開關(guān)電源變壓器效率分析

1、開關(guān)電源變壓器效率分析2006年第3期黑龍江水利科技n01312006(第 34 卷)(todalnol34)heilo ngjiangscienceandte cln ologyofwaterc on servancy文章編號:1007-7596(2006)03-0104-02杜鴻博，陳健12(佳木斯水利勘測設計研究院,黑龍江佳木斯154002)摘要:根據(jù)開關(guān)電源變壓器單端磁化的工作原理和偏磁理論,找到除 偏磁的方法,提高了鐵芯單端磁化的工作效率。關(guān)鍵詞:開關(guān)電源;磁滯回線; 剩磁;激磁電流中圖分類號:tm4文獻標識碼:b電能是當今社會不可缺少的能源之一，無論是發(fā)電廠、變電站、工 廠還是家電

2、中都要用到開關(guān)電源。開關(guān)電源體積小,重量輕，效率高。，一種 是單端磁化方式;另一種雙端磁化方式是線圈中電流方向不固定歇工作方 式。，磁滯曲線在4,激還是反激狀態(tài),前者比后者的鐵芯大得多。變壓器的 效率是指電能轉(zhuǎn)換的效率，而其主耍是鐵芯磁化的工作效率。根據(jù)單端磁化 的工作原理，偏理論和除偏磁的方法提高鐵芯單端磁化工作效率，使之與雙 磁化工作效率相當。,br作功。由于消，因此希望鐵芯材料的剩磁。雙端磁化方式的激磁電， 引起磁通的變化正負交替,所以它的磁心。而單端磁化方式的激磁電流是單 向斷續(xù)變化的，由它引起磁通的變化只是在一象限單向變化，鐵芯利用率低。 若要得到同樣的電壓，增大鐵芯的體積。由于br

3、的存在/吏用單端磁化方式的h不能太大，否則易引起鐵芯飽和， 這是導致磁密度變化范圍小的根本原因。在雙端磁化方式中，雖然也存在 br,但在及激磁時把br抵消了，從而增大了磁通密度的變化范圍。在單端磁 化方式中，在主激磁電流降到零時，加一反激磁電流來抵消比將它的工作區(qū) 域擴大，讓它工作在一回象限,h從止方向返回到零，還要變到hr,目的是抵消 剩磁影響/吏br恰好等于零,h的變化范圍增大,b也相應增大,使得單端磁化 方式鐵芯的利用1工作原理鐵芯在被反復磁化過程中，磁通密度b不隨磁感應強度h線性變化，出現(xiàn)磁滯現(xiàn)象。磁滯曲線是變壓器鐵芯材料固僅為313%和33%,生長較慢，而苕條的成活率較高為80%,長

4、勢良好，并 且使廢棄地得到利用，同時改善了林帶結(jié)構(gòu)，提高了農(nóng)田防護林的防護效益。目前,全縣挖截流溝16萬延米，樹蔭地種苕條2000hm2,同時梯田境和 地埋種苕條233313hm2,這些水土保持措施不僅能長期有效地起到保持水 土，保護工程安全，防止樹蔭地和地土更從生雜草，改良土壤,減少自然災害，促 進作物和林木增產(chǎn)的作用，對喬灌草結(jié)合，填補生態(tài)位，節(jié)省用地/足進農(nóng)林 牧結(jié)合，發(fā)展多種經(jīng)營增加經(jīng)濟收入等，均具有重要意義。3水土保持工作中運用科學技術(shù)的成效311提高了生態(tài)環(huán)境的抗災能力通過綜合治理開發(fā)，使境內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了良性循環(huán)'生態(tài)素質(zhì)向好的方向轉(zhuǎn)化，還是這片黑土地，如今充滿著生機。經(jīng)

5、測定，治理后的各項水保措 施攔蓄徑流量達34700萬m/a,徑流量減少78%,攔蓄泥沙總量達800萬t/22a,年土壤侵蝕模數(shù)由治理前的4000t/km減少到1750t/kmz土壤保肥能力提高58%,土壤有機質(zhì)含量增加0151%,風速降低58%,空氣濕度提高10%14%,蒸發(fā)量減少1416%1718%。312提高了經(jīng)濟效益經(jīng)過治理的坡耕地逐步恢復了牛機，糧食產(chǎn)量顯著提高。據(jù)測算，坡耕地修梯田、改城及種植物帶等措施每年可增產(chǎn)糧食1300多萬kg,梯田境、地土更等措施種苕條每年可產(chǎn)苕條2700多萬kg,造林 總面積達7193萬hm2,森林覆被率達2113%,林草保存面積占宜林草面積的 82%,活立

6、木蓄積量達24218萬m3,綠色銀行存款總值達3142億元,農(nóng)村人 口人均占有760元,2000年人均收入達2079元比1985年提高了 3165倍。 313提高了社會效益坡耕地治理后土壤增強了水、肥、氣、熱性能，提高了營養(yǎng)轉(zhuǎn)化能力。 土地利用結(jié)構(gòu)日趨合理，林業(yè)和牧業(yè)的比重有了很大提高牧業(yè)產(chǎn)值達314 億元，比1985年提高了 10倍。扭轉(zhuǎn)了單一的糧食經(jīng)營/足進農(nóng)林牧副漁的 全面發(fā)展。1991年，拜泉縣重新躋身于全國糧食生產(chǎn)百強縣行列。先后被授予全 國水土保持、全國造林和全國生態(tài)農(nóng)業(yè)建設先進縣等榮譽稱號。1995年7 月經(jīng)技術(shù)鑒定，“拜泉縣水土保持型生態(tài)農(nóng)業(yè)建設研究”成果在國內(nèi)同類研 究中處于

7、領(lǐng)先地位,達到國際先進水平。1996年5月獲省長特別獎j0月獲 國際“生態(tài)工程” 一等獎。1999年8月獲第三屆地球獎,2000年4月被授 予全國水土保持生態(tài)環(huán)境建設“十百千”工程示范縣。參考文獻：1吳平,張春山1拜泉縣發(fā)展旱作農(nóng)業(yè)的內(nèi)容與途徑幾水利天地,2003(9):18-191收稿日期2005-08-16作者簡介杜鴻1(1979-),女，黑龍江佳木斯人,助理工程師;陳健(1973j女,黑龍江依蘭人，工程師。-104-率提高。釆用反向抵消只要反激磁電流調(diào)整恰當，剛好能抵消br的影響即可。圖1是簡單抵消br的電路，調(diào)整w可調(diào)整反激磁電流的大小，使br恰好等于零。圖2是另一個抵消br的電路，增

8、加了反激磁繞組l2,且l2有反電勢吸收功能。第3期短c上電荷積累大小，不足以抵消br的影響，同時反電勢太大，對主開關(guān) 管t2的工作不利。時間太大會使整個開關(guān)電源轉(zhuǎn)換效率降低。故t2的導 通的占空比為7585較好。為防止由于管子結(jié)間存儲電荷引起的延遲關(guān) 斷而造成電源通p過t1j2短路'在t1和t2之間沒有死區(qū)'死區(qū)時間在5s 左右。消磁電路在t2關(guān)斷時刻開始工作，它分3個過程:(1)消磁電容電荷積累 過程，此時t2關(guān)斷。l2上的反電勢使電容電壓上升接近電源電壓。(2),當充 電結(jié)束后，電容中的電能通過t1向l,使鐵芯中的磁場方當電容中的電能全“ 此時由于d2的阻尼作用及l(fā),to這

9、里t1的開關(guān)時間很重耍，圖1電路適用于輸入電壓，負載電流穩(wěn)定的單端磁化開關(guān)電源o，在電容放電結(jié)朿開始反充電時截止，即下導通時間要大于消磁電容放 電過程才能保圖1圖證消磁效果。雖然在消辭電容電荷積累過程屮已給t1加上了 驅(qū)動信號，但此時ce結(jié)間電壓處于反偏不會導通。消磁電容c可用下式 計算:c=t22/4l1 n 2=(k3t1)2/4l1 n 2本式中l(wèi)i和c是根據(jù)電源工作頻率和 輸出功率確定,t2是c與l1的諧振周期，它與電源工作周期t1相差一個比 例系數(shù)ko (一般k在01080115之間)o2在實際應用中輸入電壓和負載通常是長波的。為此,設計一種使反 激磁電流能夠跟隨激磁電流變化的電路來

10、自動調(diào)整反激磁電流的大小。變 壓器的激磁電流包含兩種成分，一種是負載電流折合到原邊的電流,另一種 是空載電流，為抵消剩磁的激磁電流。負載電流越大h也越大,br也就越大' 有類似正比關(guān)系。利用主激磁電流的變化作為補償反饋信號產(chǎn)牛抵消剩磁 的補償電流。電流隨br大小變化。圖3是由普通阻容吸收電路改進而成。利用了主繞組反電勢的能量形勢補償電流，不額外消耗能量?？蓪崿F(xiàn)自動調(diào) 整補償電流，當主激磁電流大時l2上反電勢也就大。當主開關(guān)管t2導通時+u電源經(jīng)過l1,t2到地，形成主激磁電流'此時雖在l1上反電勢但它始終小于電源電壓,故主激磁電流仍維持自上而 下的方向。此時l1上有正負反電勢，但由于口處于截止狀態(tài)而d1處于反 偏，在l1支路中無電流流過,c無充電電流，當l2截止后到開關(guān)管l1導通，主 激磁電流降為零，在l1上產(chǎn)生上負下正反電勢通過d,給c充電。當l1上磁 場能量釋放結(jié)束后,c開始通過t1向l1放電，此時鐵芯中的磁場方向與原磁 場方向相反，利用此反向放電電流抵消br的影響。圖3中的d1是在t1述 未導通時，給c反向充電而形成的諧振;r是c的泄放電阻，可改變消磁電流 的大小。圖34結(jié)束語在開關(guān)電源中單端正激式,