开关电源原理与设计（连载79）

电流I的大小，其作用就相当于图2-49-b)中的锯齿电流i1 ，即：开关变压器线圈的电感量是受流过开关变压器线圈的直流分量调制的。如果我们把流过开关变压器线圈的最大电流Im与开关变压器铁芯的最大磁感应强度Bm对应，那么，我们可以用图2-55来定义流过开关变压器线圈的最大电流Im和开关变压器铁芯的最大磁感应强度Bm。

由于最大磁感应强度Bm概念经常被使用，为了避免混淆，这里我们另外再定义两个新概念：一个为极限磁感应强度Bmax，另一个为极限电流Imax。

从图2-55我们可以看出，当流过开关变压器初级线圈的电流达到一定值时，初级线圈的电感量就会急速下降，并且，电流再增加，电感量很快就会下降到0，即开关变压器铁芯磁化将出现饱和。

因此，我们定义：当流过开关变压器初级线圈的电流I，使开关变压器初级线圈的电感L下降到初始电感L0的90%时，此时流开关变压器线圈的电流I，我们称之为极限电流Imax，对应开关变压器铁芯中的磁感应强度B，我们称之为极限磁感应强度Bmax。

任何一个带铁芯的电感线圈都可以用图2-54表示的测量方法，来测量电感线圈的初始电感量L0和最大电感量Lmax，以及极限电流Imax。通过测量电感量，以及与其对应的极限电流值Imax，就可以计算出开关变压器或储能电感线圈的极限伏秒容量VTmax。在使用开关变压器的过程中，任何时刻，都不能超出开关变压器的极限伏秒容量VTmax。

反过来，我们还可以在特定的情况下，比如：在工作电压最高、负载最重的情况下，先测量开关电源的占空比或输出电压的脉冲宽度 ，然后计算出开关变压器初级线圈电流的最大值Im，最后给最大值Im乘以一个安全系数K（K=1.43），其结果就是流过开关变压器初级线圈电流的极限值Imax，即用于测量开关变压器初级线圈电感Lx的迭加电流值。

由此可知，开关变压器（反激式）在任何情况下，其初级线圈的工作电流都不能超过图2-55中的Imax，对应的磁感应强度也不能超过图2-55中的Bmax。

由前面（2-142）式：

上面（2-149）式和（2-150）式是用来计算开关变压器初级线圈或储能电感线圈电流的公式，式中Im为流开关变压器初级线圈或储能电感线圈电流的最大值，即：开关接通后，持续时间等于τ时，流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈电流的瞬时值；E为开关电源的工作电压，V为加于开关变压器初级线圈两端的输入电压（直流脉冲电压），L1为开关变压器初级线圈电感量。

（2-151）式是用来计算开关变压器或储能电感线圈伏秒容量VT的公式，它与（2-150）式相对应，当（2-150）式中的Im为流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈的额定工作电流时，其对应的伏秒容量VT就是开关变压器初级线圈或储能电感线圈的额定伏秒容量VTR。

这里需要说明的是，表示开关变压器或储能电感线圈伏秒容量的（2-151）式与前面表示开关变压器伏秒容量的（2-146）式，两者是等同的，只是表示方式不一样。（2-146）式是用开关变压器铁芯中的磁通量和开关变压器初级线圈的匝数来表示开关变压器的伏秒容量，而（2-151）式则是用开关变压器初级线圈的电感量与流过开关变压器初级线圈的电流来表示开关变压器的伏秒容量。实际上，变压器铁芯中的磁通量主要与变压器初级线圈的匝数和介质的导磁率有关系，以及与流过开关变压器初级线圈的电流有关系；电感被定义为磁感应系数，正好把前面两个关系全部包含了，即线圈的匝数和介质的导磁率。

由此可知，（2-151）式和（2-146）式是可以通过变量置换，互相进行转换的，两者可根据具体使用情况，任选其中一种表示方式进行计算。但在计算变压器匝数的时候，最好还是选用（2-146）式，因为，电压与磁通增量的对应关系是基本固定的，但电感是受环境影响是经常改变的。

（2-153）式是用来计算开关变压器或储能电感线圈的极限伏秒容量VTmax的公式。式中：VTmax为开关变压器或储能电感线圈的极限伏秒容量，V为加于开关变压器初级线圈两端直流脉冲电压的幅度（单位：伏），Tmax为加于开关变压器初级线圈或储能电感线圈两端直流脉冲电压的极限时间（脉冲宽度，单位：秒）。

Imax就是根据图2-54对开关变压器初级线圈或储能电感线圈电感Lx进行测试时的极限迭加电流，即：当迭加电流I增加，使被测量电感Lx等于初始电感量L0的0.9倍时，流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈的迭加电流值。也可以把Imax看成是流过开关变压器初级线圈或储能电感线圈的极限电流值，此电流可以采用图2-54和图2-55定义的方法来测量； L0.9为开关变压器初级线圈或储能电感线圈初始电感 下降到90%时的值。

这里顺便说明