個(gè)人認(rèn)為.加氣隙可以適當(dāng)?shù)臏p少電感量,因此在正常運(yùn)行時(shí),勵(lì)磁電流將會(huì)變大.在主開關(guān)管關(guān)閉時(shí).勵(lì)磁電流比較容易與主mos結(jié)電容諧振.如果選結(jié)電容較小的mosfet,是否可以不加氣隙.據(jù)我所知,一般低壓dcdc電源模塊不會(huì)加氣的.但是否380v轉(zhuǎn)5v或12v這種情況要不要稍微加一點(diǎn)?
不知道還有什么別的好處?歡迎大家討論!
正激有源箝位,到底要不要加氣隙?
全部回復(fù)(40)
正序查看
倒序查看
@powerlife
有的資料說(shuō)正激有源箝位的優(yōu)勢(shì)是主開關(guān)管zvs,我分析,主管開通前.因?yàn)閯?lì)磁電感的存在,原邊勵(lì)磁電流是主mos結(jié)電容放電的結(jié)果,這個(gè)電流在副邊可以讓整流管續(xù)流管同時(shí)導(dǎo)通.使得副邊被短路.原邊繞組零電壓.這時(shí)候開通.主管實(shí)在vin狀態(tài)下開通的.顯然不是zvs.我的理解有錯(cuò)誤嗎?
你說(shuō)的沒有錯(cuò)誤.有源嵌位一般都會(huì)加點(diǎn)氣縫隙的,雖然做不到ZVS但可以做到VVS.另外加點(diǎn)氣隙對(duì)大動(dòng)態(tài)是有好處的.
0
回復(fù)
@high-power
不加氣息你的變壓器會(huì)飽和的,要炸機(jī)的,這個(gè)氣息多少你要根據(jù)你輸出功率計(jì)算的,只有你的變壓器設(shè)計(jì)合理了才會(huì)工作在ZVS狀態(tài)!
正激變壓器可以不加氣隙.而且有源嵌位是雙端的,不容易飽和.
另外正激變壓器飽不飽和和輸出功率是沒有關(guān)系的.實(shí)際上ZVS很難做到,即使做到也是損失了其他一些東西,往往得不償失.而且AC-DC和DC-DC的有源嵌位也不一樣,AC-DC主開關(guān)管低電壓開通比DC-DC主開關(guān)管低電壓開通效率提升明顯些.
另外正激變壓器飽不飽和和輸出功率是沒有關(guān)系的.實(shí)際上ZVS很難做到,即使做到也是損失了其他一些東西,往往得不償失.而且AC-DC和DC-DC的有源嵌位也不一樣,AC-DC主開關(guān)管低電壓開通比DC-DC主開關(guān)管低電壓開通效率提升明顯些.
0
回復(fù)
@high-power
不加氣息你的變壓器會(huì)飽和的,要炸機(jī)的,這個(gè)氣息多少你要根據(jù)你輸出功率計(jì)算的,只有你的變壓器設(shè)計(jì)合理了才會(huì)工作在ZVS狀態(tài)!
從道理上講,主管開通之前輸出的整流和續(xù)流有一個(gè)同時(shí)導(dǎo)通的過程.這是副邊繞組被短路,原邊自然電壓為0,或接近0.如果在原邊或副邊加可飽和電感的話可能能夠使主管ZVS,但這種ZVS同時(shí)也會(huì)帶來(lái)功率的損失.我想知道的是您說(shuō)的zvs是不是這種可能會(huì)降低效率的ZVS.還是有其他的高招,虛心請(qǐng)教.候復(fù)!
0
回復(fù)
@high-power
不加氣息你的變壓器會(huì)飽和的,要炸機(jī)的,這個(gè)氣息多少你要根據(jù)你輸出功率計(jì)算的,只有你的變壓器設(shè)計(jì)合理了才會(huì)工作在ZVS狀態(tài)!
我想炸機(jī)不是氣隙引起的,設(shè)計(jì)一個(gè)完全硬開關(guān)的正激變壓器都不需要?dú)庀?如果是有源箝位,勵(lì)磁電流雙向流動(dòng)并完全可以做到伏秒積相同,那么飽和也不是復(fù)位的問題,可能是B值取得不合理,但如果這些都是允許范圍內(nèi)的,還有什么可能出現(xiàn)炸機(jī)那.只討論原理,具體的電路炸管子的可能多了.反饋回路穩(wěn)定性,功率器件安全工作區(qū)等問題先不多討論了
0
回復(fù)
@powerlife
我想炸機(jī)不是氣隙引起的,設(shè)計(jì)一個(gè)完全硬開關(guān)的正激變壓器都不需要?dú)庀?如果是有源箝位,勵(lì)磁電流雙向流動(dòng)并完全可以做到伏秒積相同,那么飽和也不是復(fù)位的問題,可能是B值取得不合理,但如果這些都是允許范圍內(nèi)的,還有什么可能出現(xiàn)炸機(jī)那.只討論原理,具體的電路炸管子的可能多了.反饋回路穩(wěn)定性,功率器件安全工作區(qū)等問題先不多討論了
你說(shuō)的完全正確.變壓器開不開氣隙,開多大氣隙這要針對(duì)具體電路來(lái).這要在實(shí)驗(yàn)中決定.
0
回復(fù)
@chernwenbin
有源鉗位變壓器加氣息是實(shí)現(xiàn)zvs的好辦法,加氣隙改變了磁滯回線的斜率,雖然磁芯損耗加大了,但畢竟是很小的.我們?cè)囼?yàn)過,加得合理大概有2%效率的提升
磁芯損耗是減少的.因?yàn)榇艍河幸徊糠质┘釉诹藲庀渡?
但是激磁電流的能量有所增加.如果是單管正激,這個(gè)能量非常不好處理,幾乎難以回收.所以單管正激一般不加氣隙.
如果是雙管正激、有源鉗位正激則由于可以無(wú)損回收激磁電流的能量,所以不在乎這個(gè)激磁電流的大小(也不要太大哦.)又因?yàn)榧ご烹娏髟龃笠院蠛虲ds諧振能量較大,可以大大增加軟開關(guān)范圍,所以才有很多人增加氣隙的.
而對(duì)于非軟開關(guān)拓?fù)?開氣隙的實(shí)際意義不大.
很多人說(shuō)開氣隙后能夠防止磁芯飽和……正確的變壓器設(shè)計(jì)就應(yīng)該會(huì)有足夠的裕量.如果依賴與這個(gè)氣隙來(lái)阻止飽和,就好比因?yàn)榉孔釉谂沙鏊鶎?duì)面而不鎖門.
但是激磁電流的能量有所增加.如果是單管正激,這個(gè)能量非常不好處理,幾乎難以回收.所以單管正激一般不加氣隙.
如果是雙管正激、有源鉗位正激則由于可以無(wú)損回收激磁電流的能量,所以不在乎這個(gè)激磁電流的大小(也不要太大哦.)又因?yàn)榧ご烹娏髟龃笠院蠛虲ds諧振能量較大,可以大大增加軟開關(guān)范圍,所以才有很多人增加氣隙的.
而對(duì)于非軟開關(guān)拓?fù)?開氣隙的實(shí)際意義不大.
很多人說(shuō)開氣隙后能夠防止磁芯飽和……正確的變壓器設(shè)計(jì)就應(yīng)該會(huì)有足夠的裕量.如果依賴與這個(gè)氣隙來(lái)阻止飽和,就好比因?yàn)榉孔釉谂沙鏊鶎?duì)面而不鎖門.
1
回復(fù)
@楚天?
磁芯損耗是減少的.因?yàn)榇艍河幸徊糠质┘釉诹藲庀渡?但是激磁電流的能量有所增加.如果是單管正激,這個(gè)能量非常不好處理,幾乎難以回收.所以單管正激一般不加氣隙.如果是雙管正激、有源鉗位正激則由于可以無(wú)損回收激磁電流的能量,所以不在乎這個(gè)激磁電流的大小(也不要太大哦.)又因?yàn)榧ご烹娏髟龃笠院蠛虲ds諧振能量較大,可以大大增加軟開關(guān)范圍,所以才有很多人增加氣隙的.而對(duì)于非軟開關(guān)拓?fù)?開氣隙的實(shí)際意義不大.很多人說(shuō)開氣隙后能夠防止磁芯飽和……正確的變壓器設(shè)計(jì)就應(yīng)該會(huì)有足夠的裕量.如果依賴與這個(gè)氣隙來(lái)阻止飽和,就好比因?yàn)榉孔釉谂沙鏊鶎?duì)面而不鎖門.
嗯,這個(gè)分析我很滿意.在現(xiàn)有的參數(shù)和電路條件下,適當(dāng)?shù)恼{(diào)整氣隙大小確實(shí)可以使主開關(guān)最大限度的接近zvs,但由于電路拓?fù)涞南拗?可能實(shí)現(xiàn)完全ZVS的效率還不如一定程度的zvs高.呵呵,我的看法是這樣的.
另外有沒有氣隙和勵(lì)磁電感方面的計(jì)算公式可查啊?請(qǐng)不吝賜教!謝謝!
另外有沒有氣隙和勵(lì)磁電感方面的計(jì)算公式可查啊?請(qǐng)不吝賜教!謝謝!
0
回復(fù)
@mimosa
同意.那加氣隙改變了什么參數(shù),使得ZVS更容易實(shí)現(xiàn)?
漏磁通確實(shí)會(huì)增加一些的.不過不太大.有無(wú)磁芯時(shí),耦合系數(shù)是會(huì)變化的.
激磁電流使得ZVS容易實(shí)現(xiàn).
比如一個(gè)100K的active-clamp forward converter ,Vin300V,40%占空比dB=200mT,PC44PQ3230,源邊匝數(shù)37匝,源邊空載電感量7mH.空載激磁電流為300V×4uS/7mH=0.17A.
若中間開一0.2mm氣隙則空載電感量為1.1mH,空載激磁電流1.09A
若中間開一1mm氣隙則空載電感量為274uH,空載激磁電流4.38A
激磁電流能量除了少部分作為磁芯損耗外,余下很大部分需要通過復(fù)位電路泄放掉.
如上述磁芯,200mT典型損耗為3.92W,則每個(gè)周期損耗39uJ,無(wú)氣隙時(shí)激磁電感存儲(chǔ)能量為101uJ-39uJ=62uJ/周期.這個(gè)能量足夠?qū)?03的電容充電到111V
如果開0.2mm氣隙則電感存儲(chǔ)能量為653uJ-39uJ=614uJ.這個(gè)能量可以將103的電容充電到350V,104的電容充電到110V.
可見,增加氣隙(減小激磁電感)能夠增加激磁能量使得諧振能量增大,有利于軟開關(guān).但是需要仔細(xì)設(shè)計(jì)諧振能量的大小,否則諧振能量的損耗也會(huì)降低效率.
激磁電流使得ZVS容易實(shí)現(xiàn).
比如一個(gè)100K的active-clamp forward converter ,Vin300V,40%占空比dB=200mT,PC44PQ3230,源邊匝數(shù)37匝,源邊空載電感量7mH.空載激磁電流為300V×4uS/7mH=0.17A.
若中間開一0.2mm氣隙則空載電感量為1.1mH,空載激磁電流1.09A
若中間開一1mm氣隙則空載電感量為274uH,空載激磁電流4.38A
激磁電流能量除了少部分作為磁芯損耗外,余下很大部分需要通過復(fù)位電路泄放掉.
如上述磁芯,200mT典型損耗為3.92W,則每個(gè)周期損耗39uJ,無(wú)氣隙時(shí)激磁電感存儲(chǔ)能量為101uJ-39uJ=62uJ/周期.這個(gè)能量足夠?qū)?03的電容充電到111V
如果開0.2mm氣隙則電感存儲(chǔ)能量為653uJ-39uJ=614uJ.這個(gè)能量可以將103的電容充電到350V,104的電容充電到110V.
可見,增加氣隙(減小激磁電感)能夠增加激磁能量使得諧振能量增大,有利于軟開關(guān).但是需要仔細(xì)設(shè)計(jì)諧振能量的大小,否則諧振能量的損耗也會(huì)降低效率.
2
回復(fù)
@楚天?
漏磁通確實(shí)會(huì)增加一些的.不過不太大.有無(wú)磁芯時(shí),耦合系數(shù)是會(huì)變化的.激磁電流使得ZVS容易實(shí)現(xiàn).比如一個(gè)100K的active-clampforwardconverter,Vin300V,40%占空比dB=200mT,PC44PQ3230,源邊匝數(shù)37匝,源邊空載電感量7mH.空載激磁電流為300V×4uS/7mH=0.17A.若中間開一0.2mm氣隙則空載電感量為1.1mH,空載激磁電流1.09A若中間開一1mm氣隙則空載電感量為274uH,空載激磁電流4.38A激磁電流能量除了少部分作為磁芯損耗外,余下很大部分需要通過復(fù)位電路泄放掉.如上述磁芯,200mT典型損耗為3.92W,則每個(gè)周期損耗39uJ,無(wú)氣隙時(shí)激磁電感存儲(chǔ)能量為101uJ-39uJ=62uJ/周期.這個(gè)能量足夠?qū)?03的電容充電到111V如果開0.2mm氣隙則電感存儲(chǔ)能量為653uJ-39uJ=614uJ.這個(gè)能量可以將103的電容充電到350V,104的電容充電到110V.可見,增加氣隙(減小激磁電感)能夠增加激磁能量使得諧振能量增大,有利于軟開關(guān).但是需要仔細(xì)設(shè)計(jì)諧振能量的大小,否則諧振能量的損耗也會(huì)降低效率.
說(shuō)的好.完全正確.給個(gè)好評(píng)
0
回復(fù)
@楚天?
漏磁通確實(shí)會(huì)增加一些的.不過不太大.有無(wú)磁芯時(shí),耦合系數(shù)是會(huì)變化的.激磁電流使得ZVS容易實(shí)現(xiàn).比如一個(gè)100K的active-clampforwardconverter,Vin300V,40%占空比dB=200mT,PC44PQ3230,源邊匝數(shù)37匝,源邊空載電感量7mH.空載激磁電流為300V×4uS/7mH=0.17A.若中間開一0.2mm氣隙則空載電感量為1.1mH,空載激磁電流1.09A若中間開一1mm氣隙則空載電感量為274uH,空載激磁電流4.38A激磁電流能量除了少部分作為磁芯損耗外,余下很大部分需要通過復(fù)位電路泄放掉.如上述磁芯,200mT典型損耗為3.92W,則每個(gè)周期損耗39uJ,無(wú)氣隙時(shí)激磁電感存儲(chǔ)能量為101uJ-39uJ=62uJ/周期.這個(gè)能量足夠?qū)?03的電容充電到111V如果開0.2mm氣隙則電感存儲(chǔ)能量為653uJ-39uJ=614uJ.這個(gè)能量可以將103的電容充電到350V,104的電容充電到110V.可見,增加氣隙(減小激磁電感)能夠增加激磁能量使得諧振能量增大,有利于軟開關(guān).但是需要仔細(xì)設(shè)計(jì)諧振能量的大小,否則諧振能量的損耗也會(huì)降低效率.
謝謝.為了降低電感量,為什么不減少圈數(shù)而要開氣隙呢?
0
回復(fù)
@high-power
在有源鉗位正激里,開氣息的目的主要是為了讓磁心不進(jìn)入飽和狀態(tài),在一個(gè)很安全的工作曲線內(nèi),還有一個(gè)重要的原因就是,有源鉗位需要一個(gè)諧振電感參與震蕩來(lái)實(shí)現(xiàn)ZVS的目的,如果開合適的氣息,可以等到一個(gè)合適的漏感來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)諧振!還有,合適的氣息可以讓變壓器的體積\功耗\溫升都控制在一個(gè)最佳的狀態(tài)!~
大家還要注意,有源鉗位正激加同步整流拓?fù)涫艿胶芏鄬@拗?大家沒有特別的要求不要用這個(gè)拓?fù)?每年交的專利維護(hù)費(fèi)都要超過利潤(rùn)!
一般的小公司最好不要用,更不要搞這個(gè)東西出口,侵犯了別人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)很麻煩的!
一般的小公司最好不要用,更不要搞這個(gè)東西出口,侵犯了別人的知識(shí)產(chǎn)權(quán)很麻煩的!
0
回復(fù)