75）式中，咱们别离把Upa和Upa-界说为正半波平均值和负半波平均值，简称半波平均值，而把Ua 和Ua- 称为一周平均值。从图1-16-b能够看出，Upa正好等于Up，但Upa-并不等于Up- ，Upa- 小于Up-
半波平均值Upa和Upa-，以及一周平均值Ua 和Ua- ，关于剖析开关电源的作业原理是一个十分重要的概念，下面常常用到，在这儿必须记清楚。
在开关电源中，正激电压和反激电压是一起存在的，但在单激式开关电源中一般只能有一种电压用于功率输出。这是由于单激式开关电源一般都要求输出电压可调，即：经过改动操控开关的占空比来调整开关电源输出电压的巨细。如：在正激式开关电源中，只要（1-75）式等号左面Upa电压向负载供给功率输出，经过改动操控开关的占空比，能够改动其输出电压的平均值；在反激式开关电源中，只要（1-75）式等号右边Upa-电压向负载供给功率输出，经过改动操控开关的占空比，能够改动其输出电压的半波平均值。
在（1-75）式中，假如把等号左面的Upa看成是正激电压，则等号右边的Upa-就能够看成是反激电压，反之则反。在正激式开关电源中，由于只要正激电压Upa向负载供给功率输出，所以反激电压Upa-就相当于一个隶属产品需求别的收回；在反激式开关电源中，由于只要反激电压Upa-向负载供给功率输出，所以正激电压Upa就相当于用来对能量进行存储，以便于给反激电压Upa-供给能量输出。
假如（1-75）式中正激电压没有电流输出，就不能把正激电压看成是正激式输出电压，咱们应该把它看成是反激式输出电压的一个进程，便是为反激式输出电压存储能量。这样界说尽管有点牵强，但首要意图仍是为了让咱们增强对开关电源作业原理的了解。
这是由于，（1-75）式中无论是正激电压Upa或是反激电压Upa-，都是由流过变压器初级线圈的励磁电流发作的磁通，经过互感的效果所发作的。但励磁电流发作的磁通并不直接向正激电压Upa供给能量输出，由于（1-71）、（1-72）、（1-73）、（1-74）等式中的磁通 并不是由正激电压发作的，而是由励磁电流自己发作的。励磁电流发作的磁通ф 尽管经过电磁感应会发作正激电压，但不发作正激电流输出，即：励磁电流对正激式输出电压不供给功率输出。不论正激式输出功率或电流多大，变压器初级线圈中的励磁电流或磁通的改动只与输入电压和变压器的初级电感量有关，而与正激式输出功率或电流巨细无关。
这是由于咱们把变压器铁心中的磁通ф 分成了两个部分，即：励磁电流发作的磁通和正激电流发作的磁通，来进行剖析的原因。正激输出电流发作的磁通与流过变压器初级线圈电流发作的磁通，方向相反，相互能够抵消，而剩下来的磁通正好便是励磁电流发作的；因而，只要励磁电流发作的磁通才会发作反激式输出电压和电流。正激式输出电压只与变压器的输入电压和变压器的初、次级线圈的匝数比有关，两种电压输出机理是不彻底相同的。
在变压器开关电源中，正激式输出电压的核算比较简单，而反激式输出电压的核算相对来说很杂乱，因而，假如没有十分必要，最好选用半波平均值的概念和（1-75）式，经过核算正激电压的半波平均值，来核算反激式输出电压的半波平均值。因而，（1-75）式首要仍是用来核算反激式输出电压的半波平均值的。
别的，还需特别留意：（1-75）式中，正激电压的幅值或半波平均值是不会跟从操控开关的接通时刻Ton或占空比D的改动而改动的；而反激电压的幅值或半波平均值则要跟从操控开关的接通时刻Ton或占空比D的改动而改动，占空比D越大，反激电压的幅值或半波平均值就越高。正激式开关电源与反激式开关电源的差异不只是输出电压极性的不同，更重要的是变压器的参数要求不相同；在正激式开关电源中，反激式输出电压的能量与正激式输出电压的能量比较，一般都比较小，有时乃至能够疏忽。
依据（1-63）式与半波平均值的界说，能够求得正激式开关电源输出电压为：
（1-76）、（1-77）和（1-78）、（1-79）式看出：
当开关电源作业于正激式输出状况的时分，改动操控开关K的占空比D，只能改动输出电压（图1-16-b中正半周）的平均值Ua ，而输出电压的幅值Up不变；当开关电源作业于反激式输出状况的时分，改动操控开关K的占空比D，不光能够改动输出电压uo（图1-16-b中负半周）的幅值Up- ，而且也能够改动输出电压的平均值Ua- 。
这儿还需提请留意，在决议反激式开关电源输出电压的（1-78）式中，并没有运用反激输出电压最大值或峰值Up-的概念，而式运用的Up正好是正击式输出电压的峰值，这是由于反激输出电压的最大值或峰值Up-核算比较杂乱（（1-68）式），而且峰值Up-的起伏不稳定，它会跟着输出负载巨细的改动而改动；而正击式输出电压的峰值Up则不会跟着输出负载巨细的改动而改动。
地磁感应对大型变压器有什么损害？
一起下一个太阳活动高峰期即将来临，我国电网变压器遭受GIC影响的危险增大，对大型电力变压器的GIC影响效应进行研讨是必要和急迫的。本论文在国家高技能研讨发展方案（863方案）项目（2007AA04Z425磁暴对大型电网及变压器影响的剖析操控技能）的支持下，系统的研讨了GIC对大型变压器的影响机理，建立了变压器GIC影响效应的仿真系统，提出了电网变压器GIC影响危险的评价办法，并对我国西北750kV规划电网变压器的GIC影响危险进行了评价。
首要研讨内容如下：
（1）系统剖析了GIC对变压器谐波、无功动摇、振荡、噪声和变压器损耗、温升的影响机理，并对由GIC引起的变压器励磁电流谐波和无功耗费添加、振荡和噪声反常以及变压器损耗和温升增大的国内外详细事情进行了剖析。以为变压器谐波、无功动摇和漏磁通引起的变压器温升增大是GIC要挟电网和变压器安全运转的
首要原因。
（2）以含△联合绕组的变压器为研讨目标，仿真剖析了GIC效果下变压器从正常运转状况到深度直流 偏磁状况期间，变压器各次谐波幅值和总谐波畸变率的改动；使用GIC效果下的变压器等效电路对变压器谐波在不同 联合绕组中的分配流转状况进行了理论推导和仿真剖析。
（3）对GIC效果下的变压器主、漏磁通的散布进行了剖析，并给出了GIC效果下的变压器漏磁通的影响要素；使用变压器二维有限元模型别离仿真剖析了绕组负载电流巨细和相位（变压器功率因数）对GIC效果下的500kV壳式变压器和芯式变压器的漏磁通的影响，并进一步剖析了漏磁通对
变压器油箱损耗的影响。
（4）建立了依据J-A磁滞理论的变压器模型和变压器的三维有限元模型，并在此基础上构建了变压器GIC影响效应的仿真系统。使用该仿真系统对500kV壳式变压器和芯式变压器的GIC影响效应进行了研讨，并依据变压器运转规程，给出了变压器所能接受的GIC极限值。
（5）提出了现有及规划电网变压器的GIC影响危险的
评价办法，对核算电网GIC水平的现有电网直流等效模型进行了改善。核算了750kV规划电网变压器的GIC水平，在此基
础上对750kV规划电网变压器的GIC影响危险进行了评价，并对GIC影响危险较大的变压器提出了防范措施主张。
