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请教下图中变压器电感量的计算方法

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楼主
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chunyang| | 2016-3-3 16:50 | 只看该作者
凭楼主提供的信息,无法计算。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-3 16:59 | 只看该作者
chunyang 发表于 2016-3-3 16:50
凭楼主提供的信息,无法计算。

多谢回复!我说的不太清楚。这个变压器的初级分别用两个MOS做开关。即N1导通时,N2断开。N2导通时,N1断开。此开关频率为8~10K。中心抽头处是一直流电压,最大输出是10V。次级两个绕组分别接500欧的电阻。此电路的作用就是产生一个经过变压器放大后的8~10K的方波,作用于500欧的负载。求此变压器初级的电感量?求这个电感量的原因主要是为了定制这个变压器。

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chunyang| | 2016-3-3 17:04 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-3 16:59
多谢回复!我说的不太清楚。这个变压器的初级分别用两个MOS做开关。即N1导通时,N2断开。N2导通时,N1断 ...

你说的这些还是无法计算。计算的话,需要知道圈数、铁芯/磁芯材料的导磁系数、尺寸等,跟电路无关。问题是,定制变压器根本不需要知道什么电感量,要的参数是变比、功率、频率、外形尺寸等。另外,负载已知,最大功率耦合下次级的阻抗应与负载相同,于是最后一个约束条件也有了。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-3 17:27 | 只看该作者
chunyang 发表于 2016-3-3 17:04
你说的这些还是无法计算。计算的话,需要知道圈数、铁芯/磁芯材料的导磁系数、尺寸等,跟电路无关。问题 ...

但是我给厂家提供变比、功率、频率这些参数,厂家做不出来。比如这个变比为1:5,初次级该绕多少圈才是合适的呢?初级绕2圈,次级绕10圈是1:5;初级绕20圈,次级绕100圈也是1:5,请问该怎么去确定这个匝数比?

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chunyang| | 2016-3-3 17:32 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-3 17:27
但是我给厂家提供变比、功率、频率这些参数,厂家做不出来。比如这个变比为1:5,初次级该绕多少圈才是合 ...

不是已经说了最后一个约束条件是负载的最大功率耦合么?

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forgot| | 2016-3-3 17:40 | 只看该作者
铁芯没有

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maychang| | 2016-3-3 22:45 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-3 16:59
多谢回复!我说的不太清楚。这个变压器的初级分别用两个MOS做开关。即N1导通时,N2断开。N2导通时,N1断 ...

楼主需要了解一下电工学中电感电路的工作。
已经知道开关频率最低8kHz,那么半个周期最大是62.5us。10V电压于62.5us内作用在半个一次绕组上,绕组中电流是线性上升的。一次电流有一部分是由于二次电流而产生,另一部分是为铁芯中建立磁场而产生。建立磁场这部分称为励磁电流。一次电感量应该使励磁电流仅占全部电流的一个很小部分,例如10%或者5%。
电感量是这样确定的。

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maychang| | 2016-3-3 22:46 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-3 17:27
但是我给厂家提供变比、功率、频率这些参数,厂家做不出来。比如这个变比为1:5,初次级该绕多少圈才是合 ...

匝数比你已经确定了,还要怎样确定?
你要确定的是匝数。而匝数与你采用的铁芯有关。

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maychang| | 2016-3-3 22:49 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-3 17:27
但是我给厂家提供变比、功率、频率这些参数,厂家做不出来。比如这个变比为1:5,初次级该绕多少圈才是合 ...

实际绕变压器时,设计者和生产厂家都不会关心一次电感量有多大,只要满足励磁电流够小即可。一次匝数,通常是由铁芯中允许的磁通密度决定的,在频率很高时,由铁损(发热)决定。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-4 17:51 | 只看该作者
多谢各位大师回复,小弟对变压器不了解。我找本书好好了解一下变压器。再次感谢!!:)

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-10 10:33 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-3 22:49
实际绕变压器时,设计者和生产厂家都不会关心一次电感量有多大,只要满足励磁电流够小即可。一次匝数,通 ...

这两天通过看书,了解了一些知识。
1.对于这个电路而言,初级匝数N=V*Ton/(△B*Ae),其中,V是加在中心抽头的电压,Ton是导通时间,当F=8K时,导通时间最长,这里Ton = 125us。file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image002.gif和Ae都是磁芯的参数,可以根据选定的磁芯,来算一下初级匝数N。比如,我们选风华高科的EFD25磁芯,参数如下图所示:



可知,Ae = 31mm2   file:///C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\msohtmlclip1\01\clip_image002.gif取0.4T,可以算出这个
N=10*125*10-6/(0.4*31*10-6)=100
然后次级匝数=5*N = 500。
然后算一下,这个初级和次级匝数能不能在这个磁芯骨架上绕的下,如果绕不下,则需要换更大体积的磁芯。
2.初级电感量L,是用来维持变压器后级空载时的磁通变化的。并不是一个很重要的参数。
比如在变压器空载时,初级磁通量为∮1,次级磁通量为∮2,则∮1 = ∮2。
变压器加上负载后(加入这两个500R负载),则此时次级磁通量变为∮21,∮21由于和∮1的方向相反,相互抵消,次级如果还想要维持原来的磁动势,则初级需要加大磁通量,磁通量为什么加大,主要还是负载有电流了。两个负载电流折射到初级,需要乘以匝比,这里是需要乘以5。再加上初级电感产生的励磁电流,此时初级电流由三部分组成。
初级电流=励磁电流+5*负载电流1+5*负载电流2。
这个初级电流就变的非常大,所以初级磁通量也随着初级电流的变大而变大了。比如加负载后的初级磁通量为∮11,则∮11远远大于∮1。
不知道这样理解对不对?还请大师指教。

fenghua.jpg (99.62 KB )

fenghua.jpg

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maychang| | 2016-3-10 10:42 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-10 10:33
这两天通过看书,了解了一些知识。
1.对于这个电路而言,初级匝数N=V*Ton/(△B*Ae),其中,V是加在中心抽 ...

“比如在变压器空载时”
变压器空载,次级没有电流,也就没有次级电流产生的磁通。此时初级有电流,称为空载电流。空载电流产生磁通,否则初级没有感生电动势。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-10 10:58 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-10 10:42
“比如在变压器空载时”
变压器空载,次级没有电流,也就没有次级电流产生的磁通。此时初级有电流,称为 ...

变压器带负载后,初级电流变大,磁通量也变大,能不能计算出来这个磁通量的变化是否超过△B*Ae?
另外,变压器开气隙后并没有改变磁芯的最大磁通密度Bs,而只是降低了剩磁Br,对于我这个电路而言,磁通的变化是在第一和第三像限来回移动,还有没有加气隙的必要?谢谢您的回复。非常感谢!对变压器这块不懂,还请您多多指教。

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maychang| | 2016-3-10 11:56 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-10 10:58
变压器带负载后,初级电流变大,磁通量也变大,能不能计算出来这个磁通量的变化是否超过△B*Ae?
另外,变 ...

“变压器带负载后,初级电流变大,磁通量也变大”
变压器带载后,初级电流变大,铁芯中磁通仅有很小的变化,而且通常是变小一点点。

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maychang| | 2016-3-10 12:00 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-10 10:58
变压器带负载后,初级电流变大,磁通量也变大,能不能计算出来这个磁通量的变化是否超过△B*Ae?
另外,变 ...

“对于我这个电路而言,磁通的变化是在第一和第三像限来回移动,还有没有加气隙的必要?”
不知道首帖图中两个“脉冲信号”性质,所以不知道是否应该加气隙。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-10 13:18 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-10 11:56
“变压器带负载后,初级电流变大,磁通量也变大”
变压器带载后,初级电流变大,铁芯中磁通仅有很小的变 ...

“变压器带载后,初级电流变大,铁芯中磁通仅有很小的变化,而且通常是变小一点点。”
大师,这句话该如何理解?初级电流变大了,难道磁芯中的磁通量没有变化吗?
这个脉冲信号是个方波。如下图所示

如何判断需不需要加气隙?加气隙跟不加气隙有什么影响?
盼回复!

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maychang| | 2016-3-10 13:29 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-10 13:18
“变压器带载后,初级电流变大,铁芯中磁通仅有很小的变化,而且通常是变小一点点。”
大师,这句话该如 ...

“初级电流变大了,难道磁芯中的磁通量没有变化吗?”
初级电流变大是由于次级电流。铁芯中磁通由总电流决定。


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maychang| | 2016-3-10 13:31 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-10 13:18
“变压器带载后,初级电流变大,铁芯中磁通仅有很小的变化,而且通常是变小一点点。”
大师,这句话该如 ...

如果初级电压平均值为零,则不需要加气隙。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-11 09:23 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-10 13:29
“初级电流变大了,难道磁芯中的磁通量没有变化吗?”
初级电流变大是由于次级电流。铁芯中磁通由总电流 ...

磁芯中的总的磁通量不变,哪这个磁芯岂不是永远不饱和了?

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