论坛中有些大师说,正激不用开气隙,而有些又说不开气隙会有问题,就这个问题,请大家发表见解。
【讨论】关于正激变压器的气隙问题
谈谈我的想法。
正激在励磁的同时传递能量,励磁搭建能量传递的平台,励磁电流在关断期间回馈能量给电源或被消耗掉进行磁复位,励磁电流越小激磁能量就越小,激磁损耗也越小。加气隙后磁阻增大,磁芯中能够储备的磁能增大,磁芯剩磁Br也会减小,deltB(Bs-Br)增大,开关管导通期延长时不易发生磁饱和,但励磁电流和漏感均会增大。
工作频率较低时,可加微量的气隙,这时不易发生磁饱和,deltB增大,线圈匝数可以减少,铜损减少,但要注意磁复位和关断期间的尖峰高压。
工作频率很高时,单位时间内磁芯中的磁能变化很大,磁芯损耗急剧增大,设计时磁芯的deltB的取值必须减小,这时Bs和Br不是限制因子,同时由于匝数已很少,没有必要加气隙增大漏感和励磁电流。
励磁电流这个东西还是大家比较忽略的一个东西
对这个东西我有个疑问
变压器不变输出功率改变的前提下,在正激中励磁电流是不是恒定不变的?
如果是固定数值恒定不变的话,那么无论多么小的磁芯都可以输出任意大的功率而不会饱和,因为原边增加的功率会输出到次级,磁通密度也不会增加,因为有输出磁通相抵消,磁环也永远不会饱和。
如果励磁电流电流不是固定的,那么要维持传送的功率,需要多大比例的励磁电流呢,假如是10%,那么随着传送功率的增加,励磁电流总有一个时刻会达到磁饱和的状态。
我们想想单位截面积的导线不可能传输无穷大的电流,单位截面积的水管也不可能传输无穷大的水流,单位截面积的磁芯也不可能传输无穷大的磁场。
当然也有人把正激中的磁芯比喻成水管,励磁电流比作水管中的水量,认为这个水量是不变的。
我觉得搞清楚这个问题,就能明白在正激中是否需要加气隙。
假如正激根本不需要加气隙,加气隙只能保证效率变低,那么你这个一致性有什么意义呢,要保证“一致的差”?好比我们的产品性能做不到100分,有的90分,有的60分,为了保证一致性,统一降到60分?
因此保证一致性不是正激需要加气隙的理由
2、功率小、电压低、匝数少,铜损相对较小时,匝数不成为主要限制因子,不需开气隙增大激励电流。
3、工作频率很高时磁芯损耗大,deltB取值受限制,不需加气隙增大deltB。
如果正激电源开关管导通时间固定且磁复位正常时,激磁电流峰值不变,理论上无论多么小的磁芯都可以输出任意大的功率而不会饱和。但磁芯过小时,匝数过多,无法实现大功率(除非用超导体线圈)。
对正激的激磁电流和负载电流可以这么理解:激磁电流相当电话基本月租费,是固定的。负载电流相当于通话费用,可多可少。在电话业务量很大的情况下想相对减小话费,可选择高端话费套餐(相当于激磁电流增大),这时相对减小话费(减小铜损)。