为什么磁芯是否添加气隙都不影响输出功率

    实际上，前述两种现象并不矛盾，只不过大多数工程师被能量输出的表象欺骗了！正激与反激式变换器能否输出较大功率的关键并不在于磁心是否添加气隙，而在于“磁动能”的来源不同。

    从反激式变换器与正激式变换器的工作原理可以看到，前者在前半周期将能量“储存”在磁心中，并在后半周期将能量“释放”出来，而后者则不同，它的能量储存与释放动作是同时完成的。换句话说，在正激式变换器的变压器中，不存在单独将“磁势能”储存后再转换为“磁动能”的过程，也就不需要创建磁能转换条件。

    当然，变压器仍然存在输出“磁动能”的过程。当励磁线圈使磁通发生变化时，相应的“磁势能”就发生了变化，也就产生了相应的“磁动能”，而高磁导率磁心对磁通呈现低磁阻，也就能够将“磁动能”传输到二次线圈。换句话说，变压器虽然有储存能量的能力，但本质上，磁心所起到作用只是搬运“磁动能”的功能。也就是说，电感器的“磁动能”是由于高效磁能转化条件产生的，而变压器的“磁动能”由输入磁动势实时产生，变压器起到传输“磁动能”的作用，如下所示（电感器与变压器的功率变换路径）：

a) 电感器的功率输出方式：磁势能→电感器（有添加气隙的磁心）→磁动能转换条件→功率输出

b) 变压器的功率输出方式：磁动能→变压器（未添加气隙的磁心）→磁动能传输条件→功率输出

    变压器的核心功能是能量传输，而电感器的核心功能是能量转换。正激式变换器中的变压器本身并没有能量转换条件，只有“磁动能”传输能力，所以一次与二次线圈必须同时工作（一个即时发送能量，另一个即时接收能量）。也就是说，变压器二次线圈的“磁动能”来源于一次线圈输入的“磁动能”，磁心则负责将“磁动能”顺利从一次传输至二次。反激式变换器输出的“磁动能”是由电感器搭建的环境（水电站）提供的，是变压器（电感器）利用能量转换条件将储存在磁心中的“磁势能”转换而来，其与（真正意义上的）变压器输出的“磁动能”来源方式完全不一样。

    综上所述，变压器能否输出期望功率的关键并不在于磁心是否添加气隙，而在于变压器类型是否与变换器拓扑相匹配。之所以电感器磁心需要添加气隙，是因为变换器拓扑需要电感器本身结构建立磁能转换条件（输出功率时没有输入磁动势），所以需要在前半周期将“磁势能”储存到电感器，而在后半个周期将“磁势能”转换为“磁动能”。从能量传输的角度来看，输入能量与输出能量是相反的，这正是反激式变换器的本质。之所以变压器磁心不需要添加气隙，是因为变压器不需要磁能转换条件，它输出的“磁动能”是变压器配合输入端外部电路提供的，变压器只是把输入的“磁动能”传输到输出端，所以在磁路上不应该存在磁阻较大的磁介质。从能量传输角度来看，输入能量与输出能量是同相的，这才是正激式变换器的本质。

    如果用水电站来类比的话，正激变换器就相当于没有水库的水电站，其用来发电的水势变化率并不是由高低势能差造就的，而是由其他手段提升水压所致。例如，用于发电的水并没有水势差，但是可以使用另外一个增压机将水喷向水轮机。很明显，虽然此时的水并不存在水势差，但是水势变化率依然存在，所以也能够发电（实际当然不会这么做，仅用于理解变压器）。当然，增压机本身应该具备一定的储存水量，其创造水流的能力就相当于变压器输入的“磁动势”（承担了创造水势变化率的另一种道具）。

    至此，我们也可以解释前节提到的问题：为什么在输入磁动势撤销时，正激式变换器无法输出很大能量，而反激式变换器则可以？因为变压器本身只有传输“磁动能”的能力，当输入磁动势撤销时，“磁动能”也就消失了，在此情况下，磁心中的“磁势能”在释放过程中需要面临二次线圈产生的反抗效果，因此释放的能量是很小的。电感器则不同，其结构本身就能够将储存的“磁势能”高效转换为“磁动能”（不依赖于外部输入的“磁动能”），即便二次线圈也会产生反抗效果，但只要转换“磁动能”的效率足够高，也能够轻松输出可观的功率。