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反激中是否存在励磁电流?

各位朋友,大家吃饭了吗?

我在吃饭的时候遇到一个问题,就是反激中存不存在励磁电流?如果存在,那么它跟原边的主电流有什么关系,大小为多少,管子关断的时候它去了哪里?就是磁芯是怎么复位的?如果没有,为什么会没有呢?请说说理由。

这个问题折磨我好多天了,真的是吃不香睡不着啊

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cheng111
LV.11
2
2012-03-03 02:04
反激式的初级电流就是励磁电流。
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zq2007
LV.11
3
2012-03-03 07:47
@cheng111
反激式的初级电流就是励磁电流。
关于励磁电流,我是这样理解的:它是让变压器“工作”起来的电流,在输入电压一定的情况下,励磁电感的大小决定励磁电流的大小,它们呈反比
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freezn
LV.3
4
2012-03-03 08:29
@cheng111
反激式的初级电流就是励磁电流。

我认为不是这样的,励磁电流和初级电流还是有区别的。初级电流包含有励磁电流和储存能量用的电流。当管子开通的时候,初级电流会线性上升,需要消耗一小部分的电流来产生使得磁畴方向一致的力,继而产生磁通。当磁通已经建立起来了,此时磁通的大小就会跟线性上升的电流成正比,这时是储能电流在起作用了。同样的,当管子刚开始关断的瞬间,因为磁通不可能突变,所以也需要一定的励磁电流来使得磁畴往相反的方向改变。那么这个电流跑到哪里去了?

如果cheng111说初级电流等于励磁电流,那么磁滞损耗表现在哪里呢?因为管子一开通,电流马上建立,磁场强度跟着电流马上建立,磁通密度从剩磁处也开始线性上升。这不符合铁氧体磁滞的特性啊。

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米兰婳
LV.2
5
2012-03-03 09:56
@freezn
我认为不是这样的,励磁电流和初级电流还是有区别的。初级电流包含有励磁电流和储存能量用的电流。当管子开通的时候,初级电流会线性上升,需要消耗一小部分的电流来产生使得磁畴方向一致的力,继而产生磁通。当磁通已经建立起来了,此时磁通的大小就会跟线性上升的电流成正比,这时是储能电流在起作用了。同样的,当管子刚开始关断的瞬间,因为磁通不可能突变,所以也需要一定的励磁电流来使得磁畴往相反的方向改变。那么这个电流跑到哪里去了?如果cheng111说初级电流等于励磁电流,那么磁滞损耗表现在哪里呢?因为管子一开通,电流马上建立,磁场强度跟着电流马上建立,磁通密度从剩磁处也开始线性上升。这不符合铁氧体磁滞的特性啊。
呵呵,我也在思考这个问题,我觉得反激中也存在励磁电流:(1)励磁电流是流过励磁电感的电流,而励磁电感是次级开路时从初级侧测的电感,任何变压器中都包含励磁电感,它在电路上等效成与初级绕组并联。
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米兰婳
LV.2
6
2012-03-03 10:02
@米兰婳
呵呵,我也在思考这个问题,我觉得反激中也存在励磁电流:(1)励磁电流是流过励磁电感的电流,而励磁电感是次级开路时从初级侧测的电感,任何变压器中都包含励磁电感,它在电路上等效成与初级绕组并联。
接上(2)励磁电流是变压器中唯一存储能量的部分,但初级励磁电流不向次级传输能量,也不会出现在次级,它仅使磁芯沿着磁滞回线来回偏移。仅个人见解……
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freezn
LV.3
7
2012-03-03 10:55
@米兰婳
接上(2)励磁电流是变压器中唯一存储能量的部分,但初级励磁电流不向次级传输能量,也不会出现在次级,它仅使磁芯沿着磁滞回线来回偏移。仅个人见解……

我赞同你(1)观点,因为负载开路,初级绕组的电感为正无穷大,励磁电感与其并联,所以我们测量的参数应该就是励磁电感。

但是(2)观点我不能认同,我觉得励磁电流是变压器从电源端吸收消耗的能量,而不是存储的能量,这部分能量不参与传送。白白的消耗在磁芯中,所以就有了磁滞和涡流损耗。假如cheng111说初级电流就是励磁电流,假如我励磁电流=初级电流=10A,那么我的磁滞和涡流损耗就很大。

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米兰婳
LV.2
8
2012-03-03 12:15
@freezn
我赞同你(1)观点,因为负载开路,初级绕组的电感为正无穷大,励磁电感与其并联,所以我们测量的参数应该就是励磁电感。但是(2)观点我不能认同,我觉得励磁电流是变压器从电源端吸收消耗的能量,而不是存储的能量,这部分能量不参与传送。白白的消耗在磁芯中,所以就有了磁滞和涡流损耗。假如cheng111说初级电流就是励磁电流,假如我励磁电流=初级电流=10A,那么我的磁滞和涡流损耗就很大。
费解得很,就是搞不明白,无语!
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小凡凡
LV.7
9
2012-03-03 12:48
@米兰婳
费解得很,就是搞不明白,无语!

IP=V*TON/LP,励磁电流是肯定存在的,跟正激是一个道理,只要LP不为无穷大,励磁电流必然存在。反激励磁电流只的是线性上升的那部分,跟交变磁通有关。一个经典的复位(励磁)公式:Vin*Ton=Uor*Toff

通常都用时间、电压来描述复位(励磁),你们讨论的其实是用电流、电感来描述,二者并无本质区别,Vin*Ton=Ip*Lp

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小凡凡
LV.7
10
2012-03-03 13:03
@米兰婳
呵呵,我也在思考这个问题,我觉得反激中也存在励磁电流:(1)励磁电流是流过励磁电感的电流,而励磁电感是次级开路时从初级侧测的电感,任何变压器中都包含励磁电感,它在电路上等效成与初级绕组并联。

反激就是一个电感,不存在任何串联、并联(不包含漏感及各种分布电感)

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freezn
LV.3
11
2012-03-03 14:14
@小凡凡
IP=V*TON/LP,励磁电流是肯定存在的,跟正激是一个道理,只要LP不为无穷大,励磁电流必然存在。反激励磁电流只的是线性上升的那部分,跟交变磁通有关。一个经典的复位(励磁)公式:Vin*Ton=Uor*Toff通常都用时间、电压来描述复位(励磁),你们讨论的其实是用电流、电感来描述,二者并无本质区别,Vin*Ton=Ip*Lp

vin*Ton=Uor*Toff说明磁通不能突变,但是没有给出励磁电流怎么产生的。如果励磁电流是线性上升的,那么当管子关断的时候,次级的电流一瞬间就上升到了一个台阶,这不符合电感电流不能突变的原理,实际测量次级整流管的波形也是如此,并不是一下子就上升到一个台阶,而是有一段过程,这个过程我觉得应该是励磁电流参与磁芯复位的过程。

首先管子开通时,电流线性上升至一个峰值,此时电流包括储能电流和励磁电流,由于励磁电流很小,所以测量波形的时候很难区分出来。当管子关断的时候,储能电流由匝比耦合到次级,但是励磁电流不能耦合过去,但是它必须找个通路消耗掉,我觉得这个通路应该是从漏感再到吸收电路再流回励磁电感,形成一个复位通路。那么是储能电流先耦合到次级还是等到励磁电流下降到0的时候 储能电流才耦合到次级呢?我觉得应该是后者。

个人理解,还请各位朋友共同讨论,把这个问题弄清楚

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q897039433
LV.4
12
2012-03-03 16:16
@freezn
我赞同你(1)观点,因为负载开路,初级绕组的电感为正无穷大,励磁电感与其并联,所以我们测量的参数应该就是励磁电感。但是(2)观点我不能认同,我觉得励磁电流是变压器从电源端吸收消耗的能量,而不是存储的能量,这部分能量不参与传送。白白的消耗在磁芯中,所以就有了磁滞和涡流损耗。假如cheng111说初级电流就是励磁电流,假如我励磁电流=初级电流=10A,那么我的磁滞和涡流损耗就很大。

你说的不对,磁滞损耗不是励磁电流所产生的,而励磁电流的一部分产生了涡流损耗,就跟正激变压器中所说的,磁复位过程中是将励磁能量返回给电源输入端,所以大部分的励磁能量并没有以热能消耗掉。

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小凡凡
LV.7
13
2012-03-03 16:31
@freezn
vin*Ton=Uor*Toff说明磁通不能突变,但是没有给出励磁电流怎么产生的。如果励磁电流是线性上升的,那么当管子关断的时候,次级的电流一瞬间就上升到了一个台阶,这不符合电感电流不能突变的原理,实际测量次级整流管的波形也是如此,并不是一下子就上升到一个台阶,而是有一段过程,这个过程我觉得应该是励磁电流参与磁芯复位的过程。首先管子开通时,电流线性上升至一个峰值,此时电流包括储能电流和励磁电流,由于励磁电流很小,所以测量波形的时候很难区分出来。当管子关断的时候,储能电流由匝比耦合到次级,但是励磁电流不能耦合过去,但是它必须找个通路消耗掉,我觉得这个通路应该是从漏感再到吸收电路再流回励磁电感,形成一个复位通路。那么是储能电流先耦合到次级还是等到励磁电流下降到0的时候储能电流才耦合到次级呢?我觉得应该是后者。个人理解,还请各位朋友共同讨论,把这个问题弄清楚

“vin*Ton=Uor*Toff说明磁通不能突变,但是没有给出励磁电流怎么产生的。”

可能是你把问题想复杂了..........

1、励磁电流是怎么产生的,当给电感两端输入电压VIN,必然会对此LP进行充电,储存能量的大小与TON、VIN、LP有关,能量存储在磁芯和气隙之中。i=V*ton/Lp

如下理解:

A、假设是理想变压器及电感,LP无穷大,励磁电流为零。

     非理想变压器及电感因为LP不为无穷大,所以必定产生励磁电流。

B、电感电流产生的条件是:施加线圈两端电压与此电压持续一定时间。

     斜率与线圈的LP有关。

C、线圈两端施加恒定的电压,产生线性上升的电流;

      电容两端施加恒定的电流,产生线性上升的电压;

(记得功率电子学里面好像有个对偶关系,如果这个很难理解可以换个角度分析。电感、电容都是基本的储能元件,反激变压器本质就是一个电感,(基本拓扑)非隔离反激变换器就只有一个绕组)

2、“如果励磁电流是线性上升的,那么当管子关断的时候,次级的电流一瞬间就上升到了一个台阶,这不符合电感电流不能突变的原理,实际测量次级整流管的波形也是如此,并不是一下子就上升到一个台阶,而是有一段过程,这个过程我觉得应该是励磁电流参与磁芯复位的过程。”

电感电流不能突变这条是这肯定是真理,肯定不容我们怀疑。原边线圈关断瞬间,由于(绕组相位)关系,次边电流会按比例达到最大值,其后才线性下降(原边线性上升、次边线性下降,符合电感电流不能突变)。为什么实际测量过程中还会出现次级电流是有斜率上升的迹象。答案其实你已经给出来了----漏感及各种分布电感,而你考虑到的可能觉得它就是励磁电感,实际上,漏感确实会阻碍电感电流突变。

http://bbs.dianyuan.com/topic/739748

第33贴有描述,详细分析建议参考《开关电源设计与仿真

 

 

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freezn
LV.3
14
2012-03-03 16:48
@q897039433
你说的不对,磁滞损耗不是励磁电流所产生的,而励磁电流的一部分产生了涡流损耗,就跟正激变压器中所说的,磁复位过程中是将励磁能量返回给电源输入端,所以大部分的励磁能量并没有以热能消耗掉。
也许你说的对的,但是磁滞损耗怎么来的呢?看看B-H曲线,当H开始从零增大时,B在开始时增加的量很小很小,根据安培环路定理,H与电流是线性的,此时已经有电流了,但是这个电流去了哪里?如果H从峰值开始往下减少,B在H开始减少时也似乎没有变化。这个是磁滞的表现,但是这个电流何去何从?感觉越想越迷茫
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freezn
LV.3
15
2012-03-03 17:40
@小凡凡
“vin*Ton=Uor*Toff说明磁通不能突变,但是没有给出励磁电流怎么产生的。”可能是你把问题想复杂了..........1、励磁电流是怎么产生的,当给电感两端输入电压VIN,必然会对此LP进行充电,储存能量的大小与TON、VIN、LP有关,能量存储在磁芯和气隙之中。i=V*ton/Lp如下理解:A、假设是理想变压器及电感,LP无穷大,励磁电流为零。    非理想变压器及电感因为LP不为无穷大,所以必定产生励磁电流。B、电感电流产生的条件是:施加线圈两端电压与此电压持续一定时间。    斜率与线圈的LP有关。C、线圈两端施加恒定的电压,产生线性上升的电流;     电容两端施加恒定的电流,产生线性上升的电压;(记得功率电子学里面好像有个对偶关系,如果这个很难理解可以换个角度分析。电感、电容都是基本的储能元件,反激变压器本质就是一个电感,(基本拓扑)非隔离反激变换器就只有一个绕组)2、“如果励磁电流是线性上升的,那么当管子关断的时候,次级的电流一瞬间就上升到了一个台阶,这不符合电感电流不能突变的原理,实际测量次级整流管的波形也是如此,并不是一下子就上升到一个台阶,而是有一段过程,这个过程我觉得应该是励磁电流参与磁芯复位的过程。”电感电流不能突变这条是这肯定是真理,肯定不容我们怀疑。原边线圈关断瞬间,由于(绕组相位)关系,次边电流会按比例达到最大值,其后才线性下降(原边线性上升、次边线性下降,符合电感电流不能突变)。为什么实际测量过程中还会出现次级电流是有斜率上升的迹象。答案其实你已经给出来了----漏感及各种分布电感,而你考虑到的可能觉得它就是励磁电感,实际上,漏感确实会阻碍电感电流突变。http://bbs.dianyuan.com/topic/739748第33贴有描述,详细分析建议参考《开关电源设计与仿真》  

没办法啊,最近在想着迟滞损耗是怎么产生的,所以想得有点复杂。

根据i=V*ton/Lp这个公式已经得知,励磁电流肯定存在。那么管子关断的时候会不会耦合给次级?如果不会,那么这个电流从哪里消失了?如果会,那么就不符合励磁电流的定义,其定义是:次级输出空载时,原边从电源吸收一个很小的电流,这个电流就是励磁电流。

为什么会出现这个电流?我觉得归根结底还是磁芯里有剩磁, 如图所示,因为有剩磁,在H等于零时,磁畴的方向不是左边大就是右边大,这样才能表现出剩磁特性,如果磁畴的方向是左边等于右边,那么剩磁就等于零了。现在假设左边大于右边,在管子开通瞬间需要一部分电流做功把左边的磁畴扭过右边,直到左右两边方向相等,此时的电流我觉得定义为励磁电流比较合适,紧接着是电流继续增加,磁场强度也继续增加,增加的电流继续做功,使得右边的方向大于左边,所以才有此时的磁通密度随着H上升。

但是当管子关断时却怎么也想不出为什么还会有迟滞现象,而且这个励磁电流跑哪里去了?

 

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freezn
LV.3
16
2012-03-03 17:45
@小凡凡
“vin*Ton=Uor*Toff说明磁通不能突变,但是没有给出励磁电流怎么产生的。”可能是你把问题想复杂了..........1、励磁电流是怎么产生的,当给电感两端输入电压VIN,必然会对此LP进行充电,储存能量的大小与TON、VIN、LP有关,能量存储在磁芯和气隙之中。i=V*ton/Lp如下理解:A、假设是理想变压器及电感,LP无穷大,励磁电流为零。    非理想变压器及电感因为LP不为无穷大,所以必定产生励磁电流。B、电感电流产生的条件是:施加线圈两端电压与此电压持续一定时间。    斜率与线圈的LP有关。C、线圈两端施加恒定的电压,产生线性上升的电流;     电容两端施加恒定的电流,产生线性上升的电压;(记得功率电子学里面好像有个对偶关系,如果这个很难理解可以换个角度分析。电感、电容都是基本的储能元件,反激变压器本质就是一个电感,(基本拓扑)非隔离反激变换器就只有一个绕组)2、“如果励磁电流是线性上升的,那么当管子关断的时候,次级的电流一瞬间就上升到了一个台阶,这不符合电感电流不能突变的原理,实际测量次级整流管的波形也是如此,并不是一下子就上升到一个台阶,而是有一段过程,这个过程我觉得应该是励磁电流参与磁芯复位的过程。”电感电流不能突变这条是这肯定是真理,肯定不容我们怀疑。原边线圈关断瞬间,由于(绕组相位)关系,次边电流会按比例达到最大值,其后才线性下降(原边线性上升、次边线性下降,符合电感电流不能突变)。为什么实际测量过程中还会出现次级电流是有斜率上升的迹象。答案其实你已经给出来了----漏感及各种分布电感,而你考虑到的可能觉得它就是励磁电感,实际上,漏感确实会阻碍电感电流突变。http://bbs.dianyuan.com/topic/739748第33贴有描述,详细分析建议参考《开关电源设计与仿真》  

 

看看这个图的AB两点,恒导磁合金的B-H曲线,A和B都是磁滞的结果,曲线里的面积就是磁滞损耗的分量。

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小凡凡
LV.7
17
2012-03-03 18:50
@freezn
没办法啊,最近在想着迟滞损耗是怎么产生的,所以想得有点复杂。根据i=V*ton/Lp这个公式已经得知,励磁电流肯定存在。那么管子关断的时候会不会耦合给次级?如果不会,那么这个电流从哪里消失了?如果会,那么就不符合励磁电流的定义,其定义是:次级输出空载时,原边从电源吸收一个很小的电流,这个电流就是励磁电流。为什么会出现这个电流?我觉得归根结底还是磁芯里有剩磁,[图片] 如图所示,因为有剩磁,在H等于零时,磁畴的方向不是左边大就是右边大,这样才能表现出剩磁特性,如果磁畴的方向是左边等于右边,那么剩磁就等于零了。现在假设左边大于右边,在管子开通瞬间需要一部分电流做功把左边的磁畴扭过右边,直到左右两边方向相等,此时的电流我觉得定义为励磁电流比较合适,紧接着是电流继续增加,磁场强度也继续增加,增加的电流继续做功,使得右边的方向大于左边,所以才有此时的磁通密度随着H上升。但是当管子关断时却怎么也想不出为什么还会有迟滞现象,而且这个励磁电流跑哪里去了? 

呵呵........大概明白了你的意思,越搞越复杂了,我也不晓得怎么回答。

下面讨论的仅是电感,与变压器无关。

1、电感电流(也就是这里的励磁电流)是与电压、时间、电感量有关的一个量;

2、这里的磁通密度等,描述的是磁性材料物理特性,或者电气特性,包括剩磁、磁通密度B、磁场强度H等;

       二者并无直接关系,在V、T、LP、IP均相同的情况下,B、H可以千变万化,甚至没有剩磁,如空心线圈(个人观点,空心线圈有没有剩磁还不晓得)。总之,要获得一定的电感量或是产生磁通密度,并不一定需要磁性材料。例如无线电里面的电场周围产生磁场、磁场周围再产生电场、电场再产生磁场..........

 

 

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2012-11-28 21:33
@freezn
我赞同你(1)观点,因为负载开路,初级绕组的电感为正无穷大,励磁电感与其并联,所以我们测量的参数应该就是励磁电感。但是(2)观点我不能认同,我觉得励磁电流是变压器从电源端吸收消耗的能量,而不是存储的能量,这部分能量不参与传送。白白的消耗在磁芯中,所以就有了磁滞和涡流损耗。假如cheng111说初级电流就是励磁电流,假如我励磁电流=初级电流=10A,那么我的磁滞和涡流损耗就很大。
我觉得初级励磁电流是可以储存传输到次级电路中的 当反激的次级导通时 初级励磁电流和存储的能量而产生的磁通 一起由次级维持原本磁通不变
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120421322
LV.6
19
2012-11-28 22:59
@小凡凡
反激就是一个电感,不存在任何串联、并联(不包含漏感及各种分布电感)
我觉得单纯说反激是一个电感不正确,我赞同上面那位兄弟讲的,反激的励磁电感与初级绕组并联一说,反激变压器是一个电感与一个变压器的二合一体。
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2012-11-30 13:41
@120421322
我觉得单纯说反激是一个电感不正确,我赞同上面那位兄弟讲的,反激的励磁电感与初级绕组并联一说,反激变压器是一个电感与一个变压器的二合一体。

路过学习

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