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【原创】说说正激变压器(二)

今年3月份的时候发了个正激变压器的讨论帖,反响良好,讨论也很热烈

【讨论】说说正激变压器(一)

但由于帖子太长,回复超过了600贴,大家看帖子不太方便,所以重新开一帖

本帖的内容跟上一帖略有不同,主要说说正激变压器的计算,变压器绕法,复位方式,分布参数等内容

全部回复(235)
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2011-10-21 13:27

先挖个坑,然后慢慢填土

大家可以先讨论,谈谈自己的理解与计算的方法,以及心得,也可以提出疑问。由于工作的关系,不能天天来电源网,但只要我看到了,而且是我能够解答的,我一定会回复。

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2011-10-21 13:33
@心中有冰
先挖个坑,然后慢慢填土大家可以先讨论,谈谈自己的理解与计算的方法,以及心得,也可以提出疑问。由于工作的关系,不能天天来电源网,但只要我看到了,而且是我能够解答的,我一定会回复。
搬个小板凳坐等冰版开讲
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豆包儿
LV.1
4
2011-10-21 13:33
冰版的帖子要好好学习学习了,感谢这次活动和这些大牛们给我等新人学习的机会~
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zvszcs
LV.12
5
2011-10-21 13:34
@电源网-源源
搬个小板凳坐等冰版开讲

顶上去

 

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mko145
LV.8
6
2011-10-21 14:34
新开个帖子很好 ~
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2011-10-21 14:50
学习喽!!大师们继续啊!
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lxgmvp
LV.7
8
2011-10-21 16:03

前十,搬板凳听课。

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qi8903
LV.6
9
2011-10-21 17:06
@lxgmvp
前十,搬板凳听课。
来了
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wuzhibird
LV.4
10
2011-10-21 17:19
@心中有冰
先挖个坑,然后慢慢填土大家可以先讨论,谈谈自己的理解与计算的方法,以及心得,也可以提出疑问。由于工作的关系,不能天天来电源网,但只要我看到了,而且是我能够解答的,我一定会回复。

一口气看完了整个帖子,好长,但是受益非浅,多谢斑竹。

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乔#老#爷
LV.5
11
2011-10-22 01:47
老弟!我又来凑热闹了!最近有点忙,一有时间的话我就依然在这里搅和搅和
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wuzhonggui
LV.9
12
2011-10-22 15:21
@乔#老#爷
老弟!我又来凑热闹了!最近有点忙,一有时间的话我就依然在这里搅和搅和[图片]
听课
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yangwenjie
LV.3
13
2011-10-22 15:32
希望冰版先给个简单实用的参考计算。
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power雨点
LV.4
14
2011-10-23 14:12
@yangwenjie
希望冰版先给个简单实用的参考计算。
顶  听讲 认真
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晶熔铁
LV.7
15
2011-10-23 20:36

我替冰版开个头,先说说输入输出电压的计算方法与漏感之间的关系吧...

简化的输入输出计算公式是 Vout=Vin*Ns/Np*D ,当然实用时是不太精确的。

由于漏感导致的占空比丢失,即实际的“D”已非开关管导通的“D”。

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2011-10-24 11:35
@晶熔铁
我替冰版开个头,先说说输入输出电压的计算方法与漏感之间的关系吧...简化的输入输出计算公式是Vout=Vin*Ns/Np*D ,当然实用时是不太精确的。由于漏感导致的占空比丢失,即实际的“D”已非开关管导通的“D”。

欢迎晶版主等众多高手尽量给与指导!

因个人的时间,精力,水平有限,写个原创类的帖子心里诚惶诚恐,怕是误导了大家,故请各位尽量的指出我的错误,以便大家共同进步。

尽量做到由浅入深,请多多支持

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2011-10-24 11:36
@乔#老#爷
老弟!我又来凑热闹了!最近有点忙,一有时间的话我就依然在这里搅和搅和[图片]
乔兄做正激应该是有很强的实践经验,请指导。
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tony_dai
LV.8
18
2011-10-24 11:45
@心中有冰
先挖个坑,然后慢慢填土大家可以先讨论,谈谈自己的理解与计算的方法,以及心得,也可以提出疑问。由于工作的关系,不能天天来电源网,但只要我看到了,而且是我能够解答的,我一定会回复。
站着听课
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2011-10-24 11:49

再不更新就成水贴了。

从最基本的说起吧,先在原理是简单探讨下,然后来个计算实例,最后咱们来讨论

正比变压器由于储能装置在后面的BUCK电感上,所以没有Flyback变压器那么复杂,其作用主要是电压、电流变换,电气隔离,能量传递等

所以,我们计算正激变压器的时候,一般都是首先以变压次级后端的BUCK电感为研究对象的,BUCK电感的输入电压就是正激变压器次级输出电压减去整流二极管的正向压降,所以我们又称正激电源是BUCK的隔离版本。

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2011-10-24 11:58

对于BUCK电路,原理相信大家都比较熟悉,就不在本帖讨论了,如果有必要再开一帖跟大家讨论吧

Vo=Vin*D

Vo:输出电压,Vin:BUCK的输入电压,即正激变压器的输出电压减去整流管的正向压降,D:占空比在此,输出电压是已知的我们只要确定一个合适的占空比,就可以计算出BUCK电感的Vin,也就是说变压器的输出电压基本就定下来了

在这特别要提醒大家,占空比D的取值跟复位方式有很大的关系,建议D的取值不要超过0.5,至于为什么后面在讨论复位方式的时候再深入探讨

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2011-10-24 12:21

知道变压器的输出电压Vs之后,那么就可以根据输入的电压来计算出变压器的匝比了,这里要用最低输入直流电压来计算匝比,因为最低输入的直流电压对应最大的占空比

此Vs的电压对于选择次级整流二极管的耐压也是一个很重要的数据

选择匝比的时候请大家注意,因为计算出来的值一般都是小数点后有一位甚至几位的值,而我们在实际绕制变压器的时候,零点几匝的绕法非常困难,所以尽量取整数倍的匝比;当然,如果计算变压器的时候,变压器的初次级匝数比也不排除刚好是小数的情况

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lxgmvp
LV.7
22
2011-10-24 12:31
@心中有冰
知道变压器的输出电压Vs之后,那么就可以根据输入的电压来计算出变压器的匝比了,这里要用最低输入直流电压来计算匝比,因为最低输入的直流电压对应最大的占空比此Vs的电压对于选择次级整流二极管的耐压也是一个很重要的数据选择匝比的时候请大家注意,因为计算出来的值一般都是小数点后有一位甚至几位的值,而我们在实际绕制变压器的时候,零点几匝的绕法非常困难,所以尽量取整数倍的匝比;当然,如果计算变压器的时候,变压器的初次级匝数比也不排除刚好是小数的情况

顶上去

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YinYuan
LV.5
23
2011-10-24 12:58
@心中有冰
知道变压器的输出电压Vs之后,那么就可以根据输入的电压来计算出变压器的匝比了,这里要用最低输入直流电压来计算匝比,因为最低输入的直流电压对应最大的占空比此Vs的电压对于选择次级整流二极管的耐压也是一个很重要的数据选择匝比的时候请大家注意,因为计算出来的值一般都是小数点后有一位甚至几位的值,而我们在实际绕制变压器的时候,零点几匝的绕法非常困难,所以尽量取整数倍的匝比;当然,如果计算变压器的时候,变压器的初次级匝数比也不排除刚好是小数的情况

留个记号民,慢慢看,最近正在做一款正激模块~~~

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qi8903
LV.6
24
2011-10-24 13:44
@心中有冰
知道变压器的输出电压Vs之后,那么就可以根据输入的电压来计算出变压器的匝比了,这里要用最低输入直流电压来计算匝比,因为最低输入的直流电压对应最大的占空比此Vs的电压对于选择次级整流二极管的耐压也是一个很重要的数据选择匝比的时候请大家注意,因为计算出来的值一般都是小数点后有一位甚至几位的值,而我们在实际绕制变压器的时候,零点几匝的绕法非常困难,所以尽量取整数倍的匝比;当然,如果计算变压器的时候,变压器的初次级匝数比也不排除刚好是小数的情况

非常感谢冰版,正在学习正激

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2011-10-24 14:00

中午吃完饭继续

上面扯了一堆都没有真正说到变压器上面来,下面开始说变压器

第一个需要面对的就是变压器骨架与磁芯的选择,其需要考虑的因素实在太多,我们列举其中一部分来讨论下:

首先用Ap法(磁芯面积乘积法)来计算变压器的AP值:

AP=AW*Ae=(Ps*10^4)/(2ΔB*fs*J*Ku)

AW:  core之窗口面积. ( cm^2);Ae:   core有效截面积 . ( cm^2);Ps :   变压器传递视在功率 ( W )     Ps=Po/η+Po  (正激式);ΔB:   磁感应增量  ( T ); fs :   变压器工作频率    ( HZ ); J :    电流密度 ( A ) .根据散热方式不同可取300~1000 A/cm^2;Ku:  磁芯窗口系数. 可取0.2-0.4.

对于上式Ap算法得到的值,跟实际使用的变压器AP值相差较远,所以被人广泛诟病。其实产生误差的根本原因是,上式基本上都是在工程应用中才有优化近似而得到的,所以有些参数是较为理想,而实际使用中很多的参数是变化的,甚至还有些分布参数在“捣乱”,所以造成了偏差,在实际使用在还要考虑到余量,所以对于计算得到的Ap值乘上一个1.5-2的系数比较合理

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2011-10-24 14:12

得到AP值之后,可能有非常多的变压器都符合需要,这是首先需要考虑结构尺寸的限制,特别是高度与宽度的限制。

比如EFD30与EI28的AP值同样都是0.6cm4左右,但EFD30的高度小很多,更适合与扁平化的电源中,而EI28对于紧凑型电源则显得更重要。

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zengwangbao
LV.2
27
2011-10-24 14:42
@心中有冰
得到AP值之后,可能有非常多的变压器都符合需要,这是首先需要考虑结构尺寸的限制,特别是高度与宽度的限制。比如EFD30与EI28的AP值同样都是0.6cm4左右,但EFD30的高度小很多,更适合与扁平化的电源中,而EI28对于紧凑型电源则显得更重要。
先占个位置听课
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kinto
LV.5
28
2011-10-24 15:53
@心中有冰
知道变压器的输出电压Vs之后,那么就可以根据输入的电压来计算出变压器的匝比了,这里要用最低输入直流电压来计算匝比,因为最低输入的直流电压对应最大的占空比此Vs的电压对于选择次级整流二极管的耐压也是一个很重要的数据选择匝比的时候请大家注意,因为计算出来的值一般都是小数点后有一位甚至几位的值,而我们在实际绕制变压器的时候,零点几匝的绕法非常困难,所以尽量取整数倍的匝比;当然,如果计算变压器的时候,变压器的初次级匝数比也不排除刚好是小数的情况
一直有个问题:正激很少用在全电压的范围,是因为占空比变化过大吗,还是其它原因?请高手讲解
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2011-10-24 16:38
@心中有冰
先挖个坑,然后慢慢填土大家可以先讨论,谈谈自己的理解与计算的方法,以及心得,也可以提出疑问。由于工作的关系,不能天天来电源网,但只要我看到了,而且是我能够解答的,我一定会回复。

冰版你说:电子变压器一般都是自谐振半桥结构

这个是什么意思呢,能不能解释下啊

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2011-10-24 17:03
@流水禅心
冰版你说:电子变压器一般都是自谐振半桥结构这个是什么意思呢,能不能解释下啊

意思就是电子变压器一般都是采用半桥RCC的结构,这样做电路简单,成本低廉

当然也有采用IC控制的对称半桥结构做的

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2011-10-24 17:18

其次,从降低漏感与分布电容的角度出发,应该选择骨架宽度较宽的变压器磁芯跟骨架,这样单层绕线的匝数会更多,有利于降低绕线层数,从而降低漏感与分布电容,关于漏感的问题,我们在后面再展开讨论

再次,还要从通用性与经济性的角度来考虑,这是工程设计中无法回避的现实问题。

当然还有安规,EMI,温升,绕法等一些问题需要考虑

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