关于全桥式变换器变压器的磁分析

只看该作者 · 2010-5-30 09:47

在一般的教科书上，都提到因为在一个周期内受到正、负脉冲电压交替励磁的作用，所以变压器的磁芯的磁状态在一个周期内分别在B-H平面的第一象限和第三象限内变化。一开始我理所当然的认为这个是正确的。后来仔细一想，那么当T1、T3截止而T2、T4还没有导通时候，励磁电流怎么下降到零？如果不是下降到零，怎么会在T2、T4导通的时候磁状态在第三象限内变化？

3万 · 2010-5-30 11:54

确实是个问题。
一对角线已经截止，另一对角线尚未导通，这一状态通常称为“死区”。此时桥的四臂上功率开关管均不导通，变压器励磁电流必须经某些续流元件继续流动，否则将产生很高的自感电动势而损坏功率开关管。功率开关管若是双极型三极管，往往在其发射极和集电极之间并接一支快速二极管，共需要四支，这四支二极管起续流作用。某些双极型三极管已经将此二极管与三极管封装在一起。对MOS管，其体内有一支寄生二极管，可以起续流作用。对IGBT，往往也需要并接快速二极管。

只看该作者 · 2010-5-30 22:13

2楼这个解释我也想过，但是如果是这样解释是对的话，又存在另外一个问题。当二极管续流的时候加在变压器原边为-Ui，励磁电流要下降到零，根据伏秒平衡原理，那续流时间不是要跟导通时间相等吗？这样显然不可能。希望2楼指教一下这个问题！

只看该作者 · 2010-5-30 22:38

3楼，我其实没太看明白你的意思。但是，续流的过程是电感把自己存储的能量（一部分是漏感的，另一部分励磁电感应该主要是经过次级负载泄流的）释放掉，还给电源。而这部分能量显然是小于电源提供的能量的。所以，这部分放电时间很快，续流时间很短。导通时间，是你自己的PWM，PFM控制的。这两个可不一定相等。而且这个过程跟伏秒平衡好像也没关系，要知道续流时，电流方向没有改变的。我是新手啊，Maychang帮补充
指正

只看该作者 · 2010-5-31 10:16

4楼，根据电感方程，电感的电流变化量是与加在电感两端的伏秒值（v*t）和电感的倒数（1/L）成正比的。实际变压器可以等效为理想变压器跟励磁电感并联和漏感串联。理想变压器的电流是可以突变的，与次级电流产生的磁动势平衡。不能突变的是励磁电感的电流（假如忽略漏感）。即加在变压器两端的伏秒值，其实是使变压器的励磁电感产生变化。
还有一个问题是，能讲一下怎样通过次级负载泄流的吗？（有续流二极管的情况）

只看该作者 · 2010-6-2 15:30

5楼你的理论很深奥，我一时也不是特别懂，我看你说的确实有道理，我也是新手，有些问题也还没弄明白。通过负载泄流是我自己认为的，我认为在铁心中感应出了电动势，这是次级维持电压不变的基础，否则加负载会掉压的。而这个电动势就是励磁电感产生的原因。而在突然断开开关时，这个电动势在初级会感应电流，在次极不会感应吗？我觉得也会。次级如果有泄放回路，就可以泄放掉能量了。而漏感只有通过初级泄放的。还请大家指正

3万 · 2010-6-2 15:59

3楼：
“根据伏秒平衡原理，那续流时间不是要跟导通时间相等吗”
确实是这样的。两段时间实际上相差不是很大，差的那点时间是因为绕组有电阻。

只看该作者 · 2010-6-2 23:14

7楼我还是有疑问，主要是能量方面的。电感存储的能量少于电源给的能量。我试着从另一方面推了一下。
根据法拉第定律，ut=-NS△B，电源给变压器充电和变压器放电两个过程之间，△B应该不一样。所以我觉得t1不等t2.

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