此前,均假设初级绕组Np的匝数与复位绕组Nr的匝数相等。如果Nr的匝数比Np的大些或小些,都会带来某些好处。
初级绕组Np的匝数总是由法拉第定律确定的,这将在2.3.10.2节中讨论。如果Nr选得比Np小,对于给定输出功率,其初级电流幅值将比式(2.28)的计算值小,
而Q1最大关断电压应力比式(2.29)的计算值大。如果Nr选得比Np大,Q1最大关断电压应力将比式(2.29)的计算值小,而对于给定输出功率,其初级电流幅值比式(2.28)的计算值要大。这些可以从图2.12中看出。Q1关断时,Np和Nr的极性反向,Nr同名端变负,且被钳位二极管D1钳位至地电位。此时变压器T1是一个自耦变压器。Nr上的压降为Vdc,而Np上的压降为Np/Nr(Vdc)。导通期间,磁心被伏秒数VdcTon置位,必须施加相等的伏秒数才能使它复位到磁滞回线的起始位置。复位伏秒数为[图片]。图2.12 当[图片]时,正激变换器的集射结电压。注意,所有情况下,复位伏秒数都等于置位伏秒数。(a)开关频率;(b)[图片];(c)[图片];(d)[图片]。
[图片]时,复位电压等于置位电压且复位时间等于置位时间(面积A1=面积A2),如图2.12(b)所示。对于[图片],将对应于最小直流输入电压的Q1的最大导通时间选为0.8T/2,以确保磁心在下一周期开始前能复位。此时,[图片]。
如果Nr小于Np,则复位电压大于Vdc,Tr将变短(面积A3=面积A4),如图2.12(c)所示。Tr缩短,Ton大于0.8T/2,但([图片])依然等于0.8T,以使磁心在下一周期开始前能够复位。由于Ton变长,对于相同的平均电流和输出功率,电流峰值就会变小。与图2.12(b)相比,图2.12(c)中,较小的电流峰值应力必须以较大的电压应力为代价。
若Nr大于Np,则复位电压小于Vdc。若仍保持[图片],因复位电压小于置位电压,若使复位伏秒数与置位伏秒数相等(图2.12(d)中面积A5=面积A6),则Tr必须大于0.8T/2,Ton小于0.8T/2。[图片]时,对于相同的平均电流,电流幅值必然增加,如图2.12(d)所示。与图2.12(b)相比,在相同的输出功率下,减小的电压应力是以更高的电流幅值为代价的。这种情况定量分析如下因置位伏秒数等于复位伏秒数,所以
[图片]
结合式(2.30)和式(2.31),有
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效率为80%时,[图片]。输入为[图片]时,[图片],即[图片]。从式(2.32)得
若不计漏感尖峰,则Q1最大关断电压应力[图片]等于最大直流输入电压[图片]加上复位电压(Nr同名端接地时,Np两端的电压),即
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由式(2.33)和式(2.34)计算出的Ipft和Vms如下列数据所示。