開關電源理想變壓器和實際變壓器,他們的區別在于理想變壓器不存儲任何能量——所有的能量瞬時由輸入傳輸到輸出。實際上,所有實際變壓器都存儲一些不希望的能量:
1、漏感能量表示線圈間不耦合磁通經過的空間存儲的能量。在等效電路中,漏感與理想變壓器激勵線圈串聯,其存儲的能量與線圈電流的平方成正比。
2、激磁電感(互感)能量表示有限磁導率的磁芯中和兩半磁芯結合處氣隙儲存的能量。在等效電路中,激磁電感與理想變壓器初級線圈(負載)并聯。儲存的能量與加到線圈上每匝伏特有關,與負載電流無關。
漏感阻止開關和整流器電流的瞬態變化,隨著負載電流的增加而加劇,使得輸出的外特性變軟。在多路輸出只調節一路輸出時,因存在初級漏感,其他開環輸出的穩壓性能變差。互感和漏感能量在開關轉換瞬時引起電壓尖峰,是EMI的主要來源。為防止電壓尖峰造成功率開關與整流器的損壞,電路中采用緩沖或嵌位電路抑制電壓尖峰。緩沖和嵌位電路雖然能抑制尖峰電壓,為了可靠,還需選擇高壓定額的器件;如果緩沖和嵌位電路損耗過大,還必須應用更復雜的無損緩沖電路回收能量。即使這樣,緩沖電路中元件不是無損的,環流損失相當多的能量。總之,漏感和激磁電感降低變換器的效率。因此,開關電源通常在設計變壓器時,應盡量減少變壓器的漏感。
有些電路利用漏感和互感能量獲得零電壓轉換(ZVT),但在輕載時漏感能量很小;而互感大小較難控制,主要通過選用合適的磁芯材料(u)和控制兩半磁芯裝配氣隙大小控制激磁電感。