周洁敏
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第一部分-电路中的磁性元件(五)
第一部分-电路中的磁性元件(六)
第一部分-磁元件的磁路分析(一)
第一部分-磁元件的磁路分析(二)
第一部分-磁元件的磁路分析(三)
第一部分-磁元件的磁路分析(四)
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第一部分-磁元件的磁路分析(三)

前面我们分析了带有气隙的串联磁路,下面我们来分析并联磁路。那么这种并联磁路在通常的E形内变压器中非常常见,它的中度上饶有线圈,它的线圈的磁势为Ni,我们看它右边的等效磁路模型,纵轴上的等效磁势F=Ni,等效的磁阻Rm0,两个边路上的等效磁阻为Rm1和Rm2。根据磁通连续性原理,可以得到,纵轴上的磁势。这样的磁路的模型和我们通常的如果是电路当中电动势加上两条并联电阻的话有所不同。

前面我们分析了串联磁路和并联磁路,下面我们来分析变压器的等效磁路模型。如图所示是双绕组变压器及其等效磁路模型,先看左边的图是在一个磁芯上绕了两个绕组,分别是N1和N2,N1是原边绕组,N2是副边绕组,磁芯的截面积Ac,平均长度为lc,那么它的等效磁路模型为右侧图,其中N2i2是副边的去磁磁势。我们就可以得到磁阻Rm上的压降,其中

前面我们分析的磁路并没有考虑漏磁通的影响。那么下面我们来分析双绕组变压器在考虑漏磁通影响时的等效磁路图。如左图所示,原边绕组N1通过电流为i1,产生的磁通Φ11,其中有一部分磁通Φs1经过空气闭合,我们称为漏磁通,这里磁芯的磁通我们称为Φ12,同时也战略副边绕组,到了副边绕组的时候我们定义为Φ21,那么Φ21这种磁通有一问和n2粘连成为Φ22,而另一部分经过空气配合称为Φs2是副边线圈流出电流I20的漏磁通。这样子我们用右边的等效磁路来表示,图中我们用Rms1表示漏磁,Φs1经过的磁路的等效磁阻,Rms2表示漏磁Φs2经过磁路的等效磁阻。

前面我们对串联磁路并联磁路以及变压器磁路进行了分析,变压器磁路分析的时候,我们提到了漏磁,考虑漏磁情况。那么下面的话我们以典型磁元件的漏词分析为例,首先分析环形磁芯的漏磁分析,再来分析E形磁芯的磁场和等效磁路。

前面我们分析的磁路模型以及变压器的等效磁路模型。下面我们来介绍几种典型的磁元件的磁路分析。在做实事分析以前,我们把此路与电路做一个比对,第一电路中电流在电导率高的导体中流动,有绝缘体和导体之分,而在磁路中没有绝磁,磁导体和空体都可以有磁力线通过,磁力线从磁性材料中跑到周围空气中的磁通构成了闭合回路,这部分磁通称为散磁通,也称为漏磁通,为了表达漏磁通,经常用漏感来表示。

在开关电源中,如果变压器原边绕组产生的磁通不能完全粘连副边绕组就会产生漏磁通。我们用漏感来表示漏磁通的大小。那么功率开关由导通转为截止时,漏感中储存的能量要释放出来,并产生了很大的电压尖峰,造成电路器件损坏和很大的电磁干扰,并恶化了效率。如图所示,左边的图是开通过程中漏感对电流的影响,右图是漏感对电压波形的影响。

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