單激式變壓器內(nèi)部損耗分析匯總

計(jì)算反激輸出電壓在負(fù)載電阻R1上的功率Pra時(shí)，需要測(cè)量濾波電容C1兩端的電壓Uc；不過(guò)C1兩端的電壓是一個(gè)直流，相當(dāng)于反激輸出電壓的平均值；反激輸出電壓的幅值也是濾波電容C1兩端的直流電壓幅值，不過(guò)這個(gè)幅值不是通過(guò)一次反激電壓輸出就能積分出來(lái)的，它需要經(jīng)過(guò)很多次反激電壓輸出，并經(jīng)過(guò)多次積分后，才能使輸出電壓最后穩(wěn)定下來(lái)。

C1兩端的電壓的測(cè)量比較容易，用普通電壓表就可以測(cè)量，但最好用示波器的直流檔來(lái)測(cè)量；因?yàn)?，普通電壓表的?nèi)阻比較小，會(huì)影響測(cè)量精度。

（2-79）式中，Pra為反激輸出功率的全波平均值，Uc為濾波電容兩端的電壓，R1為負(fù)載電阻。

算出平均值Pra后，還要把它轉(zhuǎn)換成半波功率Pr1，即變壓器初級(jí)線圈加電壓時(shí)勵(lì)磁電流為反激輸出存儲(chǔ)的功率。Pr1與Pra的關(guān)系是：

因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/單激式">單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的輸入電壓的正負(fù)半周是不對(duì)稱的，因此，把磁滯損耗分成半波磁滯損耗平均功率和全波磁滯損耗平均功率更容易理解。

從（2-81）式和（2-82）式還很難看出，單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的磁滯損耗主要與誰(shuí)相關(guān)，因?yàn)榈仁接疫叺臏p數(shù)和被減數(shù)與輸入電壓、脈沖寬度都有相同變化的趨向。實(shí)際上在脈沖寬度固定的情況下，單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的磁滯損耗是很小的，此結(jié)果在《開(kāi)關(guān)電源變壓器磁滯損耗分析》的章節(jié)中已經(jīng)分析過(guò)。

單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的磁滯損耗主要出現(xiàn)在脈沖寬度不斷變化的時(shí)候，這個(gè)結(jié)果從（2-81）式和（2-82）式也可以看得出來(lái)。由于（2-81）和（2-82）兩式中減數(shù)與被減數(shù)在變化速率上相差很多個(gè)周期；當(dāng)輸入脈沖寬度不斷變化的時(shí)候，就不能說(shuō)它們之間的變化都是同一趨向，（2-81）式和（2-82）式中減數(shù)項(xiàng)的U2電壓大小以及相位變化都要受到輸入脈沖寬度進(jìn)行調(diào)制；因此，它們之間的差也是不斷跟隨輸入脈沖寬度的大小而變化的。

下面我們?cè)賮?lái)分析單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的渦流損耗。

由于單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的輸入電壓的正負(fù)半周是不對(duì)稱的，因此，把渦流電流產(chǎn)生的半波平均功率和全波平均功率更容易理解。從（2-83）式和（2-84）式以及（2-66）式可以看出，單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器的渦流損耗功率，與輸入電壓脈沖的寬度成正比，與輸入電壓的平方成正比。

順便指出：（2-84）式的結(jié)果，是認(rèn)為渦流損耗在t1-t2期間（圖2-26-b）完全等于0而求得的，但實(shí)際上，在t1-t2期間變壓器初級(jí)線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)同樣也會(huì)在變壓器鐵芯中感應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗電流，即當(dāng)輸入電壓為0時(shí)刻，在變壓器鐵芯中還存在很短暫時(shí)間的渦流損耗；由于這種渦流損耗是由反電動(dòng)勢(shì)提供能量來(lái)維持的，它將隨著反電動(dòng)勢(shì)能量的衰減很快就衰減到0。

既然，渦流損耗會(huì)從反電動(dòng)勢(shì)中攝取一部分能量，那么，反電動(dòng)勢(shì)輸出給負(fù)載R1的能量就會(huì)要減少同樣一部分；即，渦流損耗的一部分能量被劃分到磁滯損耗那邊去了。因此，渦流損耗與磁滯損耗總是有點(diǎn)糾纏不清，要把它完全分開(kāi)還是比較難的。

另外，工作于反激式輸出的大功率單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器，其初級(jí)線圈的電感相對(duì)比較小，因此，其勵(lì)磁電流比較大，要精確測(cè)試其磁滯損耗和渦流損耗也是比較困難的。因?yàn)?，如果按?shí)際工作的條件來(lái)測(cè)試，反電動(dòng)勢(shì)輸出的功率非常大，因此，在負(fù)載R1上損耗的功率也將很大；如果用小功率進(jìn)行測(cè)試，離實(shí)際工作條件相差太遠(yuǎn)，測(cè)量出來(lái)的結(jié)果就沒(méi)有實(shí)際意義。

因此，（2-81）、（2-82）、（2-83）、（2-84）式最好只用于對(duì)正激式輸出的單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器進(jìn)行磁滯損耗和渦流損耗功率測(cè)試，因?yàn)槠涑跫?jí)線圈的電感相對(duì)比較大，勵(lì)磁電流比較小；如果需要對(duì)反激式輸出的單激式開(kāi)關(guān)電源變壓器進(jìn)行測(cè)試，最好只用于對(duì)小功率開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。

比如要對(duì)一個(gè)100瓦以上的反激式開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行磁滯損耗和渦流損耗測(cè)試，我們可以用一個(gè)功率只有5瓦或10瓦的小開(kāi)關(guān)電源來(lái)進(jìn)