变压器开关电源致命原理
反激式变压器开关电源工作原理

反激式变压器开关电源工作原理反激式变压器开关电源工作原理比较简单,输出电压控制范围比较大,因此,在一般电器设备中应用最广泛。
1-7-1.反激式变压器开关电源工作原理所谓反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。
图1-19-a是反激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-19-a中,Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,C是储能滤波电容,R是负载电阻。
图1-19-b是反激式变压器开关电源的电压输出波形。
把图1-19-a与图1-16-a进行比较,如果我们把图1-16-a中开关变压器次级线圈的同名端对调一下,原来变压器输出电压的正、负极性就会完全颠倒过来,图1-19-b所示的电压输出波形基本上就是从图1-16-b的波形颠倒过来的。
不过,因为图1-16-b的波形对应的是纯电阻负载,而图1-19-b的负载是一个储能滤波电容和一个电阻并联。
由于储能滤波电容的容量很大,其两端电压基本不变,变压器次级线圈输出电压uo相当于被整流二极管和输出电压Uo进行限幅,因此,图1-16-b中输出电压uo的脉冲尖峰完全被削除,被限幅后的剩余电压幅值正好等于输出电压Uo的最大值Up,同时也等于变压器次级线圈输出电压uo的半波平均值Upa。
下面我们来详细分析反激式变压器开关电源的工作过程(参考图1-20)。
图1-19-a中,在控制开关K接通的Ton期间,输入电源Ui对变压器初级线圈N1绕组加电,初级线圈N1绕组有电流i1流过,在N1两端产生自感电动势的同时,在变压器次级线圈N2绕组的两端也同时产生感应电动势,但由于整流二极管的作用,没有产生回路电流。
相当于变压器次级线圈开路,变压器次级线圈相当于一个电感。
因此,流过变压器初级线圈N1绕组的电流就是变压器的励磁电流,变压器初级线圈N1绕组两端产生自感电动势可由下式表示:或上式中,e1为变压器初级线圈N1绕组产生的自感电动势,L1是变压器初级线圈N1绕组的电感,N1为变压器初级线圈N1绕组线圈绕组的匝数,为变压器铁心中的磁通。
开关电源变压器工作原理

开关电源变压器工作原理开关电源变压器是一种用于电源转换的重要设备,其工作原理主要涉及磁感应定律和变压器原理。
开关电源变压器的工作原理如下:当交流电输入到开关电源变压器的输入侧,经过整流滤波后,得到一个稳定的直流电压。
这个直流电压通过一个开关,以高频电流形式输入到变压器的主线圈上,产生磁场。
根据磁感应定律,这个磁场将会感应到变压器的副线圈上,从而使得副线圈上产生电压。
根据变压器原理,当副线圈的匝数与主线圈的匝数不同时,副线圈的电压将会与主线圈的电压不同。
在开关状态下,主线圈上的电流会不断地开关,从而使得磁场产生周期性变化。
这个周期性变化的磁场进一步感应到副线圈上,从而使得副线圈上的电压也产生周期性变化。
这样,我们就可以通过变压器将输入电压转换为输出电压,实现电能的转换和传输。
开关电源变压器的工作原理基于高频开关技术,其使用高频开关器件(如MOSFET、IGBT等)来实现开关操作。
当开关器件导通时,电流通过主线圈,磁场储能。
当开关器件关断时,磁场能量释放,导致副线圈上产生感应电压。
这样的开关操作频率非常高,通常在几十kHz甚至更高。
高频开关操作使得开关电源变压器具有体积小、重量轻、效率高的特点。
开关电源变压器的工作原理还涉及到控制电路的设计。
控制电路通过检测输出电压并与参考电压进行比较,根据差值来控制开关器件的导通和关断。
这样可以实现输出电压的稳定调节,提高开关电源的稳定性和可靠性。
开关电源变压器的工作原理使得其在现代电子设备中得到广泛应用。
它可以将交流电转换为直流电,为各种电子设备提供稳定的电源。
同时,开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中的应用越来越广泛。
无论是家用电器、通信设备还是工业自动化设备,都离不开开关电源变压器的支持。
开关电源变压器是一种通过高频开关操作实现电能转换和传输的重要设备。
其工作原理基于磁感应定律和变压器原理,通过控制电路的设计实现电压的稳定调节。
开关电源变压器的高效率和小体积使得其在电子设备中得到广泛应用,为各种设备提供稳定可靠的电源。
开关变压器工作原理

开关变压器工作原理对于开关变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不同的。
普通变压器输入的交流电压或电流的正、负半周波形都是对称的,并且输入电压和电流波形一般都是连续的,在一个周期之内,输入电压和电流的平均值等于0,这是普通变压器工作原理的基本特点;而开关变压器一般都是工作于开关状态,其输入电压或电流一般都不是连续的,而是断续的,输入电压或电流在个周期之内的平均值大多数都不等于0,因此,开关变压器也称为脉冲变压器,这是开关变压器与普通变压器在工作原理方面的区别。
除此之外,开关变压器对于输入电压来说,有单激式和双激式之分:对于输出电压来说,又有正激式和反激式之分。
单激式和双激式开关电源,或正激式和反激式开关电源,它们使用的开关变压器,在工作原理方面也有很大的不同。
当开关变压器的输入电压为直流脉冲电压时,称为单极性脉冲输入,这种单极性脉冲输入的开关电源称为单激式变压器开关电源:当开关变压器的输入电压为正、负交替的脉冲电压时,称为双极性脉冲输入,这种双极性脉冲输入的开关电源称为双激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正在被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出,这种开关电源称为正激式变压器开关电源;当变压器的初级线圈正好被直流脉冲电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。
设开关变压器铁芯的截面为S,当幅度为U、宽度为τ的矩形脉冲电压施加到开关变压器的初级线圈上时,在开关变压器的初级线圈中就有励磁电流流过:同时,在开关变压器的铁芯中就会产生磁场,变压器的铁芯就会被磁化,在磁场强度为H的磁场作用下又会产生磁感应强度为B的磁力线通量,简称磁通,用“”表示:磁感应强度B或磁通φ受磁场强度H的作用而发生变化的过程,称为磁化过程。
所谓的励磁电流,就是让变压器铁芯充磁和消磁的电流。
根据法拉第电磁感应定理,电感线圈中的磁场或磁感应强度发生变化时,将在线圈中产生感应电动势:线圈中感应电动势为:U=NdΦ/dt=NSdB/dt(1)式中,N为开关变压器的初级线圈的匝数:Φ=SB为变压器铁芯的磁通量;B 为变压器铁芯的磁感应强度或磁感应强度平均值。
变压器保护原理及技术分析

变压器保护原理及技术分析变压器是电力系统中一个重要的电气设备,它将输电线路上高电压的电能转换为用户需要的低电压,起着电能传输和电能转换的作用。
变压器的保护是确保变压器安全运行的重要措施,保护原理及技术分析如下。
变压器的保护原理是在变压器的正常运行范围内,当发生故障或异常时,及时采取措施,使故障得到限制,避免故障扩大,同时保护设备和系统的稳定运行。
1.过载保护:变压器在长期工作中,可能会由于电流超载而造成温度升高,进而引发短路和绕组烧坏等故障。
为了保护变压器不发生过载故障,通常采用过载保护装置。
过载保护装置可以根据变压器的负载电流实时监测和判断是否超过额定电流标准,一旦超过则对变压器进行保护动作。
2.短路保护:变压器短路故障是变压器中最常见的故障之一,它往往会造成变压器严重损坏。
短路保护的主要目的是快速地切除短路故障,并保护变压器不受到损害。
短路保护装置一般采用差动保护,即通过对变压器的输入和输出电流进行差动计算,当计算值超过设定阈值时,短路保护装置进行保护动作。
3.过压保护:当系统发生过电压时,变压器会受到电压冲击,绝缘可能会受到破坏。
因此,过压保护装置是变压器保护中不可缺少的一环。
过压保护装置可以监测和检测系统电压是否超过额定值,一旦超过,则迅速切断变压器的电源,保护变压器免受到过电压的损害。
4.欠压保护:欠压保护主要是为了保护变压器,在电网电压过程中发生欠压情况,不致导致变压器正常电力传输和电能转换。
欠压保护装置一般设置在变压器的低压侧,当欠压发生时,保护装置会迅速切断变压器的电源,防止欠压引起的变压器故障。
5.温度保护:变压器在运行过程中,过高的温度会导致绝缘老化和设备损坏,因此需要进行温度保护。
温度保护装置通常采用温度传感器实时监测变压器的温度,一旦温度超过设定阈值,保护装置会对变压器进行保护动作,如切断电源或发出警报信号。
6.油压保护:变压器油压保护主要是防止变压器油泄漏或油泄放大,导致变压器损坏。
开关变压器基本工作原理

“”单位制中真空导磁率,在空导磁率。
因此,只需要在一般可写成或但这里的或般称为相对导磁率,是一个不带单位的系数,而则要带单位。
出线圈匝数的计算通式。
过,励磁电流会在变压器铁芯中产生磁通因此,根据电磁感应定律,变压器铁芯中磁通ΔΔ = S×ΔB器初级线圈匝数的计算方法,即:两种方法同时考虑,根据偏重取折中。
是一个没有单位的系数,真空导磁率、圆截面直导线的电感倍,是磁比即可求出相对导磁率的大小。
时,“ ”受磁场强度为流过变压器初级线圈的励磁电流,(磁场强度增量∆H和磁通密度增量∆B的对应关系还可以用下式表示:本上都是固定的,并且是单极性脉冲,其磁滞回线的面积相对来说很小,因此,铁芯的脉冲导磁率几的概念来描述。
或磁通增长的幅度与下降的幅度就基本一样大。
或磁通下面我们继续对变压器铁芯的初始磁化曲线过程进行详细分析。
或磁通对应变化的曲线图。
图或磁通和各个直流脉冲电压之间变化的曲线图。
或磁通就或磁通增长的幅度大于下降的幅度。
或磁通增长的幅度与下降的幅度才会一样大,这说概念。
脉冲变压器的脉冲导磁率由下式表示:)式中,称为脉冲静态磁化系数,或脉冲变压器的脉冲导磁率;为脉冲变压器铁芯中的磁通密度增量;为开关变压器的平均导磁率;为开关变压器铁芯中的平均磁场强度增量。
因此,变压器的脉冲导磁率几乎可以看成是一个常数。
的概念来描述。
平均导磁率的线积分,等于穿过该环路所有电流强度代度)的代数和恒等于磁压降(为磁场强度,为磁路中磁场强度为的平均长度)的代数和。
亦可解释为:磁场强度的平均值与任何闭合回路平均长度的乘积,等于穿过该环路所有电流强度的代数)式中,为变压器铁芯中的磁场强度增量,为变压器初级线圈的匝数,)式中的就是励磁电流的最大值定理中输入电压与磁通和磁通变化率,以及磁通与磁通密度等关系,即可求得:式中,为开关变压器的平均导磁率;为脉冲变压器的脉冲导磁率,或脉冲静态磁化系数;为在某测试脉冲电压幅度和宽度的条件下,开关变压器铁芯中的磁通密度增量;为在某测试脉冲电压为开关变压器初级线圈的匝数;为开关变压器为流过开关变压器初级线圈励磁电流的最大值;前面我们比较详细地介绍了平均导磁率和脉冲导磁率的概念,以后我们还会碰到初始导磁率、大导磁率、(铁磁材料导磁率与真空导磁率之比,和有效导磁率等概念,初始导磁率和最大导磁率以及相对导磁率一般比较容易理解,下面重点介绍一下有效导磁率的概念。
开关电源变压器原理详解

开关电源变压器原理详解开关电源变压器是一种将高电压经过变压器转换为低电压的设备。
它通过高频振荡电路开关,将电源转换成需要的电压和电流。
在开关电源变压器中,有两个有极性的线圈在磁芯上。
第一线圈被称为原线圈或主线圈,而第二线圈被称为次级线圈或副线圈。
高电压进入原线圈,开关振荡器然后控制磁铁在磁芯中的位置。
这导致原线圈的交变磁场在副线圈中产生交变电场,从而产生所需的电压和电流。
开关电源变压器的工作原理与普通电源变压器相似,但是其工作频率高于普通电源变压器。
由于开关电源变压器的高频振荡,其磁芯使用特殊材料来防止磁芯在高频振荡下的损失。
磁芯通常由铁、钠、镍或钴等高导磁性材料制成,以确保在高频下的最佳工作性能。
开关电源变压器的优点是其高效率、可靠性和节省空间。
它们具有快速响应时间,长寿命和高容量,能够在更小的空间内提供更高的电源输出,因此被广泛应用于机器人、交通信号灯、电视、计算机和手机等设备中。
在选择开关电源变压器时,需要考虑一些重要的因素。
其中最重要的因素是电源的电压和电流需求。
其他因素包括温度、振荡频率、磁芯材料和使用寿命等。
在使用开关电源变压器时,还需要注意以下事项。
首先,应正确地接地和维护主电路和副电路。
其次,在开关电源变压器过载时,应及时检查并解决问题。
第三,当变压器开始工作时,应注意不要触及开关电源变压器的磁芯以防止电击。
最后,要定期进行检查和维护,以确保其工作性能和寿命。
总之,开关电源变压器是现代电子设备不可或缺的部分。
了解其工作原理和使用方法将有助于我们在实践中更好地使用它。
开关电源变压器原理拆解

开关电源变压器原理拆解
本文将介绍开关电源变压器的工作原理及其构造,通过对开关电源变压器进行拆解,帮助读者更好地理解其内部结构和工作原理。
开关电源变压器是一种重要的电子元器件,其主要作用是将交流电转换为直流电,并通过变压器将电压转换为适合电路使用的电压。
开关电源变压器相较于传统的线性电源变压器,具有更高的效率和更小的体积。
开关电源变压器的构造包括铁芯、线圈、绝缘材料、外壳等部分。
铁芯是开关电源变压器的核心部分,其材料通常为硅钢片,可以有效减小铁芯损耗和磁滞损耗。
线圈部分包括主线圈和辅助线圈,主线圈用于变压器的电压转换,而辅助线圈则用于保护开关管等元器件。
开关电源变压器的工作原理是基于电磁感应现象的。
当主线圈中的电流发生变化时,会在铁芯中产生磁通量,进而在次级线圈中产生电动势。
通过变压器的变比关系,可以实现输入电压到输出电压的变换。
在实际应用中,开关电源变压器还需要配合大量的电子元器件进行综合控制和管理,以实现更加高效和稳定的电源输出。
通过了解开关电源变压器的内部构造和工作原理,可以帮助我们更好地理解和应用开关电源技术,从而为电子产品的开发和设计提供更加可靠和高效的电源解决方案。
开关电源变压器的工作原理

开关电源变压器的工作原理开关电源变压器的工作原理可真是个让人一听就觉得头大的话题,但其实也可以聊得轻松有趣。
想象一下,咱们的家里,电器一个个如同小精灵,随时准备为我们服务,可它们背后可少不了那神秘的变压器。
开关电源变压器,就像是电流的调音师,把输入的电压调成适合电器的小歌声,真的是个好帮手。
咱们得了解开关电源是个什么玩意儿。
它可不是简单的电源,里面的“开关”指的是那小小的开关元件,它负责不断地开和关,就像是在跟电流打招呼一样。
咱们平常用的手机充电器、电脑电源,都是这类的开关电源。
想象一下,如果没有它们,咱们的手机就得干瞪眼,电量永远停在“快没电”的状态,那可真是个麻烦事儿。
再说说变压器的工作。
开关电源变压器通过一个很聪明的办法,把电流先变成高频率的交流电。
这个高频率的交流电就像是跑得飞快的小兔子,能量损耗少,效率高。
随后,它会经过变压器的“调音”,把电压降低,输出给我们的电器。
这样一来,电器就能安心地工作了。
就像咱们吃饭,得先把米洗净,再煮熟,才能入口。
这一步可不能省。
开关电源变压器的设计也特别巧妙。
它们用的是磁芯,通常是铁氧体的材料,这种材料能够有效地集中和传递磁场。
你想啊,要是没有这个材料,电流就像是没头苍蝇,东撞西撞,根本没法集中力量工作。
变压器就是在这个关键时刻,发挥了它的“组织能力”,把电流引导得有条不紊。
说到这里,咱们再聊聊开关电源变压器的优点。
首先就是体积小,特别适合现代家居的需求。
现在的电器设计都追求轻薄,谁还愿意放个大箱子在桌子上呢?效率高,能省不少电费。
试想一下,每个月省下的电费,够你买几杯奶茶了,真是赚到了。
不过,咱们也不能忽视一些问题。
开关电源变压器在工作时,会发出一些噪音,虽然不算太大,但在静谧的夜晚,听上去就像是虫鸣,让人心烦。
再就是,假如使用不当,可能会出现过热的情况,甚至烧掉设备。
所以,选对品牌和型号,确保质量,是相当重要的。
开关电源变压器的工作原理虽然看似复杂,但它却为我们的生活提供了便利。
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变压器开关电源致命原理
在Toff 期间,控制开关K 关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。
由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。
如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。
因此,在控制开关K 关断的Toff 期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即:
e2 =-N2*dф/dt=-L2*di2/dt = i2R K 关断期间(1-64)
式中负号表示反电动势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产生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,就很容易求出C,由于控制开关K 由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2 一定正好等于控制开关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)式可以写为:(1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二。