同理,除了测试开关变压器初级线圈伏秒容量的大小之外,还应该检测开关变压器初级线圈的漏感大小。正常漏感的数值一般小于初级线圈电感量的2%,如果太大,则说明铁芯留的气隙长度过大,或者开关变压器初、次级线圈的绕线方法或结构不合理。
如果我们通过测试,已经知道开关变压器初级线圈的极限电流Imax数值,我们又怎么来确定开关变压器的工作电压和脉冲宽度t呢?
开关变压器的工作电压和脉冲宽度t的关系,同样可以根据(8)式求得。在选定工作电压的情况下,可把Im=0.7Imax代入(8)式,即可求得最大脉冲宽度tm。
然后再根据脉冲宽度t进一步求占空比D和工作频率。下面(16)式和(17)式是计算脉冲宽度t和占空比D以及工作频率的关系式:
(16)式中,D为开关电源工作时的占空比,Dm 为开关电源工作时的最大占空比,t为脉冲宽度,T 为开关电源的工作周期,F为工作频率,E为开关电源的工作电压,UCmax为电源开关管集电极(或漏极)的最大工作电压。一般UCmax最多只能取电源开关管最大耐压值BVceo的80%,即选用电源开关管时,其耐压要留有20%的余量。
对于开关变压器伏秒容量的测试,必须结合具体电路进行。首先用示波器测量,在最高输入电压和负载最重的状态之下,电源开关管导通时的脉冲宽度t(或占空比D);然后测试电源开关管集电极的最大工作电压UCmax,并且要求UCmax小于电源开关管最大耐压值BVceo的80%;随后才根据(8)式计算流过开关变压器初级线圈的最大电流Im 和极限电流值Imax,最后采用图7、图10、图11 的方法来对开关变压器的极限伏秒容量VTmax进行测量和计算。
顺便指出,决定开关电源占空比D大小的主要因数是开关电源的输入电压与输出电压比Ui:Uo,即:开关变压器初、次级线圈的匝数比n。检查UCmax的大小,实际上也是检查开关变压器初、次级线圈的匝数比n是否设计得合理。
此方法的好处是,不但可以对开关变压器的关键技术参数进行测试和监控,同时也可以检查设计师设计电路的参数是否合理。
这里还需特别指出,在测试开关变压器初级线圈的初始电感L0的时候,开关变压器的铁芯必须要退磁,否则,测试结果将不准确。一般带有磁性的开关变压器初级线圈的电感量,要略大于没带磁性开关变压器初级线圈的电感量。开关变压器退磁的方法请参考图13和图14,以及说明。
五、开关变压器的消磁方法
任何铁磁材料被磁化后都会带磁,开关变压器铁芯也不例外,只不过由于开关变压器铁芯选用的是软磁材料,其剩磁的磁场强度相对于磁性材料来说比较低罢了。
开关变压器退磁的最好方法是让开关变压器初级线圈在非常短的时间内通过一个幅度为3~5倍Imax(极限电流)的阻尼振荡电流。因此,可用一个20~40欧的消磁热敏电阻(可用两个消磁热敏电阻串联)与高压包初级线圈串联,然后接到110~220V/50Hz交流电源上,大约需要20多秒钟,待消磁热敏电阻完全加热后,即可达到退磁的目的,如图13所示。在图13中,RT为热敏电阻,Lx 为开关变压器的初级线圈。