开关电源原理与设计（连载78）

在反激式开关电源中，当开关变压器的铁芯面积固定以后，开关变压器的伏秒容量主要就是由磁通增量⊿B（⊿B = Bm－Br）的大小以及开关变压器初级线圈的匝数N1来决定，如图2-50所示。

从图2-50可以看出，磁感应强度是由磁场强度来决定的，即磁通增量⊿B也是由磁场强度来决定的。图2-50中，虚线B为开关变压器铁芯的初始磁化曲线，所谓初始磁化曲线就是开关变压器铁芯还没有带磁，第一次使用时的磁化曲线，一旦开关变压器铁芯带上磁后，初始磁化曲线就不再存在了。因此，在开关变压器中，开关变压器铁芯的磁化一般都不是按初始磁化曲线来进行工作的，而是随着磁场强度增加和减少，磁感应强度将沿着磁化曲线ab和ba，或磁化曲线cd和dc，来回变化。当磁场强度增加时，磁场强度对开关变压器铁芯进行充磁；当磁场强度减少时，磁场强度对开关变压器铁芯进行退磁。

图50 磁感应强度是由磁场强度来决定的

图2-50中，当磁场强度由0增加到H1，对应的磁感应强度也由Br1沿着磁化曲线ab增加到Bm1；而当磁场强度由H1下降到0时，对应的磁感应强度将由Bm1沿着磁化曲线ba下降到Br1。如果不考虑磁通的方向，磁通的变化量就是⊿B1 ，即磁通增量⊿B1 = Bm1－Br1。

如果磁场强度进一步增大，由0增加到H2，则磁化曲线将沿着曲线cd和dc进行，对应产生的磁通增量⊿B2 = Bm2－Br2。

由图2-50中可以看出，对应不同的磁场强度，即不同的励磁电流，磁通变化量也是不一样的，并且磁通变化量与磁场强度不是线性关系。图2-51是磁感应强度与磁场强度相互变化的函数曲线图。图2-51中，曲线B是磁感应强度与磁场强度对应变化的曲线；曲线μ为导磁率与磁场强度对应变化的曲线；曲线iμ为励磁电流与磁场强度对应变化的曲线。

图51 磁感应强度与磁场强度相互变化的函数曲线图

对于图2-51中：

B=μH （2-147）

iμ= Uτ /L （2-148）

（2-147）和（2-148）式中，B为磁感应强度，H为磁场强度，μ为导磁率， iμ为励磁电流，U为加到开关变压器初级线圈两端的电压，L为开关变压器初级线圈的电感，τ为脉冲宽度。

由图2-51中可以看出，导磁率最大的地方并不是磁感应强度或磁场强度最小或最大的地方，而是位于磁感应强度或磁场强度某个中间值的地方。当导磁率达到最大值之后，导磁率将随着磁感应强度或磁场强度增大，而迅速下降；当导磁率下降到将要接近0的时候，我们就认为开关变压器铁芯已经开始饱和，如图中Bs和Hs。此时，开关变压器初级线圈的电感量将下降到0，励磁电流将变成无限大。