2019模拟分享——（无损）变压器模型

只看该作者 · 2019-12-20 10:58

HWM 发表于 2019-12-20 10:11
由上述“变比”可知，其仅相差0.63。

可见，其对结果相当敏感。

按照计算，如果这个匝比是初级引起的，确实只需要相差0.22匝（5—70/14.6），如果是次级引起的，匝数会相差3匝（5*14.6—70）。从这个角度分析，在初级侧引起的误差是主要的

2万 · 2019-12-20 12:25

yhf311 发表于 2019-12-20 10:52
如何通过测量确定变比，以及变比和匝比又是咋样的关系，请指教，如果有时间还麻烦说明下模型中的参数定义 ...

关于相关模型的变比与变压器匝比关系，给个简单说明。见下面式子。

2万 · 2019-12-20 12:29

相关模型变比与变压器匝比间关系

2万 · 2019-12-20 12:32

由上式可见，相关模型变比通常大于相应变压器的匝数比。此变比可以通过测输出开路电压得到。

只看该作者 · 2019-12-20 13:21

本帖最后由 yhf311 于 2019-12-20 13:24 编辑

HWM 发表于 2019-12-20 12:32
由上式可见，相关模型变比通常大于相应变压器的匝数比。此变比可以通过测输出开路电压得到。
...

测试开路输出电压U0，通过公式N=U0/（Ui*LB/L1）算得吗？

只看该作者 · 2019-12-20 13:26

还有无损模型中考虑线圈电阻，也就是Q值对这个模型的影响又是咋样的，请指教

1万 · 2019-12-20 13:41

这个帖子很有意义，但看得有点晕，

YHF311请把初级电感（次级开路测得），初级漏感（次级短路测得），次级电感（初级开路测得），次级漏感（初级短路测得），实际匝数比这几个参数放上来，大家算算再对比下你实际的电压比看看。

只看该作者 · 2019-12-21 00:26

这些参数已经在55，56楼说明了，实际电压相对于输入电压放大倍数在26倍，这个倍数是基于输入是类似三角波，有很多谐波成分，按照正弦波输入的话，上次测过一组数据，放大倍数应该在30—40倍之间

只看该作者 · 2019-12-22 15:03

本帖最后由 yhf311 于 2019-12-22 15:06 编辑

今天重新完整的测量了一组参数，以便可以更好的分析这个模型，并且对输入信号做了处理，改用信号发生器产生正弦波，代替实际电路原来的较多谐波成分的三角波，相关参数如下：
L1=4.13uH
LA=1.53uH
LB=2.6uH
L2=585.6uH
Q1=21.3
Q2=40.5
n1=5匝
n2=76匝
将L1和L2同名端连接串联得L3=520uH,将L1和L2异名端相连得L4=677uH,所以计算得M=(L4-L3)/4=39.25uH,K=M*M/(L1*L2)=0.637,故N=(L2/L1)^0.5/K=18.7
将以上带入得UP=-5.1U1,则UO=-5.1*18.7=-95U1
实际测试波形，得到U0/U1=2*251/13.5=37.18
备注：实际次级线圈输出为两个38匝异名端串联，中间部分抽出接地，两端输出波形为幅值相同，相位相反的正弦波，示波器测量为中间抽头和其中一端的电压幅值，且探头衰减10倍处理。
以上理论和实际之间差别较大，是否考虑品质因数，就能很好解释，希望HWM解答。

2万 · 2019-12-23 13:17

yhf311 发表于 2019-12-22 15:03
今天重新完整的测量了一组参数，以便可以更好的分析这个模型，并且对输入信号做了处理，改用信号发生器产生 ...

“将以上带入得UP=-5.1U1,则UO=-5.1*18.7=-95U1”

这次计算有问题。

2万 · 2019-12-23 13:20

下面先给T{L1,L2,M}模型

注意上面的“k”。

2万 · 2019-12-23 13:23

再给个T{LA,LB,N}模型

2万 · 2019-12-23 13:27

这里需要注意的是，按无损近似，其谐振频率在1.3MHz左右。故参数稍有偏差其对输出幅度有明显影响。

2万 · 2019-12-23 13:33

yhf311 发表于 2019-12-22 15:03
今天重新完整的测量了一组参数，以便可以更好的分析这个模型，并且对输入信号做了处理，改用信号发生器产生 ...

此外，由所示图可见，损耗影响了其相位关系。

只看该作者 · 2019-12-23 14:33

HWM 发表于 2019-12-23 13:17
“将以上带入得UP=-5.1U1,则UO=-5.1*18.7=-95U1”

这次计算有问题。

k计算的时候忘记开根号了

只看该作者 · 2019-12-23 18:37

本帖最后由 yhf311 于 2019-12-23 18:42 编辑

按照次级并联谐振的模型，谐振频率为1/（2*3.14*（LC）^0.5），计算的结果是0.788M，跟上面的谐振频率差别很大，如何从谐振的角度来理解这个问题？或者说工程上面如何去确保这个电路可以通过并联谐振的思路求解，需要确保漏感尽量小，耦合度接近全耦合吗

2万 · 2019-12-23 19:14

yhf311 发表于 2019-12-23 18:37
按照次级并联谐振的模型，谐振频率为1/（2*3.14*（LC）^0.5），计算的结果是0.788M，跟上面的谐振频率差别 ...

“按照次级并联谐振的模型，谐振频率为1/（2*3.14*（LC）^0.5），计算的结果是0.788M”

错误。

若折合到次级，L应该是折合到次级的漏感，计算得约1.3MHz。

只看该作者 · 2019-12-24 18:44

HWM 发表于 2019-12-23 19:14
“按照次级并联谐振的模型，谐振频率为1/（2*3.14*（LC）^0.5），计算的结果是0.788M”

错误。

按照模型2，将输入和输出处理方式对调，理想变压器在输入侧，输出侧用励磁电感和漏感的模型，则次级就等价为漏感和负载电容串联的谐振模型，次级等价的漏感值，按照L2A=L2-M^2/L1=212.6uH，该电感和电容串联的谐振频率计算出来，确实在1.3M.
现在的疑惑有以下几点：
1.如果设计意图是并联谐振，是否要求线圈漏感很小，不然会出现类似我这种现象，并联谐振变成了串联谐振。
2.并联谐振电路的初级是否要求是电流源，这样才能在并联谐振的时候，在次级得到较高的电压，达到谐振选频的效果。

2万 · 2019-12-25 10:21

yhf311 发表于 2019-12-24 18:44
按照模型2，将输入和输出处理方式对调，理想变压器在输入侧，输出侧用励磁电感和漏感的模型，则次级就等 ...

这里，应该没有“并联谐振”和“串联谐振”的说法。

如果是电压源驱动，那么折合到副边的那个“L”就是前面说的漏感。而若是电流源驱动，那么折合到副边的“L”应该是L2。由此可见，这两种驱动方式的谐振频率是不同的。

采用电流源驱动形式很常见，譬如三极管驱动的谐振放大器。需要注意的是，通常三极管驱动并非是理想电流源，所以实际情况会复杂一些。

无论是电压源驱动还是电流源驱动，其都有选频效果，只是谐振频率不同而已。

只看该作者 · 2019-12-25 18:00

是否可以这么理解，电流源驱动的次级可以按照并联谐振去理解和计算对应的谐振频率，电压源驱动的，次级虽然也是并联谐振的样子，但是需要按照次级等效漏感和电容的串联谐振去理解和计算比较合适。还有电流源驱动的并联谐振电路，谐振时候输出电压最高，通过谐振来实现得到需要的电压幅值，而消耗最小的电流，对于电压源驱动的并联谐振电路，谐振的时候又能达到啥目的呢？莫非跟串联谐振一样输入相同的电压，输出更高的电压吗

2019模拟分享——（无损）变压器模型

荣誉元老奖章

坚毅之洋流

十世金身

技术领袖奖章

核心会员奖章

技术奇才奖章