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高频变压器初级线圈的电感串联计算问题

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出0入0汤圆

发表于 2012-11-9 11:11:46 | 显示全部楼层 |阅读模式
拆了一个高频变压器,如图,AC为变压器的初级线圈,B脚为AC的中间公共焊点,这个脚剪短了的,跟印制板没连接,测量值如图所示,没啥呢?初级线圈为啥要这么做,有啥意义?谢谢!

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出0入618汤圆

发表于 2012-11-9 11:30:01 | 显示全部楼层
高频变压器一般是三文治绕法,初级分两层绕,次级夹在中间。
测出的电感量正好符合电感量和圈数的平方关系。

出0入0汤圆

发表于 2012-11-9 11:30:29 | 显示全部楼层
看到你是论坛元老,我得小心说话。。。而且还要努力说话,
话说那是开电源里的高频变压器,绕法自然是三明治绕法,所以有中间断点,

出0入0汤圆

发表于 2012-11-9 11:30:59 | 显示全部楼层
本帖最后由 mixture 于 2012-11-9 11:32 编辑

为了加强耦合,变压器内部通常采用三明治绕法,比如两层初级绕组之间包裹一层次级绕组,那么变压器就需要一个抽头,剪短的那个一般就是抽头

ps:网络不行,gzhuli大师已经回答了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-9 11:36:59 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2012-11-9 11:30
高频变压器一般是三文治绕法,初级分两层绕,次级夹在中间。
测出的电感量正好符合电感量和圈数的平方关系 ...

谢谢gzhuli 大师!这个我又学了一点。

关于高频变压器的初,次级,副绕组的电感量,匝数,漏感,gzhuli 大师可以提供一点资料吗,

我在数据库及网上找了很多资料,计算公式都不一致,不晓得选用哪一个,哪一个是正确的,

买了一个现成的,拆了测量和理论计算差异非常大,现在迷茫了。谢谢!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-9 11:39:42 | 显示全部楼层
liubin1109 发表于 2012-11-9 11:30
看到你是论坛元老,我得小心说话。。。而且还要努力说话,
话说那是开电源里的高频变压器,绕法自然是三明 ...

感谢回复!没做过电源,技术里面学不完啊,跟大家虚心学习!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-9 12:00:27 | 显示全部楼层
mixture 发表于 2012-11-9 11:30
为了加强耦合,变压器内部通常采用三明治绕法,比如两层初级绕组之间包裹一层次级绕组,那么变压器就需要一 ...

mixture 也来了,我详细看了你的文档《反激式开关电源设计》(对你提供的原创资料表示非常感谢!),你曾经都弄成功了,我想你的理论公式应该没啥问题,我按照你的理论计

算现有开关电源变压器初级电感应该不到1mH,上面实际有2mH,我当然是按控制芯片的参数计算来的,这个根据你的经验正常吗?谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2012-11-9 13:27:25 | 显示全部楼层
hetao7241 发表于 2012-11-9 12:00
mixture 也来了,我详细看了你的文档《反激式开关电源设计》(对你提供的原创资料表示非常感谢!),你曾 ...

你的输出功率和工作频率是多少?纹波因子选取不一样的话,初级电感量差别是有可能很大的

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-9 13:53:52 | 显示全部楼层
本帖最后由 hetao7241 于 2012-11-9 14:01 编辑
mixture 发表于 2012-11-9 13:27
你的输出功率和工作频率是多少?纹波因子选取不一样的话,初级电感量差别是有可能很大的 ...


输出功率P=12W,工作频率FOSC=100Khz,即输出电压V=12V,电流I=1A;噪声和纹波为120mV,效率做到76%,

滤波因子我也选取的0.4,计算出来Lp为0.83106mH,选取最小0.3计算出来LP为1.1mH.

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-9 14:16:05 | 显示全部楼层
mixture 发表于 2012-11-9 13:27
你的输出功率和工作频率是多少?纹波因子选取不一样的话,初级电感量差别是有可能很大的 ...


原开关电源输入电压为176V-264V,我计算时选取的是85V,又选取0.4,所以计算出来的值差别大,

我要是按输入电压176最小值计算,滤波因子选0.3,刚好跟测量的2mH一致,

非常感谢mixture !

出0入0汤圆

发表于 2012-11-9 15:20:43 | 显示全部楼层
hetao7241 发表于 2012-11-9 14:16
原开关电源输入电压为176V-264V,我计算时选取的是85V,又选取0.4,所以计算出来的值差别大,

我要是按输 ...

12W的输出功率,按照通用电压算,100KHz电感量取1mH差不多;如果是176--265VAC,你将最大占空比仍然取为0.4的话,那就接近2mH了,不过此时反射电压会增大,注意功率管的选择

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-12 10:31:30 | 显示全部楼层
mixture 发表于 2012-11-9 15:20
12W的输出功率,按照通用电压算,100KHz电感量取1mH差不多;如果是176--265VAC,你将最大占空比仍然取为0 ...

请教一下mixture一个经验性问题,高频变压器的初,次及副绕组匝数多或少一两个,对系统及输出电压,电流影响大不呢?谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2012-11-12 11:18:13 | 显示全部楼层
hetao7241 发表于 2012-11-12 10:31
请教一下mixture一个经验性问题,高频变压器的初,次及副绕组匝数多或少一两个,对系统及输出电压,电流 ...

你需要迭代到公式里面算一下,如果是匝数比较多,比如初级好几十匝上百匝,多了或者少了一两匝问题不大,如果是次级本来匝数就很少,多了一两匝就可能导致输出二极管承受的反向电压变大,少了一两匝就可能导致初级开关管的耐压不够。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-13 10:02:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 hetao7241 于 2012-11-13 10:50 编辑
mixture 发表于 2012-11-9 15:20
12W的输出功率,按照通用电压算,100KHz电感量取1mH差不多;如果是176--265VAC,你将最大占空比仍然取为0 ...


如果输入176--265VAC,最大占空比选取多大合适呢?在网上搜了一下,有人说0.3左右,不知道0.25,0.3,还是0.35,这个计算出来电压差值比较大的.

还有纹波系数K(RF)在窄电压输入(176-220)中取多大合适呢?

谢谢!

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-13 10:07:49 | 显示全部楼层
哦,我算了一下,按最大占空比0.25,0.3.0.35都计算了,

最大0.35, Vsw=375+122=497<650*0.8=520,

也就是耐压650的管子还是基本能满足要求

出0入0汤圆

发表于 2012-11-13 10:52:31 | 显示全部楼层
hetao7241 发表于 2012-11-13 10:07
哦,我算了一下,按最大占空比0.25,0.3.0.35都计算了,

最大0.35, Vsw=375+122=497 ...

嗯,650V的管子用到550V没问题

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-13 11:49:17 | 显示全部楼层
Krf也即大家常指的是Krp我取0.7,因为输入电压在176-265范围了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-13 16:55:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 hetao7241 于 2012-11-13 17:01 编辑
mixture 发表于 2012-11-9 11:30
为了加强耦合,变压器内部通常采用三明治绕法,比如两层初级绕组之间包裹一层次级绕组,那么变压器就需要一 ...


今天拆了买的开关电源变压器,确实是三明治绕法,最里面两层初级绕组(61匝),依次是副绕组一层(11匝),次级绕组一层(9匝),最外面两层初级绕组(61匝)。

但是计算出来的初次副绕组圈数差异很大:

1.现有开关电源176-265输入:波动电压V=23(功率为12W,电压12V,电流1A,效率为0.76,电容也是22uF/400V),VDC(min)=1.414*176-23=226,VDC(max)=375

2.反射电压:Vor=0.3*226/0.7=97V , D(max)=0.3

3.变压器初级电感量: Lp=(226*0.3)*(226*0.3)*0.76/(2*0.7*12*100*1000)=2.0795(mH)    KRP=KRF=0.7, Dmax=0.3,功率为12W(V=12,I=1),频率=100K

4.确定磁芯:
   磁芯 : EE20,TDK PC40    Ae=31m㎡     Aw=50.7m㎡   Ap=31*50.7= 1571.7mm4

    IL(peak)=12*(1+0.7)/226*0.3*0.76=0.3959A    KRP=KRF=0.7, Dmax=0.3

5.确定杂比,初次级绕组及副绕组:
   初级绕组:Np=2.0795*1000*0.3959/0.28*31=94.8(T),

   匝比: n=97/12+0.7=7.6;

   次绕组: Ns=94.8/7.6=12(T);

   副绕组: Na=(14+1)*12/(12+0.7)=14(T)

对比一下,初级电感量完全一致,但初级绕组少了20多圈,而次级和副绕组多了几圈,

帮看看啥问题,谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2012-11-13 17:11:40 | 显示全部楼层
你这个计算出来应该没有问题的,但是你的纹波因子和取得太大,我写的文章中纹波因子定义是电流变化量的一半比上平均电流,Kpr应该是PI引用的定义,他是指变化电流比上峰值电流

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-11-13 17:24:06 | 显示全部楼层
mixture 发表于 2012-11-13 17:11
你这个计算出来应该没有问题的,但是你的纹波因子和取得太大,我写的文章中纹波因子定义是电流变化量的一半 ...

这样的哦,晚上我再回去算算。

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-12-6 14:54:18 | 显示全部楼层
本帖最后由 hetao7241 于 2012-12-6 15:21 编辑
mixture 发表于 2012-11-9 11:30
为了加强耦合,变压器内部通常采用三明治绕法,比如两层初级绕组之间包裹一层次级绕组,那么变压器就需要一 ...


朋友,上次忘记请教一个问题,楼主位的变压器初级电感值是1.99mH,还是4mH呢?我个人人为是4mH,谢谢!

出0入0汤圆

发表于 2012-12-6 16:36:48 | 显示全部楼层
hetao7241 发表于 2012-12-6 14:54
朋友,上次忘记请教一个问题,楼主位的变压器初级电感值是1.99mH,还是4mH呢?我个人人为是4mH,谢谢! ...

如果激励是加在AC端,当然是4mH

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2012-12-6 16:38:54 | 显示全部楼层
本帖最后由 hetao7241 于 2012-12-6 16:40 编辑
mixture 发表于 2012-12-6 16:36
如果激励是加在AC端,当然是4mH


谢谢!当初犯了一个大错,把变压器电感值弄成2mH了,绕出来的变压器带载电流达不到。

出0入0汤圆

发表于 2012-12-6 19:42:47 | 显示全部楼层
hetao7241 发表于 2012-12-6 16:38
谢谢!当初犯了一个大错,把变压器电感值弄成2mH了,绕出来的变压器带载电流达不到。 ...

看你的纹波因子取值和频率了,是10W左右的功率电感量从几百uH到几个mH都是常见的

出0入53汤圆

发表于 2014-12-14 20:45:33 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2012-11-9 11:30
高频变压器一般是三文治绕法,初级分两层绕,次级夹在中间。
测出的电感量正好符合电感量和圈数的平方关系 ...

请版主发个扫盲贴 大家一块和您学习一下

出0入0汤圆

发表于 2014-12-18 13:23:58 | 显示全部楼层
学习了,大功率(30kw)高电压30kv的高频变压器,以上计算公式和绕线方法能用不?

出0入0汤圆

发表于 2019-5-28 09:22:06 | 显示全部楼层
gzhuli 发表于 2012-11-9 11:30
高频变压器一般是三文治绕法,初级分两层绕,次级夹在中间。
测出的电感量正好符合电感量和圈数的平方关系 ...

大师请教一下,是分内分层还是,还是上下分层(上中下)?
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