开关电源磁芯饱和问题分析

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开关电源磁芯饱和问题分析 [复制链接]

开关电源原边线圈NP和副边线圈NS，当在原边绕组施加电压时，电流流过原边并在副边也产生电流，这是正激变换器的工作过程；反激变换器是在原边导通流过电流时，副边没有电流，当原边关断时，副边产生电流。两者都是原边副边共同耦合在一个磁芯上通过磁链建立联系。

作用在原边的伏秒数在原边产生， $U=Nd\phi/dt$ ,伏秒平衡的原理是不是磁链守恒还是磁通守恒？

在原边开关导通时，变压器内部磁通增加，如果在这个周期结束时刻，磁通不能回到零点，则在几个周期以后，变压器的磁通出现饱和，为了避免出现这个现象，需要将磁通密度在每个周期拉回初始工作点，我看到有的办法是在开关闭合期间在电路上并联一个极性相反的电感，作用相当于一个极性相反的复位电压使铁芯磁通下降，而且这个电感产生的复位电压必须持续足够长的时间，复位电感产生的伏秒数必须大于等于励磁电感产生的伏秒数，这样就避免了磁芯饱和的问题。

除了这种增加额外的极性相反的复位电感之外，还有几种办法：

1、二极管复位，在双管正激电路，利用二极管钳位变压器，在关断期间励磁电流从钳位二极管上流过，磁芯自然复位。

2、谐振复位，在小功率场合，原边励磁绕组和开关管并联的电容组成串联谐振电路，但是为什么大功率不适合此种电路结构？

3、RCD复位，在励磁电感两端反向并联RCD电路，但是说这种电路结构损耗很大是什么原因？

除这几种方法之外，还有哪几种办法？

maychang

【伏秒平衡的原理是不是磁链守恒还是磁通守恒？】

不考虑漏磁的话，磁链和磁通的区别，仅仅是相差一个绕组匝数。

maychang

【复位电感产生的伏秒数必须大于等于励磁电感产生的伏秒数】

绝对不能【大于】，必须【等于】。

maychang

【RCD复位，在励磁电感两端反向并联RCD电路，但是说这种电路结构损耗很大是什么原因？】

这种方法仅限用于较小功率的反激变换器。

这种电路损耗较大，是因为复位的能量消耗在电阻上成为热量，而方法1（你说的双管正激电路）和正文中说的并联一个极性相反的电感，复位能量并不是消耗在电阻上而是返回到直流电源。

maychang

【伏秒平衡的原理是不是磁链守恒还是磁通守恒？】

不是磁链守恒，也不是磁通守恒，而是磁通（或者磁链）恢复到初始值。

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maychang 发表于 2024-6-12 18:05 【伏秒平衡的原理是不是磁链守恒还是磁通守恒？】不是磁链守恒，也不是磁通守恒，而是磁通（或者磁链） ...

还有一个问题，工作在三种模式下的开关电源，CCM，DCM，BCM，即连续，断续，临界三种模式，看的是原边励磁线圈L的电流是否在一个周期内归零，如果开关电源工作在CCM模式下，电感电流始终不为零，那么会不会在长时间工作后磁芯饱和？或者说要使磁通在每个周期归零，和原边电感电流工作模式是否有关系？

maychang