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为什么双激变压器风险系数这么高?解析变压器并联的方式方法

本站为您提供的为什么双激变压器危险系数这么高?解析变压器并联的方式方法,另外,双激式变压器开关式稳压电源,其输出电压控制一般都是通过改变电源开关管的占空比,当占空比改变的时候,加到变压器两端正、负半周电压的伏秒容量肯定会发生变化,使变压器正负半周的伏秒容量不相等,脉冲宽度大的半周要比脉冲宽度小的半周伏秒容量大;此时,流过开关变压器初级线圈的电流中会含有直流分量,使磁滞回线产生偏移

  为什么双激变压器危险系数这么高?

  上面咱们对双激式开关电源变压器作业原理进行剖析,都是考虑双激式开关电源变压器彻底作业于抱负的状况下而得出的成果。因而,图2-6、图2-7和(2-17)、(2-18)式的剖析成果都是在抱负的作业条件下进行的。假如咱们把双激式开关电源变压器的作业条件略微改动一下,咱们将会看到,双激式开关电源变压器在必定的条件下,将会得出很坏的成果,即:双激式开关电源变压器在作业中存在很大的危险。

别的,双激式变压器开关式稳压电源,其输出电压操控一般都是经过改动电源开关管的占空比,当占空比改动的时分,加到变压器两规矩、负半周电压的伏秒容量肯定会发作改动,使变压器正负半周的伏秒容量不持平,脉冲宽度大的半周要比脉冲宽度小的半周伏秒容量大;此刻,流过开关变压器初级线圈的电流中会含有直流重量,使磁滞回线发作偏移

  咱们先来看图2-5和图2-6,假如开关变压器的铁芯在这之前现已被其它磁场磁化过,变压器铁芯中的磁通密度B正好停留在剩下磁通密度Br的方位上,那么,当第一个沟通脉冲的正半周电压加到图2-5所示变压器初级线圈a、b两头时,在变压器初级线圈中将有励磁电流流过,并在变压器铁芯中发作磁场;在磁场强度H的效果下,变压器铁芯中的磁通密度B将不会按图2-6中磁化曲线e-f-a上升,而是按图2-10中的磁化曲线b-g上升。

  假如变压器的伏秒容量原来是按(2-17)式来确认的,即变压器铁芯中的磁通密度的改动规模等于最大磁通密度Bm的两倍,即:ΔB = 2Bm;那么,当第一个沟通脉冲的正半周电压加到图2-5所示变压器初级线圈a、b两头时,变压器铁芯中磁通密度的最大改动规模应该正好等于2Bm;由于变压器铁芯中的磁化进程是从前次剩下磁通密度Br的方位开端的,因而,变压器铁芯中新的最大磁通密度应该到达Br+2Bm 。

  由于在开关变压器铁芯中没有预留避免磁饱满的气隙,在一般状况下开关变压器的伏秒容量都不会获得很大,假如依据图2-6持续延伸磁通密度的磁化曲线的长度,使之到达Br+2Bm的高度,明显此刻的磁场强度现已使磁通密度到达深度饱满。

  图2-10便是在图2-6的基础上,依据上面剖析条件而制作的磁化曲线图。在图2-10中,虚线表明的磁化曲线a-b-c-d-e-f-a,是开关变压器铁芯依据(2-17)式选定参数后所决议的磁滞回线图。虚线线段d-a是开关变压器铁芯的抱负磁化曲线,抱负磁化曲线是一条斜率等于最大磁通密度增量与最大磁场强度增量之比,且经过坐标原点的直线;当直线不经过坐标原点时,这条直线称为等效磁化曲线。由于磁通密度与输入电压对应,磁场强度与励磁电流对应,因而,抱负磁化曲线d-a亦可称为变压器输入电压与励磁电流的抱负负载曲线;等效磁化曲线亦可称为等效负载曲线。

  在正常状况下,当有沟通脉冲电压输入时,磁通密度B就会沿着抱负磁化曲线d-a,由负最大值-Bm至正最大值Bm,然后,又由正最大值Bm至负最大值-Bm,来回地改动;对应磁场强度H也是沿着抱负磁化曲线d-a由负最大值-Hm至正最大值Hm,然后,又由正最大值Hm至负最大值-Hm,来回改动。

  但当变压器铁芯中的磁化进程是从前次剩下磁通密度Br的方位开端时,上面所剖析的抱负磁化进程将要被损坏,磁通密度B不会再沿着抱负磁化曲线d-a进行,而是沿着另一条新的等效磁化曲线进行;这条新的等效磁化曲线应该与原抱负磁化曲线d-a平行,而且经过Br点,图2-10中虚线b-h便是这条新的等效磁化曲线的一部分。这儿只画出新等效磁化曲线的一半,另一半在图2-10中没有画出。

别的,双激式变压器开关式稳压电源,其输出电压操控一般都是经过改动电源开关管的占空比,当占空比改动的时分,加到变压器两规矩、负半周电压的伏秒容量肯定会发作改动,使变压器正负半周的伏秒容量不持平,脉冲宽度大的半周要比脉冲宽度小的半周伏秒容量大;此刻,流过开关变压器初级线圈的电流中会含有直流重量,使磁滞回线发作偏移

  图2.10 在图2-6的基础上依据上面剖析条件而制作的磁化曲线图

  因而,当第一个沟通脉冲的正半周电压输入时,假如开关变压器的伏秒容量足够大,磁通密度B将会沿着这条新的等效磁化曲线b-h进行,由前次剩下磁通密度Br的方位开端向新的最大值Bh = Br+2Bm攀升。

  但由于开关变压器的伏秒容量并不足够大到能确保磁通密度向新的最大值Bh线性添加,即:在实践磁化进程中,磁通密度并没有按新的等效磁化曲线b-h移动,而是按另一条新的磁化曲线b-g(实线)移动;在这条新的磁化曲线b-g上,磁通密度B不可能会被磁场强度H磁化到达新的最大值Bh = Br+2Bm,由于,磁通密度很早就呈现饱满;不论磁场强度有多大,最大磁通密度只能磁化到达Bg值。

  开关变压器铁芯呈现磁饱满,意味着虽然变压器初级线圈中的励磁电流添加,或磁场强度增强,但磁通密度不会跟着添加,即:磁通密度增量ΔB等于0,然后变压器初级线圈中的感应电动势也等于0,这会导致变压器初级线圈中的励磁电流无限大。

  在大功率开关电源中,当开关变压器铁芯呈现饱满时,流过开关变压器初级线圈的励磁电流将非常大,很简单使开关器材过流损坏;或许当回路电流忽然被堵截时,在开关变压器的初、次级线圈中将会发作很高的反电动势,使元器材过压击穿。

  在双激式变压器开关电源中,开关器材第一次开端导通的时分,其相位相关于变压器铁芯磁滞回线的相位来说,一般都是随机的。上面举例,便是开关器材初始导通相位与变压器铁芯磁滞回线的初始相位发作错位最严峻的状况。这种状况,在对双激式变压器开关电源进行电路规划的时分必定要特别注重。

  当电源要停止作业的时分,最好按先后顺序关断电源;先关整流输入电源,让储能滤波电容充沛放完电,最终关开关管的驱动电源,让电源开关管一向作业到最终,这相当于每关断一次电源,开关变压器就要被退磁一次;下次开机的时分,变压器铁芯磁滞回线的初始相位总是从0开端。现在许多开关电源在遥控关机的时分,总是只关开关管的驱动电源,使电源开关管停止作业,然后到达关断电源的意图,但这种关断电源的办法存在比较大的作业危险。

  别的,双激式变压器开关式稳压电源,其输出电压操控一般都是经过改动电源开关管的占空比,当占空比改动的时分,加到变压器两规矩、负半周电压的伏秒容量肯定会发作改动,使变压器正负半周的伏秒容量不持平,脉冲宽度大的半周要比脉冲宽度小的半周伏秒容量大;此刻,流过开关变压器初级线圈的电流中会含有直流重量,使磁滞回线发作偏移,即:变压器的等效磁化曲线(等效负载曲线)呈现上下平移。当磁滞回线被移出安全区时,开关变压器的铁芯也会呈现磁饱满。这种状况也需特别考虑。

  趁便指出,双激式开关变压器的伏秒容量与单激式开关变压器的伏秒容量,虽然在概念上彻底相同,但其所包括的内容是有很大不同的。双激式开关变压器的伏秒容量是相关于沟通脉冲电压而言,而单激式开关变压器的伏秒容量是相关于直流脉冲电压而言。在两者数值均持平的状况下,两者对磁通密度增量ΔB的取值规模却彻底不相同。

  例如:在相同的伏秒容量条件之下,关于双激式开关变压器初级线圈N1绕组匝数的核算,可依据(2-17)式求得,磁通密度增量ΔB的取值规模是2Bm;而关于单激式开关变压器初级线圈N1绕组匝数的核算,可依据(2-16)式求得,磁通密度增量ΔB的取值规模是(Bm-Br)。假如两者的变压器铁芯都不留气隙,而且两者的最大磁通密度Bm取值都相同,为3000高斯;那么,前者的磁通密度增量可达6000高斯,而后者的磁通密度增量一般只要500高斯左右。

  由此可见,前者的磁通密度增量是后者的12倍。假如把双激式开关变压器当成单激式开关变压器来运用,势必会损坏。实践上,当开关器材初始导通相位与双激式变压器铁芯磁滞回线的初始相位发作严峻错位时,就相当于双激式变压器被当作单激式变压器来运用。因而,选用单激式变压器的规划办法来对单激式变压器进行规划,在运用中是最安全的。

  现在许多大功率开关电源,特别是电视机开关电源,为了下降成本一般都不别的增设遥控开、关机辅佐电源,电视机在待机的时分开关电源仍是在作业的;为了下降待机功耗,开关电源在待机的时分,一般都是选用间歇作业的方法;开关电源作业于间歇,驱动电路输出的不是接连脉冲开关信号,而是距离好几个周期才输出一组或几组脉冲开关信号;这种作业方法很简单形成电源开关管导通相位与变压器铁芯磁滞回线的相位相互错位,使开关变压器呈现磁饱满而损坏。因而,许多电视机电源起火都不是电视机正在正常接纳电视节意图时分,而是电视机处于待机歇息的时分。这种状况需求特别注意。

  解析变压器并联的方法办法

  所谓变压器的并联运转,是指变压器的原绕组都接在某一电压等级的公共母线上,而各变压器的副绕组也都接在另一电压等级的公共母线上,共同向负载供电的运转方法。

  变压器并排运转条件:

  ①电压比相同,允差±0.5%

  ②阻抗电压值相差<±10%

  ③接线组别相同

  ④两台变压器的容量比不超越3:1。

  若并联运转的变压器不满足上述条件:

  ①电压比不同,则并联运转时将发作环流,影响变压器出力。

  ②阻抗电压不等,则负载不能按容量份额分配,也便是阻抗电压小的变压器满载时,阻抗电压大的欠载。

  ③接线组别不一致,将形成短路。

  ④变压器容量相差较大,则阻抗电压亦将相差较大。

  变压器并联运转有如下长处:

  1、多台变压器并联运转时,假如其间一台变压器发作毛病或需求检修,那么别的几台变压器可分管它的负载持续供电,然后进步了供电的可靠性。

  2、可依据电力系统中负荷的改动,调整投入并联的变压器台数,以削减电能损耗,进步运转功率。

  3、可依据用电量的添加,分期分批装置新变压器,以削减初期出资。对变压器的并联运转状况有必定的要求,最抱负的并联运转状况是:

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