开关变压器伏秒容量测量举例part2
例2：电视机开关电源一般都是反激式脉冲调宽开关电源，它有两种工作方式：一种是脉冲调宽兼调频；另一种是工作频率不变，只对脉冲宽度进行调制。前一种工作方式多在自激式开关电源中使用，后一种工作方式多在他激式开关电源中使用。
设一个100W电视机开关电源使用的开关变压器，其初级线圈的电感量为1毫亨，其最高工作电压为360V，最低工作电压为110V。由于一般开关管的耐压最高只有600V，并且还要预留最少20%的余量，防止开关变压器漏感产生的反电动势脉冲；因此，在最高工作电压和负载最重的状态下，开关电源的占空比最大只能取0.25，即：D = 0.25 ；当开关电源的负载为最重的时候，占空比也处于最大值。设开关电源的工作频率为40kHz，当占空比为最大值时电源开关管导通时的脉冲宽度 τ= 6.25us 。
根据上面已知参数我们可以利用(2-150)式来计算流过开关变压器初级线圈的最大电流Im，然后再求其极限电流Imax的值，即：测试开关变压器初级线圈电感时选用的迭加电流值。
把已知参数代入(2-150)式：
根据前面分析，以及图2-55和图2-56，正常工作时，流过高压包初级线圈的最大电流Im不应该超过极限电流值Imax的70%，由此，可以求得流过高压包初级线圈的极限电流Imax为3.21 A 。
上面计算出来的极限电流Imax值，就是用来测试开关变压器初级线圈的迭加电流的数值。根据图2-54，把电流源的电流设置为3.21 A ，即：测试开关变压器初级线圈的迭加电流为3.21 A，然后测试开关变压器初级线圈的电感；如果测试结果Lx等于或者大于初始电感L0的90%，则说明，开关变压器初级线圈的伏秒容量设计是合格的；如果测试结果Lx小于初始电感L0的90%，则说明，开关变压器初级线圈的伏秒容量余量太小，不合格。
顺便说明，开关变压器的伏秒容量合格或不合格，不但与工作电压有关，而且还与开关电源的占空比有关，即：与脉冲宽度有关。
假设其它参数不变，而把工作电压由360V降为110V时，开关电源的最大占空比可取值为0.7708，即：D = 0.7708 。当开关电源的工作频率为40kHz时，电源开关管导通时的脉冲宽度 τ= 19.27us ，由此可以求得流过开关变压器初级线圈的最大电流Im为：
比较(2-154)和(2-155)式可以看出，虽然开关变压器的工作电压不同，但两式最大工作电流Im以及极限电流Imax基本上是一样的。值得注意的是，虽然他们的最大电流值基本相同，但它们的平均电流值却是不一样的。前者的平均电流为0.281A，后者的平均电流为0.817A 。因此，在选取开关变压器初级线圈漆包线粗细的时候，一定要按平均电流的大小来选取。
由此可知，一个双电压开关电源(110V/220V)，其工作效率要比单电压开关电源低，因为，双电压开关电源铜阻损耗要比单电压开关电源大很多。
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，则说明变压器铁芯留的气隙长度过大，或者开关变压器初、次级线圈的结构或绕线方法不合理。
通过测试，如果我们已经知道开关变压器初级线圈的极限电流Imax的值，我们又怎样来确定开关变压器的工作电压和脉冲宽度τ 呢？
开关变压器的工作电压和脉冲宽度 的关系，同样可以根据(2-150)式求得。在选定工作电压的情况下，可把Im = 0.7 Imax代入(2-150)式，即可求得最大脉冲宽度 τm 。
然后再根据脉冲宽度 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τ 和占空比D以及工作频率的关系式：
(2-156)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， τ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τ (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(2-150)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2-54、2-57、2-58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 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。通常铁芯带有磁性的开关变压器初级线圈的电感量，要略大于铁芯没带磁性的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下一节的内容。
