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如果我們把雙激式開關(guān)電源變壓器的工作條件稍微變動一下,我們將會看到,雙激式開關(guān)電源變壓器在一定的條件下存在很大的風(fēng)險。如果開關(guān)變壓器的鐵芯在這之前已經(jīng)被其它磁場磁化過,變壓器鐵芯中的磁通密度B正好停留在剩余磁通密度Br的位置上。
那么,當(dāng)?shù)谝粋€交流脈沖的正半周電壓加到圖2-5所示變壓器初級線圈a、b兩端時,在變壓器初級線圈中將有勵磁電流流過,并在變壓器鐵芯中產(chǎn)生磁場;在磁場強(qiáng)度H的作用下,變壓器鐵芯中的磁通密度B將不會按磁化曲線e-f-a上升,而是按磁化曲線b-g上升。如果變壓器的伏秒容量原來是按(2-17)式來確定的,即變壓器鐵芯中的磁通密度的變化范圍等于最大磁通密度Bm的兩倍,即:ΔB = 2Bm;那么,當(dāng)?shù)谝粋€交流脈沖的正半周電壓加到圖2-5所示變壓器初級線圈a、b兩端時,變壓器鐵芯中磁通密度的最大變化范圍應(yīng)該正好等于2Bm;由于變壓器鐵芯中的磁化過程是從上次剩余磁通密度Br的位置開始的,因此,變壓器鐵芯中新的最大磁通密度應(yīng)該達(dá)到Br+2Bm 。
由于在開關(guān)變壓器鐵芯中沒有預(yù)留防止磁飽和的氣隙,在一般情況下開關(guān)變壓器的伏秒容量都不會取得很大,如果繼續(xù)延伸磁通密度的磁化曲線的長度,使之達(dá)到Br+2Bm的高度,顯然此時的磁場強(qiáng)度已經(jīng)使磁通密度達(dá)到深度飽和。圖2-10就是在圖2-6的基礎(chǔ)上,根據(jù)上面分析條件而繪制的磁化曲線圖。在圖2-10中,虛線表示的磁化曲線a-b-c-d-e-f-a,是開關(guān)變壓器鐵芯根據(jù)(2-17)式選定參數(shù)后所決定的磁滯回線圖。虛線線段d-a是開關(guān)變壓器鐵芯的理想磁化曲線,理想磁化曲線是一條斜率等于最大磁通密度增量與最大磁場強(qiáng)度增量之比,且經(jīng)過坐標(biāo)原點的直線;當(dāng)直線不經(jīng)過坐標(biāo)原點時,這條直線稱為等效磁化曲線。
由于磁通密度與輸入電壓對應(yīng),磁場強(qiáng)度與勵磁電流對應(yīng),因此,理想磁化曲線d-a亦可稱為變壓器輸入電壓與勵磁電流的理想負(fù)載曲線;等效磁化曲線亦可稱為等效負(fù)載曲線。在正常情況下,當(dāng)有交流脈沖電壓輸入時,磁通密度B就會沿著理想磁化曲線d-a,由負(fù)最大值-Bm至正最大值Bm,然后,又由正最大值Bm至負(fù)最大值-Bm,來回地變化;對應(yīng)磁場強(qiáng)度H也是沿著理想磁化曲線d-a由負(fù)最大值-Hm至正最大值Hm,然后,又由正最大值Hm至負(fù)最大值-Hm,來回變化。
但當(dāng)變壓器鐵芯中的磁化過程是從上次剩余磁通密度Br的位置開始時,上面所分析的理想磁化過程將要被破壞,磁通密度B不會再沿著理想磁化曲線d-a進(jìn)行,而是沿著另一條新的等效磁化曲線進(jìn)行;這條新的等效磁化曲線應(yīng)該與原理想磁化曲線d-a平行,并且經(jīng)過Br點,圖2-10中虛線b-h就是這條新的等效磁化曲線的一部分。這里只畫出新等效磁化曲線的一半,另一半在圖2-10中沒有畫出。
因此,當(dāng)?shù)谝粋€交流脈沖的正半周電壓輸入時,如果開關(guān)變壓器的伏秒容量足夠大,磁通密度B將會沿著這條新的等效磁化曲線b-h進(jìn)行,由上次剩余磁通密度Br的位置開始向新的最大值Bh = Br+2Bm攀升。