雙電源配件——反激式開(kāi)關(guān)電源磁性芯、磁路開(kāi)氣隙

反激電源變壓器磁芯在工作在單向磁化狀態(tài)，所以磁路需要開(kāi)氣隙，類(lèi)似于脈動(dòng)直流電感器。部分磁路通過(guò)空氣縫隙耦合。為什么開(kāi)氣隙的原理本人理解為：由于功 率鐵氧體也具有近似于矩形的工作特性曲線(xiàn)（磁滯回線(xiàn)），在工作特性曲線(xiàn)上Y軸表示磁感應強度（B），現在的生產(chǎn)工藝一般飽和點(diǎn)在400mT以上，一般此值 在設計中取值應該在200-300mT比較合適、X軸表示磁場(chǎng)強度（H）此值與磁化電流強度成比例關(guān)系。磁路開(kāi)氣隙相當于把磁體磁滯回線(xiàn)向X 軸向傾斜，在同樣的磁感應強度下，可承受更大的磁化電流，則相當于磁心儲存更多的能量，此能量在開(kāi)關(guān)管截止時(shí)通過(guò)變壓器次級瀉放到負載電路，反激電源磁芯 開(kāi)氣隙有兩個(gè)作用。其一是傳遞更多能量，其二防止磁芯進(jìn)入飽和狀態(tài)。

反激電源的變壓器工作在單向磁化狀態(tài)，不僅要通過(guò)磁耦合傳遞能量，還擔負電壓變換輸入輸出隔離的多重作用。所以氣隙的處理需要非常小心，氣隙太大可使漏感 變大，磁滯損耗增加，鐵損、銅損增大，影響電源的整機性能。氣隙太小有可能使變壓器磁芯飽和，導致電源損壞。
 所謂反激電源的連續與斷續模式是指變壓器的工作狀態(tài)，在滿(mǎn)載狀態(tài)變壓器工作于能量完全傳遞，或不完全傳遞的工作模式。一般要根據工作環(huán)境進(jìn)行設計，常規反 激電源應該工作在連續模式，這樣開(kāi)關(guān)管、線(xiàn)路的損耗都比較小，而且可以減輕輸入輸出電容的工作應力，但是這也有一些例外。

需要在這里特別指出：由于反激電源的特點(diǎn)也比較適合設計成高壓電源，而高壓電源變壓器一般工作在斷續模式，本人理解為由于高壓電源輸出需要采用高耐壓的整 流二極管。由于制造工藝特點(diǎn)，高反壓二極管，反向恢復時(shí)間長(cháng)，速度低，在電流連續狀態(tài)，二極管是在有正向偏壓時(shí)恢復，反向恢復時(shí)的能量損耗非常大，不利于 變換器性能的提高，輕則降低轉換效率，整流管?chē)乐匕l(fā)熱，重則甚至燒毀整流管。由于在斷續模式下，二極管是在零偏壓情況下反向偏置，損耗可以降到一個(gè)比較低 的水平。所以高壓電源工作在斷續模式，并且工作頻率不能太高。

還有一類(lèi)反激式電源工作在臨界狀態(tài)，一般這類(lèi)電源工作在調頻模式，或調頻調寬雙模式，一些低成本的自激電源（RCC）常采用這種形式，為保證輸出穩定，變 壓器工作頻率隨著(zhù)，輸出電流或輸入電壓而改變，接近滿(mǎn)載時(shí)變壓器始終保持在連續與斷續之間，這種電源只適合于小功率輸出，否則電磁兼容特性的處理會(huì )很讓人頭痛。

反激開(kāi)關(guān)電源變壓器應工作在連續模式，那就要求比較大的繞組電感量，當然連續也是有一定程度的，過(guò)分追求絕對連續是不現實(shí)的，有可能需要很大的磁芯，非常 多的線(xiàn)圈匝數，同時(shí)伴隨著(zhù)大的漏感和分布電容，可能得不償失。那么如何確定這個(gè)參數呢，通過(guò)多次實(shí)踐，及分析同行的設計，本人認為，在標稱(chēng)電壓輸入時(shí)，輸 出達到50%~60%變壓器從斷續，過(guò)渡到連續狀態(tài)比較合適?；蛘咴?*輸入電壓狀態(tài)時(shí)，滿(mǎn)載輸出時(shí)，變壓器能夠過(guò)渡到連續狀態(tài)就可以了。

反激式開(kāi)關(guān)電源占空比Dmax:

Dmax=e/(e+Vmin)*100%,e是指開(kāi)關(guān)管截止時(shí)，初級線(xiàn)圈上的自感電動(dòng)勢，有人稱(chēng)之為反射電壓。

e的取值，由Vmin及Dmax決定，一般Dmax取0.4-0.45（為保證磁通復位，Dmax要小于0.5，實(shí)際應用要留裕量