D＝                                                          　（7－1）

      式中，D—脈沖的占空比；

      t_P—脈沖寬度，s；

      t_C—脈沖周期，s。

      這樣做有什么好處呢？

      首先說變壓器T。根據變壓器的設計原理，與鐵心截面積有關的因素是：

      A＝K　                                                                       （7－2）

      式中，A—鐵心的截面積，mm2；

      K—系數；

      P—變壓器的輸出功率，kW；

      f—頻率，Hz；

      Bm—最大磁通密度，Wb／mm2。

      由式（7－2）可知，頻率越高，變壓器的體積越小，重量也越輕。

      其次，要比較一下電路和功耗，你來分析一下。”

      小孫思考了一會兒，畫出了圖7－8，然后說：“在線性穩壓電源里，輸入電壓必須比輸出電壓略高，如圖7－8（a）所示：

                                   U_D2＝U_D1－ΔU                                                                   （7－2）

      式中，U_D2—穩壓電源的輸出電壓，V；

       U_D1—穩壓電源的輸入電壓，V；

       ΔU—穩壓電源的電壓降，V。

       晶體管VT₁處于放大狀態，存在著較大的功率損耗：

                                   ΔP＝ΔUI_L                                                                         （7－3）

      式中，ΔP—穩壓器件的功耗，W；

      I_L—負載電流，A。

      在開關電源里，晶體管VT₂工作在開關狀態，是截止狀態和飽和導通狀態不斷交替的工作狀態，如圖7－8（b）所示。在截止狀態，功耗幾乎為0，而在飽和導通狀態，功耗也很小。所以，開關電源的功耗較小，這是開關電源的又一個優點。對不對？”

      張老師微笑著點了點頭，說：“分析得很好，但既然說是電源的功耗，就還需要補充一點。低頻變壓器的鐵心用的是硅鋼片，其渦流損失和磁滯損失相對較大，而高頻變壓器的鐵心主要采用軟磁鐵氧體，其渦流損失和磁滯損失較小。”

      小孫的手機來短信了，張老師風趣地說：“下課鈴響了，下一次我們將正式討論開關電源的工況，你先準備一下吧。”　

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　　小　孫　的　筆　記

　　1．穩壓管穩壓和晶體管線性穩壓都是依靠調節電壓降來保持輸出電壓的穩定的。它們存在著兩大缺點：一是體積大，重量重；二是穩壓過程中功率損耗大。

　　2．開關電源是通過改變脈沖的占空比來保持輸出電壓的穩定的。因為采用了高頻脈沖控制，故變壓器的體積和重量都大為減小，又因為晶體管工作在開關狀態，運行過程中的功耗也小。

　　3．脈沖變壓器的一次電壓是單極性的脈沖波，但它的二次電壓卻是交變的。

　　4．脈沖變壓器的一次繞組是一個大電感，當電路斷開時，也必須有續流電路。但它的續流電流應該按指數規律下降，以便二次繞組得到負的方波。當在一次回路中串聯電流的采樣電阻時，采樣電壓的波形是鋸齒波。

　　5．高頻交變脈沖只需半波整流和電容器濾波，就足以得到十分平穩的直流電壓了。這是因為：充電時，電路內并無阻礙電流上升的電感元件，放電時，又因為脈沖間的時間間隔太短而來不及衰減。

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