变压器输出LC并联谐振信号幅值过大的疑问

2019-11-25 19:51

本帖最后由 yhf311 于 2019-11-25 19:56 编辑

最近在测量一个电路，电路模型为变压器输出LC并联谐振，输入信号为运放输出的一个频率为1M，峰峰值在23V的一个三角波，变压器变比为输入5匝，输出35匝，1：7，变压器输出接电容，等价于变压器输出线圈电感和输出电容并联谐振，设计上面谐振频率为1M，实际测试发现，输出的正弦波峰峰值居然达到300V，按照输入和输出的关系接近300/23V=13倍，远远大于变压器的匝比7，已经确认过实际的变压器的匝比，确实是5：35，下图的黄色为输入信号，绿色为输出信号。此事非常疑惑，还请高手指点。

2019-11-26 09:03

变压器正常，则不管你副边是不是接了谐振电容，电压的初次级匝比关系的不会破坏的。
根据你测量，波形应该不是原副边分别波形，三角波是运放输出波形吧？
变压器是不是串联了电容？串联发生了谐振呢？

2019-11-26 09:22

比例关糸不会被破坏，要点是后级的映射到前级的因素影响了前级的负载条件，看下初级的电压幅度是多少。

2019-11-26 09:28

谐振了就会输出高于扎数比的电压。仿真软件也可以做出这个结果。

2019-11-26 09:33

本帖最后由 xukun977 于 2019-11-26 09:40 编辑

这个帖子好!!!!!!!!!!!

理论大师展现实力的好机会！！！！！

提醒：
①要想满足电压比等于匝数比，需要满足三个条件！！！！！！！！！
②相对于纯电阻负载，顶楼情况的电压比，会有两个极值，而非1个！！！！！

2019-11-26 09:37

考虑LC回路的Q值
这个应该很正常

2019-11-26 13:28

steelen 发表于 2019-11-26 09:37
考虑LC回路的Q值
这个应该很正常

如果以纯电压源接到初级是不会放大的，以前收音机的中频放大，是以电流模的信号注入中周初级，激出很大的信号，次级谐振时，初级反应出的等效阻抗最大。

2019-11-26 13:30

king5555 发表于 2019-11-26 12:55
输入正弦波才能好好确认。三角波的尖峯关糸到示波器性能。以及次级电容接不接的情況。 ...

如果纯电压源接初级，变压器没有包和，且全耦合，次级不可能超出变比。

2019-11-26 13:34

steelen 发表于 2019-11-26 09:37
考虑LC回路的Q值
这个应该很正常

前提时电流信号流入才对。

2019-11-26 21:26

tianxj01 发表于 2019-11-26 09:03
变压器正常，则不管你副边是不是接了谐振电容，电压的初次级匝比关系的不会破坏的。
根据你测量，波形应该 ...

三角波是运放输出波形，变压器初级没有串联电容，次级是并联了电容的，在1M的频率下，寄生的电容应该还没有到需要考虑的时候。

2019-11-26 21:28

zyj9490 发表于 2019-11-26 09:22
比例关糸不会被破坏，要点是后级的映射到前级的因素影响了前级的负载条件，看下初级的电压幅度是多少。 ...

初级幅值就是图中的三角波幅值，23V，输出接近300V，输入输出的变比接近13，远远大于匝比7，这个正是我疑惑的地方。

2019-11-26 21:41

GavinZ 发表于 2019-11-26 09:28
谐振了就会输出高于扎数比的电压。仿真软件也可以做出这个结果。

谐振还是有电压（串联）和电流（并联）谐振区分的，现在是并联谐振，不应该出现这种情况。

2019-11-26 21:42

steelen 发表于 2019-11-26 09:37
考虑LC回路的Q值
这个应该很正常

Q值是电流的放大，还是电压的放大，还是有区别的。

2019-11-26 21:44

xukun977 发表于 2019-11-26 09:33
这个帖子好!!!!!!!!!!!

理论大师展现实力的好机会！！！！！

本人愚钝，还请指点。

2019-11-26 21:46

king5555 发表于 2019-11-26 12:55
输入正弦波才能好好确认。三角波的尖峯关糸到示波器性能。以及次级电容接不接的情況。 ...

今天拿波形发生器用1m正弦波测试了，也是一样的结论，输出和输入的比值接近20倍，远远大于匝数比7。

2019-11-26 21:49

zyj9490 发表于 2019-11-26 13:28
如果以纯电压源接到初级是不会放大的，以前收音机的中频放大，是以电流模的信号注入中周初级，激出很大的 ...

是的，初级如果是电流源驱动，在次级并联谐振的时候，次级阻抗最大，阻抗变换到初级也同样最大，这个时候初级线圈上面可以得到最高的电压，同样在次级也得到最高的电压输出，这种谐振模式我们也有应用。

2019-11-26 21:54

king5555 发表于 2019-11-26 13:44
电压比才是实际变压比。匝数比并不精确，圈数不一定刚好是整数，耦合度不一定是1。也受寄生丶分布电容影 ...

实际的变比应该是小于匝数比的，主要是需要考虑漏感和耦合系数不为1，我实际测试过初次级的线圈电感值，初级4uh，次级144uh，是小于匝数比的平方的，这个是可以理解的，所以实际的电压比应该是小于匝数比才对，远大于匝数比很疑惑。

2019-11-26 23:51

本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-27 00:08 编辑

yhf311 发表于 2019-11-26 21:49
是的，初级如果是电流源驱动，在次级并联谐振的时候，次级阻抗最大，阻抗变换到初级也同样最大，这个时候 ...

此种问题，可能是次级漏感与次级电容发生谐振引发的，可测下漏感是多少，因为漏感能量无法反馈到初级，不被初级电源吸收（或者说抑止），更别说初次级的比列了，因此时，不能用理想变压器处理。W=1/(LC)^0.5,L是次级漏感，C是谐振电容。

2019-11-27 00:17

本帖最后由 zyj9490 于 2019-11-28 08:25 编辑

yhf311 发表于 2019-11-26 21:49
是的，初级如果是电流源驱动，在次级并联谐振的时候，次级阻抗最大，阻抗变换到初级也同样最大，这个时候 ...

应是次级漏感引发的，公式如下：VO/VI=(L2/L1)^0.5/(1-C*W^2*L3),L1,L2分别是初次级自感，L3是次级漏感。M=(L2*L1)^0.5

2019-11-27 00:18

不能用全耦合变压器处理。

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