開關(guān)電源原理與設(shè)計(jì)(連載61)

由于單激式開關(guān)電源變壓器鐵芯的磁滯回線面積很小，其磁化曲線基本上可以看成一根直線，導(dǎo)磁率μ也可以看成是一個常數(shù)；因此，這里使用平均導(dǎo)磁率 來取代意義廣泛的導(dǎo)磁率 。
從圖2-18可以看出，磁場強(qiáng)度由H = Hz:和Hx = Hy = 0組成；對于電場強(qiáng)度，其指向平行于Y軸為E = Ey，Ex = Ez = 0。因此，上面兩式又可以改寫為：

對（2-53）式進(jìn)行微分，然后代入（2-52）式，即可求得磁場強(qiáng)度的一維分布方程為：

由于加到變壓器初級線圈兩端的電壓是一個直流脈沖方波，在穩(wěn)定狀態(tài)條件下，勵磁電流產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度或磁通密度的增長應(yīng)與時間成線性關(guān)系，即：

當(dāng)x = 0時，正好位于鐵芯片的中心，此處的磁場強(qiáng)度最小，即此點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)值等于0，由此求得積分常數(shù)c1= 0。
對（2-57）再進(jìn)行一次積分得：

由于在變壓器鐵芯片內(nèi)，截面磁場強(qiáng)度的平均值Ha，在任一時間內(nèi)都必須等于電磁感應(yīng)所要求的值，即滿足（2-45）式的要求，因此對應(yīng)圖2-18對（2-58）式求平均值得：

把（2-60）代入（2-58）式，可求得在穩(wěn)定狀態(tài)條件下鐵芯片中的磁場強(qiáng)度為：

圖2-19-a和圖2-19-b分別是由（2-61）式給出的，鐵芯片中磁場強(qiáng)度按水平方向分布的函數(shù)H(x)和按時間分布的函數(shù)H(t)曲線圖。

從圖2-19-a中可以看出，由于渦流產(chǎn)生反磁化作用的緣故，在鐵芯或鐵芯片中心磁場強(qiáng)度最低，而邊緣磁場強(qiáng)度最高。
在圖2-19-b中，隨著時間線性增長部分是變壓器初級線圈勵磁電流產(chǎn)生的磁場；Hb是為了補(bǔ)償渦流產(chǎn)生的去磁場，而由變壓器初級線圈另外提供電流所產(chǎn)生的磁場。
從圖2-19-b可以看出，渦流損耗對變壓器鐵芯中磁場強(qiáng)度（平均值）的影響，與變壓器正激輸出時，次級線圈中電流產(chǎn)生的磁場對變壓器鐵芯磁場的影響，基本是一樣的。值得注意的是，如果用同樣方法對y軸方向進(jìn)行分析，也可以得到同樣的結(jié)果。
從圖2-19-a可以看出，當(dāng)x =δ/2 時，鐵芯片表面磁場強(qiáng)度的最大值為：