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软磁铁氧体磁心 开关电源变压器的原理与设计 开关电源、电子变压器 电子工程师培训教材 何 可 人 编 著 目 录 第一章 软磁铁氧体磁心材料的基本特性及有关参量的定义ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （1） 第一节 软磁材料的磁化过程ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （1） 第二节 软磁材料基本参量的定义ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （3 ） 第二章 变压器的基本原理ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （10） 第一节 空载变压器的等效电路和电压方程式ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （10） 第二节 负载变压器的等效电路和电压方程式ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （11） 第三节 将副边参数折算到原边的等效电路和电压方程式ΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （13） 第四节 负载变压器等效电路的简化ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （15） 第五节 变压器绕组的感应电势与有关参量的关系式ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （17） 第三章 正激､推挽和桥式拓扑开关电源变压器的设计ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （20 ） 第一节 变压器磁心的尺寸和材料ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （20 ） 第二节 变压器圈数比的选择ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （24 ） 第三节 变压器绕组圈数的选择ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （26 ） 第四节 变压器绕组电流的有效值及电流密度ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （27 ） 第五节 变压器的损耗､效率和温升ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （30 ） 第四章 反激拓扑开关电源变压器的设计ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （33 ） 第一节 概 述ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （33 ） 第二节 变压器圈数比和绕组圈数的选择ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （35 ） 第三节 变压器绕组临界电感值的确定ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （37 ） 第四节 变压器绕组电流的平均值､峰值和有效值ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （40 ） 第五章 有源功率因数校正电感器的设计ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （43 ） 第一节 概 述ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （43 ） 第二节 CCM PFC 电感器的设计ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （44 ） 第三节 CRM PFC 电感器的设计ΛΛΛΛΛ （待续）ΛΛΛΛΛΛΛΛΛΛ （48 ） 第一章 软磁铁氧体磁心材料的基本特性及有关参量的定义 变压器是各种电能——电能转换装置的核心磁性器件｡ 根据工作频率､传输功率和对 性能的要求不同,各种变压器要选择其适用的磁心材料;对于工作频率在 25KHz 至 1MHz 范围 内的开关电源变压器,几乎都是采用软磁铁氧体磁心｡ 因此,我们有必要先了解一些软磁铁氧 体磁性材料的基本特性｡ 第一节 软磁材料的磁化过程 1.初始磁化曲线: 当电流 I 按图 1—1 所示的方向,流经圈数为 N 的空心线圈时,在线 圈周围的空间会产生磁场,线圈中某点 A 的磁感应强度（磁通密度）B 的方向可由右手螺线管法则确定,而其大小与该点的磁场强度 H 的关 系为: B μ H （1-1） 0 式中, μ 0 1.257 × 10−6 H/m ( VS/Am)为真空的磁导率,称为磁常数｡ 在骨架上绕一个 N 圈的线圈,并装上软磁铁氧体磁心,当电流 I 按 图 1—1 图 1—2 所示的方向流经线圈时,心柱某点 A 的磁感应强度 B 的方向可 由右手螺线管法则确定,而其大小则为: