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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: adofu2008
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adofu2008|  楼主 | 2016-3-11 09:30 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览
maychang 发表于 2016-3-10 13:31
如果初级电压平均值为零,则不需要加气隙。

您说的是不是这个意思:
初级电流变大了,产生的磁通也变大了。次级由于带载也有电流产生,但这个交变的电流产生的磁通方向与初级电流产生的磁通方向相反,所以他们两个的磁通差值没有变化。
我这样理解对不对?

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maychang| | 2016-3-11 09:56 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-11 09:30
您说的是不是这个意思:
初级电流变大了,产生的磁通也变大了。次级由于带载也有电流产生,但这个交变的 ...

对了一半。

你还是对变压器工作不够了解。空载时变压器初级两端电压应该分成两部分,一部分是感生电动势,是由磁通变化产生的,另一部分是初级电流在初级铜线电阻上的电压降。任一时刻(瞬时值),这两部分之和必定等于外加电压(基尔霍夫)。其中铜线电阻的电压降通常比较小,如果忽略的话,则可以说感生电动势等于外加电压。如果外加电压频率不变电压也不变,那么铁芯中磁通峰值也不变。
次级有载后,次级有电流,但初级铜线电阻电压降加感生电动势等于外加电压这个等式不会改变(基尔霍夫)。如果外加电压没有变,因铜线电阻的电压降增加(初级电流增加),感生电动势反而减小一些(铁芯磁通也减小一些)。
铁芯不是不会饱和。一种情况是外加电压变大,另一种情况是外加电压频率降低(周期变大),第三种情况是铁芯中存在方向固定不变的磁场使得铁芯工作于磁化曲线的一侧(这种情况交流有半个周期进入饱和)。

所以,你前面说找些变压器的书籍看看,你还没有完全看明白,没有融会贯通。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-11 11:11 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-11 09:56
对了一半。

你还是对变压器工作不够了解。空载时变压器初级两端电压应该分成两部分,一部分是感生电动势 ...

下面是我测试的两张图。只不过把占空比为50%,频率为8K的方波改成了SPWM波。具体参数如下:

然后在变压器上测试后级带负载500R的输出波形。驱动方式跟一楼说的一样。
图1是磁芯不开气隙的测试波形:

图1   不开气隙的波形

以下图2是开气隙的波形测试:

图2   开气隙的波形

为什么会出现这种情况?开了气隙不是可以增加功率吗?怎么输出波形的形态变的更差了?盼大师再回复!谢谢!

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maychang| | 2016-3-11 13:04 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-11 11:11
下面是我测试的两张图。只不过把占空比为50%,频率为8K的方波改成了SPWM波。具体参数如下:

然后在变压 ...

“开了气隙不是可以增加功率吗?”
世界上的事情,哪有这么简单?要是世界上的事情都是这么简单,电子技术还要分多个专业学那么长时间吗?

“为什么会出现这种情况?”
明显铁芯已经饱和。

23楼第一幅图,纵轴上无单位,连零位都没有。那叫什么波形?SPWM就是这个样子?

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-11 14:05 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-11 13:04
“开了气隙不是可以增加功率吗?”
世界上的事情,哪有这么简单?要是世界上的事情都是这么简单,电子技 ...

不好意思,描述的不太清楚。我又画了个图,驱动波形如图1所示:

图1   上下MOS管的驱动波形

下图2是这个波形的緢节描述。

图2   波形的细节展示

现在测试的磁芯是EFD25,具体参数如下图3、图4。

图3   EFD25的参数

图4  EFD25变压器绕制参数
说明:现用两个EFD25变压器去测试,一个开气隙,另一个不开气隙。中心抽头处的电压为5V,两个负载电阻是500R。测试波形见23楼,请教一下大师,为何加气隙的变压器出来的波形没有不加气隙的好?多谢!


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maychang| | 2016-3-11 18:04 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-11 14:05
不好意思,描述的不太清楚。我又画了个图,驱动波形如图1所示:

图1   上下MOS管的驱动波形


原来你是想要干这手活。对高频变压器上端施加上面一行波形,对高频变压器下端施加下面一行波形。然后通过高频变压器反相,将其合成为完整的工频正弦波。

早点说嘛。早点说我的回复就很简单了:
办不到的事情,别想了。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-11 22:18 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-11 18:04
原来你是想要干这手活。对高频变压器上端施加上面一行波形,对高频变压器下端施加下面一行波形。然后通 ...

不合成正弦波。为什么办不到呢?理由?

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maychang| | 2016-3-12 00:18 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-11 22:18
不合成正弦波。为什么办不到呢?理由?

看看红色曲线,估计一下其频率。
这个频率比你所说8kHz方波要低得多。
要想让变压器能够传输这么低的频率,就要按照这么低的频率设计,采用工频变压器(硅钢片铁芯,绕组匝数比你的设计要多得多)。
老tyw的“新年大书包”里面有逆变专辑,是三本合集,下载来看看吧。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-12 09:19 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-12 00:18
看看红色曲线,估计一下其频率。
这个频率比你所说8kHz方波要低得多。
要想让变压器能够传输这么低的频率 ...

多谢大师百忙之中回复!
如果用EFD25的磁芯去算:
      Np = V*Ton/(B*Ae)
V = 5v,Ton = 4+8+12+24+60+24+12+8+4 = 152us = 152*10-6s,B取0.3T,Ae= 58mm2=58*10-6m2
     则计算得到Np = 46
     次级线圈Ns = 5*Np = 230
     AL=1950nH
     初级电感量(励磁电感)Lp = N2*AL = 4.12mH
     这不是所有的参数都可以计算出来吗?为什么不能用这种铁氧体磁芯呢?是不是这个励磁电感太小了,导致励磁电流很大,所以不能用。还是其他什么原因?还望大师指点迷津?


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adofu2008|  楼主 | 2016-3-12 09:26 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-12 00:18
看看红色曲线,估计一下其频率。
这个频率比你所说8kHz方波要低得多。
要想让变压器能够传输这么低的频率 ...

还有,我在第23楼已经测试出这个波形了,这个波形的形态还是很好的。
有气隙的波形形态差些,无气隙的波形形态很好。这是为什么呢?
是不是因为有气隙的变压器励磁电流大的缘故导到磁芯饱和的缘故?

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maychang| | 2016-3-12 14:51 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-12 09:19
多谢大师百忙之中回复!
如果用EFD25的磁芯去算:
      Np = V*Ton/(B*Ae)

先说清楚:你使用SPWM是什么目的?否则我不会再和你纠缠什么气隙不气隙。

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adofu2008|  楼主 | 2016-3-12 15:28 | 只看该作者
maychang 发表于 2016-3-12 14:51
先说清楚:你使用SPWM是什么目的?否则我不会再和你纠缠什么气隙不气隙。 ...

一个中频治疗仪,就是把这个波形加到人体上。电刺激治疗用的。不是做逆变器的。

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maychang| | 2016-3-12 16:15 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-12 15:28
一个中频治疗仪,就是把这个波形加到人体上。电刺激治疗用的。不是做逆变器的。 ...

那么我告诉你:变压器不能传递直流,即使初级施加带有直流成份的信号,次级也只能得到交流成份。次级能够得到多低频率的信号,取决于铁芯、匝数……等等,但绝对不可能完全复现初级的带有直流成份的信号。

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maychang| | 2016-3-12 16:17 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-12 15:28
一个中频治疗仪,就是把这个波形加到人体上。电刺激治疗用的。不是做逆变器的。 ...

铁芯越大,匝数越多(电感量大),在未进入磁饱和条件下,越能够传递较低频率的信号。也就是说,与初级带有直流成份的信号差别越小。

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PowerAnts| | 2016-3-13 17:54 | 只看该作者
又一个想利用高频变压器直接传递基波能量的,楼主省省吧,听maychang的没错,别搞什么SPWM了,直接弄个通频带函盖电疗信号的变压器,直接进行升压就行了,或是电源升压到足够高的电压,再用高压放大器进行放大到足够的电平输出。

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36
adofu2008|  楼主 | 2016-3-14 09:05 | 只看该作者
PowerAnts 发表于 2016-3-13 17:54
又一个想利用高频变压器直接传递基波能量的,楼主省省吧,听maychang的没错,别搞什么SPWM了,直接弄个通频 ...

多谢大神回复!
有两个问题:
1.23楼的波形是我实际测试出来的,说明EFD25磁芯是可以传递这个波形的。这该如何解释?
2.“直接弄个通频带函盖电疗信号的变压器”,这个变压器哪里有?有没有具体的厂家?

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PowerAnts| | 2016-3-14 09:38 | 只看该作者
adofu2008 发表于 2016-3-14 09:05
多谢大神回复!
有两个问题:
1.23楼的波形是我实际测试出来的,说明EFD25磁芯是可以传递这个波形的。这 ...

1, 波形已经严重失真了, 不是吗?
2, 你需要跟据通频带及传输功率专门设计, 然后找厂家制造

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wujh| | 2016-3-14 22:41 | 只看该作者
看了,但是没看懂!

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