• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

【讨论】漏感到底能否被短路?

测量初级漏感的时候,短路次级,到底次级漏感是不是串联在短路回路中?
全部回复(81)
正序查看
倒序查看
2012-02-21 13:39

 

如上图,是变压器的常见模型

Lplk:变压器初级漏感

Lslk:变压器次级漏感

Lm:变压器初级励磁电感

设变压器变比为n:1

0
回复
2012-02-21 13:42
@心中有冰
[图片] 如上图,是变压器的常见模型Lplk:变压器初级漏感Lslk:变压器次级漏感Lm:变压器初级励磁电感设变压器变比为n:1

问题:

我们测量初级漏感的时候,一般都是短路次级来测量初级的电感,即初级漏感,但我们短路次级的时候是短路图中的DE还是FE呢?

0
回复
2012-02-21 13:51
@心中有冰
问题:我们测量初级漏感的时候,一般都是短路次级来测量初级的电感,即初级漏感,但我们短路次级的时候是短路图中的DE还是FE呢?

应该是不包括的,用一个已知电感来短路次级,看看初级漏感是否增加了那个已知电感的感量就知道了

0
回复
2012-02-21 13:54
@javike
应该是不包括的,用一个已知电感来短路次级,看看初级漏感是否增加了那个已知电感的感量就知道了

我们先不急着下结论,因为即使是外加电感,也就相当于在Lslk串联了一个电感而已,如果短路的地方时FE的话,那就没什么意义

而如果是短路点是DE的话,外加电感就能很好的反映出问题了

0
回复
2012-02-21 14:21
@心中有冰
我们先不急着下结论,因为即使是外加电感,也就相当于在Lslk串联了一个电感而已,如果短路的地方时FE的话,那就没什么意义而如果是短路点是DE的话,外加电感就能很好的反映出问题了
短路DE在现实中是不存在的,应该是短路FE呀
0
回复
2012-02-21 15:02
@javike
短路DE在现实中是不存在的,应该是短路FE呀
理由呢?
0
回复
2012-02-21 15:03
@javike
短路DE在现实中是不存在的,应该是短路FE呀

我倒认为是短路DE

理由:变压器漏感是不通过主磁路的,当我们短路次级的时候,其实是短路次级的磁通,而这个时候,漏感的磁通其实是没有被包含进来的

欢迎大家继续拍砖

0
回复
bode
LV.9
9
2012-02-21 15:45
@心中有冰
我倒认为是短路DE理由:变压器漏感是不通过主磁路的,当我们短路次级的时候,其实是短路次级的磁通,而这个时候,漏感的磁通其实是没有被包含进来的欢迎大家继续拍砖

我认为应该是FE吧。

漏感不应该分初次级,对一个变压器来说,只有一个漏感。只是为了理解上的方便,我们说有初级漏感和次级漏感。

从初级看过去,这个变压器的漏感就是Lk=Lk1+Lk2*N^2.

从次级看过去,这个漏感就是Lk=Lk1/N^2+Lk2。

在实际电路中,漏感发生作用的时候,比如反激的漏感、全桥变压器的漏感,都是初次级同时发生作用。

0
回复
xgipm
LV.6
10
2012-02-21 15:51
@心中有冰
我倒认为是短路DE理由:变压器漏感是不通过主磁路的,当我们短路次级的时候,其实是短路次级的磁通,而这个时候,漏感的磁通其实是没有被包含进来的欢迎大家继续拍砖
是短路FE
   漏感是分散存在的,不是集中可分离的。漏感不通过主磁路,但电流要通过漏感,漏感和励磁电感中的电流同时存在不能分离。
   理想无漏感状态下,次级短路时,初、次级励磁电感两端电压为零,初、次级励磁电感在电压为近似理想的零时能产生任意大小的电流。非理想的次级有漏感,产生电流需要电压克服漏感产生电流,即次级漏感会反射到初级中。
0
回复
xgipm
LV.6
11
2012-02-21 15:58
@bode
我认为应该是FE吧。漏感不应该分初次级,对一个变压器来说,只有一个漏感。只是为了理解上的方便,我们说有初级漏感和次级漏感。从初级看过去,这个变压器的漏感就是Lk=Lk1+Lk2*N^2.从次级看过去,这个漏感就是Lk=Lk1/N^2+Lk2。在实际电路中,漏感发生作用的时候,比如反激的漏感、全桥变压器的漏感,都是初次级同时发生作用。
初次级的漏感磁路是有差异的,当然要分初次级。如果依你所说,各绕组的漏感与匝比的平方成比例关系。
0
回复
2012-02-21 18:05
@bode
我认为应该是FE吧。漏感不应该分初次级,对一个变压器来说,只有一个漏感。只是为了理解上的方便,我们说有初级漏感和次级漏感。从初级看过去,这个变压器的漏感就是Lk=Lk1+Lk2*N^2.从次级看过去,这个漏感就是Lk=Lk1/N^2+Lk2。在实际电路中,漏感发生作用的时候,比如反激的漏感、全桥变压器的漏感,都是初次级同时发生作用。

我的理解是初级侧的漏感跟次级侧的漏感还是有不同的,正如11楼所说,在数值上可以通过匝比的平凡来等效,但其物理实质却是不同的

请指教

0
回复
2012-02-21 18:10
@xgipm
是短路FE  漏感是分散存在的,不是集中可分离的。漏感不通过主磁路,但电流要通过漏感,漏感和励磁电感中的电流同时存在不能分离。  理想无漏感状态下,次级短路时,初、次级励磁电感两端电压为零,初、次级励磁电感在电压为近似理想的零时能产生任意大小的电流。非理想的次级有漏感,产生电流需要电压克服漏感产生电流,即次级漏感会反射到初级中。

认同你这句话:“漏感是分散存在的,不是集中可分离的。”

但对于你下面的这一段话我却有疑问:既然在2楼的图纸中,理想变压器都被短路了(亦即初级励磁电感也被短路),那次级漏感如何还能通过匝比折算?

 

0
回复
xgipm
LV.6
14
2012-02-21 21:56
@心中有冰
认同你这句话:“漏感是分散存在的,不是集中可分离的。”但对于你下面的这一段话我却有疑问:既然在2楼的图纸中,理想变压器都被短路了(亦即初级励磁电感也被短路),那次级漏感如何还能通过匝比折算? 
无漏感变压器初级励磁电感被次级短接的导线折算后短接了,有漏感时短接的导线变成了次级折算过来的漏感与短接导线。即短接的导线变成了导线加漏感。
0
回复
2012-02-21 23:05
@xgipm
无漏感变压器初级励磁电感被次级短接的导线折算后短接了,有漏感时短接的导线变成了次级折算过来的漏感与短接导线。即短接的导线变成了导线加漏感。

就算如你所说,当短路次级磁通时,既然理想变压器的初次级都变成了导线,那如何还存在匝比的关系,导线与导线?

恕我愚钝,请指教。

0
回复
xgipm
LV.6
16
2012-02-21 23:34
@心中有冰
就算如你所说,当短路次级磁通时,既然理想变压器的初次级都变成了导线,那如何还存在匝比的关系,导线与导线?恕我愚钝,请指教。
不是初次级变成了导线,是初次级并上了导线,此时变成了导线是在特殊情况下的等效,导线并上任何器件均可等效成导线。虽然匝比关系依然存在,但被导线短接掩盖了。
0
回复
amonson
LV.8
17
2012-02-21 23:49

Fairchild的LLC分析计算资料认为:次级短路时,初级测得的电感量Lr=Llkp+n2Llks//Lm=Llkp+Llkp//Lm;次级开路时,初级测得的电感量Lp=Llkp+Lm。这个结果是基于Llkp=n2Llks的假设。

我的理解是短接FE,因为漏感只是相对于互感来说的,没有耦合线圈的时候只有自感,加上耦合线圈后自感=漏感+互感,所以一个线圈绕好之后,无论有没有其他耦合线圈,你物理上能短路的只有其自感,而不可能把互感单独短路。

1
回复
2012-02-22 09:30
@amonson
Fairchild的LLC分析计算资料认为:次级短路时,初级测得的电感量Lr=Llkp+n2Llks//Lm=Llkp+Llkp//Lm;次级开路时,初级测得的电感量Lp=Llkp+Lm。这个结果是基于Llkp=n2Llks的假设。我的理解是短接FE,因为漏感只是相对于互感来说的,没有耦合线圈的时候只有自感,加上耦合线圈后自感=漏感+互感,所以一个线圈绕好之后,无论有没有其他耦合线圈,你物理上能短路的只有其自感,而不可能把互感单独短路。

Fairchild的LLC资料我也看过,当时感觉有问题,但通过我昨天晚上的仔细思考,发现那个式子是正确的,后面我会画图来说明

多谢 xgipm amonson两位兄弟的指导

0
回复
2012-02-22 09:30
@xgipm
不是初次级变成了导线,是初次级并上了导线,此时变成了导线是在特殊情况下的等效,导线并上任何器件均可等效成导线。虽然匝比关系依然存在,但被导线短接掩盖了。
多谢,我想我明白了这整个过程
0
回复
zq2007
LV.11
20
2012-02-22 09:39
@amonson
Fairchild的LLC分析计算资料认为:次级短路时,初级测得的电感量Lr=Llkp+n2Llks//Lm=Llkp+Llkp//Lm;次级开路时,初级测得的电感量Lp=Llkp+Lm。这个结果是基于Llkp=n2Llks的假设。我的理解是短接FE,因为漏感只是相对于互感来说的,没有耦合线圈的时候只有自感,加上耦合线圈后自感=漏感+互感,所以一个线圈绕好之后,无论有没有其他耦合线圈,你物理上能短路的只有其自感,而不可能把互感单独短路。
现在用的最普遍的测试方法就是短接FE。
0
回复
2012-02-22 10:38

经过 xgipm amonson两位的指导,我仔细思考了其过程,现总结如下:

 

模型参数我就不多说了,可以参照2楼,需要说明的是电压源V代表电桥的测试等效电路。

正如xgipm网友所说,漏感是分散而存在的,用一个电感串联只是为了理解方便,其物理实质却不是这样的。

当我们短路次级测量初级电感的时候,短路的是EF两点这个时候,次级的磁通被短路了,但漏感由于不在主磁路中,所以幸免于难,即还是有电流流过漏感的,设电流为is,那么通过匝比等效到初级就是is/n= ip,   由于次级并未真正的完全短路,所以初级励磁电感也不是短路的,还是有很小的励磁电流i2流过。

在数值上i1=i2 +ipi1是流过初级漏感Lplk的电流

0
回复
2012-02-22 10:51
@心中有冰
经过xgipm与amonson两位的指导,我仔细思考了其过程,现总结如下:[图片] 模型参数我就不多说了,可以参照2楼,需要说明的是电压源V代表电桥的测试等效电路。正如xgipm网友所说,漏感是分散而存在的,用一个电感串联只是为了理解方便,其物理实质却不是这样的。当我们短路次级测量初级电感的时候,短路的是EF两点这个时候,次级的磁通被短路了,但漏感由于不在主磁路中,所以幸免于难,即还是有电流流过漏感的,设电流为is,那么通过匝比等效到初级就是is/n=ip,  由于次级并未真正的完全短路,所以初级励磁电感也不是短路的,还是有很小的励磁电流i2流过。在数值上i1=i2+ip,i1是流过初级漏感Lplk的电流

再将次级漏感等效到初级,如下图

 

等效的漏感为Lslk*n2,那这个图纸就跟Fairchild的资料吻合了

总的谐振电感为Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在这里n2Lslk相对于Lm来说很小,所以其并联的值主要由n2Lslk来决定

以上是个人的理解,请大家指教

后续我会做一个实验来验证

0
回复
amonson
LV.8
23
2012-02-22 18:07
@心中有冰
再将次级漏感等效到初级,如下图[图片] 等效的漏感为Lslk*n2,那这个图纸就跟Fairchild的资料吻合了总的谐振电感为Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在这里n2Lslk相对于Lm来说很小,所以其并联的值主要由n2Lslk来决定以上是个人的理解,请大家指教后续我会做一个实验来验证
我也是这么理解的,感谢冰版做的示意图,大家看起来容易多了,这个图我收藏了
0
回复
fly
24
2012-02-22 18:14
@心中有冰
再将次级漏感等效到初级,如下图[图片] 等效的漏感为Lslk*n2,那这个图纸就跟Fairchild的资料吻合了总的谐振电感为Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在这里n2Lslk相对于Lm来说很小,所以其并联的值主要由n2Lslk来决定以上是个人的理解,请大家指教后续我会做一个实验来验证

冰版分析的很详细,我想这也是为什么测试漏感时需要短路所有次级绕组而不是短路某一个绕组的原因吧

0
回复
2012-02-22 19:30
@心中有冰
再将次级漏感等效到初级,如下图[图片] 等效的漏感为Lslk*n2,那这个图纸就跟Fairchild的资料吻合了总的谐振电感为Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在这里n2Lslk相对于Lm来说很小,所以其并联的值主要由n2Lslk来决定以上是个人的理解,请大家指教后续我会做一个实验来验证
实验是做了,但得到的数据组成的4元一次方程,真正有用的方程只有3个,所以MathCAD解不出来,暂时还在想其它的办法来验证这个推理
0
回复
2012-02-22 19:35
@fly
冰版分析的很详细,我想这也是为什么测试漏感时需要短路所有次级绕组而不是短路某一个绕组的原因吧

fly版主的意思是短路所有的绕组,将所有绕组的漏感都等效到初级去了,而且是并联结构?

那么将这个结论推广到多路输出的电源中,哪个绕组等效到原边的漏感最小,那么这一路所获得的能量传递也就将越多(假设副边绕组是同样的输出电压电流),也就是说交调效果就越好。不知道这个结论是否成立?

0
回复
2012-02-22 19:42

其实这里面还有一个更深层次的问题:我上面的分析前提是将测试的电桥等效成了一个理想的电压源,但实际的电桥却不是这样的

我在思考这些问题:

1、到底我们应该用什么样的激励源来测试漏感才是最准确的呢?正弦波,方波,三角波,还是其他的?

2、测试电压多少V才是合适的?

3、测试频率多少才是较合适的?

请各路高手继续讨论下去……

0
回复
2012-02-22 20:02
@心中有冰
其实这里面还有一个更深层次的问题:我上面的分析前提是将测试的电桥等效成了一个理想的电压源,但实际的电桥却不是这样的我在思考这些问题:1、到底我们应该用什么样的激励源来测试漏感才是最准确的呢?正弦波,方波,三角波,还是其他的?2、测试电压多少V才是合适的?3、测试频率多少才是较合适的?请各路高手继续讨论下去……

这个问题问得好!

1. 我曾经测过LCR电感档的波形,是正弦波,但开关电源的开关管一般是方波驱动,我也很郁闷。。。。

2. 多少V这个影响不是很大,但如果要追求相对准确,就不好说了,和电感有关。

3. 频率影响比较大,特别是测漏感,1K和10K测出来的相差10倍都很正常。

问题是测漏感多少算OK,没有一个绝对的标准,所有要说多少V多少HZ合适,这个还得相对而言吧。。。

0
回复
2012-02-22 20:27
@javike
这个问题问得好!1.我曾经测过LCR电感档的波形,是正弦波,但开关电源的开关管一般是方波驱动,我也很郁闷。。。。2.多少V这个影响不是很大,但如果要追求相对准确,就不好说了,和电感有关。3.频率影响比较大,特别是测漏感,1K和10K测出来的相差10倍都很正常。问题是测漏感多少算OK,没有一个绝对的标准,所有要说多少V多少HZ合适,这个还得相对而言吧。。。

1、LCR是正弦波没错,但是我的问题是到底用正弦波测试准确还是用方波测试准确,理论上应该用正弦波更好。

2、对于电压的说法,有时正好跟你遇到的情况相反,测试漏感用0.1V与1V去测试,结果截然不同,甚至是相差数倍甚至更多。

我在想,为何电桥只用0.1或1V去测量呢?而不用10V甚至更高的电压去测量呢?是因为电压太高对电桥的输出功率要求太高的问题吗?还是其他?……

3、其实这个问题以前参与过一个讨论,最后的问题是用工作频率去测量的结果最准确。问题是有些电源是变频工作的,比如LLC,QR等拓扑,那么怎样才能找到较合理的折衷点呢?

欢迎大家继续讨论……

0
回复
fly
30
2012-02-22 20:57
@心中有冰
fly版主的意思是短路所有的绕组,将所有绕组的漏感都等效到初级去了,而且是并联结构?那么将这个结论推广到多路输出的电源中,哪个绕组等效到原边的漏感最小,那么这一路所获得的能量传递也就将越多(假设副边绕组是同样的输出电压电流),也就是说交调效果就越好。不知道这个结论是否成立?

我的本意是这样的,多输出变压器测试漏感时,如果只短路一个副边绕组,测出来的漏感值和短路所有绕组测出来的漏感值是不一样的。如果用你前面提到的短路副边绕组就是短路DE的话,那么就无法解释这个现象了。

漏感对交调影响的问题,的确是副边漏感越小,其交调越好。

0
回复
fly
31
2012-02-22 20:58
@心中有冰
实验是做了,但得到的数据组成的4元一次方程,真正有用的方程只有3个,所以MathCAD解不出来,暂时还在想其它的办法来验证这个推理
这么高深啊
0
回复