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開關(guān)電源變壓器"瞬態(tài)飽和"問題之探討

普通之變壓器在接通正璇交流電壓時要經(jīng)過一個過渡過程才進(jìn)入穩(wěn)定,但在第一個周期磁通密度的幅值將隨其過渡之瞬間的相位及剩餘磁通密度Br的方向不同而異,其最大值將是:2倍工作磁通密度幅值與剩餘磁通密度之和,即:
Bmax=2Bm+Br..
其中Bm為工作磁通密度的幅值..
如要防止其瞬間不能飽和,可以通過哪些渠道改善!!!
  歡迎大家來討論!
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2008-05-05 14:40
一般變壓器的deltaB均設(shè)計在B-H曲線接近拐點(diǎn)處(即開始出現(xiàn)飽和趨勢時),因而在過渡的瞬間由於變壓器鐵心嚴(yán)重飽和將會產(chǎn)生較大的浪涌電流.它衰減得很快持續(xù)時間一般只有幾個周期...
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2008-05-05 14:45
@transformer1
一般變壓器的deltaB均設(shè)計在B-H曲線接近拐點(diǎn)處(即開始出現(xiàn)飽和趨勢時),因而在過渡的瞬間由於變壓器鐵心嚴(yán)重飽和將會產(chǎn)生較大的浪涌電流.它衰減得很快持續(xù)時間一般只有幾個周期...
而我們開關(guān)電源一般是PWM控制,PWM型穩(wěn)壓電源高頻變壓器顯然會有此一過渡過程.如delta B選擇不當(dāng)時,則高頻變壓器就會很容易在過渡的瞬間發(fā)生飽和.而高頻變壓器時是和開關(guān)管直接相連并施加較高的電壓,變壓器飽和,即使是機(jī)短的幾個周期,也會導(dǎo)致高壓開關(guān)管的損壞,這是絕對不允許的...
  我推薦的方法有:
1)改變啟動方式;2)合理選取delta B...
愚見,請高手發(fā)表意見!
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yidinmu
LV.5
4
2008-05-05 16:50
@transformer1
而我們開關(guān)電源一般是PWM控制,PWM型穩(wěn)壓電源高頻變壓器顯然會有此一過渡過程.如deltaB選擇不當(dāng)時,則高頻變壓器就會很容易在過渡的瞬間發(fā)生飽和.而高頻變壓器時是和開關(guān)管直接相連并施加較高的電壓,變壓器飽和,即使是機(jī)短的幾個周期,也會導(dǎo)致高壓開關(guān)管的損壞,這是絕對不允許的...  我推薦的方法有:1)改變啟動方式;2)合理選取deltaB...愚見,請高手發(fā)表意見!
學(xué)習(xí)了,幫你頂下
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2008-05-05 17:29
還是最好分析清楚引起變壓器磁飽和原因,才好對癥下藥
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2008-05-05 17:34
@雪山無痕
還是最好分析清楚引起變壓器磁飽和原因,才好對癥下藥
最明顯的是DELTA B選擇太大,所以計算變壓器繞組圈數(shù)時要取0.2到0.25比較合理
    當(dāng)然要看在什么樣的電路拓?fù)淅?比如半橋全橋較易磁飽和,那么就得在電路里做文章
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2008-05-05 18:42
@雪山無痕
最明顯的是DELTAB選擇太大,所以計算變壓器繞組圈數(shù)時要取0.2到0.25比較合理    當(dāng)然要看在什么樣的電路拓?fù)淅?比如半橋全橋較易磁飽和,那么就得在電路里做文章
我看過很多的設(shè)計書,在選這個deltaB值時,大部分都是選0.2-0.25T左右..問其為什麼,很多不知道,這只是一個經(jīng)驗(yàn)值...然而在以低廉好用為目標(biāo)的今天,就要好好study 這個參數(shù),這關(guān)係到成本的問題...
  所以我認(rèn)為這個問題要好好考慮考慮..
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文子
LV.7
8
2008-05-06 00:23
@transformer1
我看過很多的設(shè)計書,在選這個deltaB值時,大部分都是選0.2-0.25T左右..問其為什麼,很多不知道,這只是一個經(jīng)驗(yàn)值...然而在以低廉好用為目標(biāo)的今天,就要好好study這個參數(shù),這關(guān)係到成本的問題...  所以我認(rèn)為這個問題要好好考慮考慮..
經(jīng)驗(yàn)值一定會有它的規(guī)律可尋,只是我們還沒發(fā)現(xiàn)它的計算方法.
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貝多芬
LV.7
9
2008-05-06 06:28
@transformer1
我看過很多的設(shè)計書,在選這個deltaB值時,大部分都是選0.2-0.25T左右..問其為什麼,很多不知道,這只是一個經(jīng)驗(yàn)值...然而在以低廉好用為目標(biāo)的今天,就要好好study這個參數(shù),這關(guān)係到成本的問題...  所以我認(rèn)為這個問題要好好考慮考慮..
這個問題的原理很簡單,在張占松<<開關(guān)電源的原理和設(shè)計中>>有說明,大家可以查書本
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transformer1
LV.10
10
2008-05-06 08:28
@貝多芬
這個問題的原理很簡單,在張占松有說明,大家可以查書本
對,經(jīng)驗(yàn)值是有規(guī)律可循的...
   只是我們目前沒有發(fā)現(xiàn)而已.故這一帖的目的我們就一起來探討..
首先從B-H 曲線開始.
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haonan_ren
LV.5
11
2008-05-06 08:31
@transformer1
我看過很多的設(shè)計書,在選這個deltaB值時,大部分都是選0.2-0.25T左右..問其為什麼,很多不知道,這只是一個經(jīng)驗(yàn)值...然而在以低廉好用為目標(biāo)的今天,就要好好study這個參數(shù),這關(guān)係到成本的問題...  所以我認(rèn)為這個問題要好好考慮考慮..
吼吼,小弟不懂高頻變壓器,談點(diǎn)愚見,見笑
1)考慮在變壓器前增加一線性電感,減緩啟動造成的沖擊
2)其實(shí)你講這個現(xiàn)象,有點(diǎn)象我們低頻變壓器常見的問題,沖擊電流(也叫合閘電流).變壓器在設(shè)計制作時,是否可以考慮增加磁阻的方式,來防止過沖擊飽和.
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transformer1
LV.10
12
2008-05-06 08:37
@haonan_ren
吼吼,小弟不懂高頻變壓器,談點(diǎn)愚見,見笑1)考慮在變壓器前增加一線性電感,減緩啟動造成的沖擊2)其實(shí)你講這個現(xiàn)象,有點(diǎn)象我們低頻變壓器常見的問題,沖擊電流(也叫合閘電流).變壓器在設(shè)計制作時,是否可以考慮增加磁阻的方式,來防止過沖擊飽和.
對于您的第一點(diǎn),已經(jīng)實(shí)現(xiàn),尤其是在正激電路...
第二電是不是所謂的開"氣隙"...?
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2008-05-06 08:38
@transformer1
我看過很多的設(shè)計書,在選這個deltaB值時,大部分都是選0.2-0.25T左右..問其為什麼,很多不知道,這只是一個經(jīng)驗(yàn)值...然而在以低廉好用為目標(biāo)的今天,就要好好study這個參數(shù),這關(guān)係到成本的問題...  所以我認(rèn)為這個問題要好好考慮考慮..
我在你的帖子里說明過這一點(diǎn),呵呵
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2008-05-06 08:39
@transformer1
對,經(jīng)驗(yàn)值是有規(guī)律可循的...  只是我們目前沒有發(fā)現(xiàn)而已.故這一帖的目的我們就一起來探討..首先從B-H曲線開始.
是可以計算的,非經(jīng)驗(yàn)值
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transformer1
LV.10
15
2008-05-06 08:42
@雪山無痕
我在你的帖子里說明過這一點(diǎn),呵呵
不好意思,可能是忘記了..
  能再給出公式不?
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haonan_ren
LV.5
16
2008-05-06 09:45
@transformer1
對于您的第一點(diǎn),已經(jīng)實(shí)現(xiàn),尤其是在正激電路...第二電是不是所謂的開"氣隙"...?
這個我不太清楚拉,要降低沖擊電流,在低頻變壓器當(dāng)中,通常采用加大磁阻的方式,就是將變壓器的鐵芯采取分級疊片的方式.但是高頻變壓器我就不太清楚拉,開氣隙應(yīng)該也能增加磁阻,但是不知道效果怎么樣... 學(xué)習(xí)...
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2008-05-06 13:08
@transformer1
不好意思,可能是忘記了..  能再給出公式不?
B一般取0.18到0.25間,對TDK而言:BM:390,BR:55,B=0.6*335=201,故選擇MAX值為0.25以下(以上為100攝氏度),呵呵
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transformer1
LV.10
18
2008-05-06 15:27
@雪山無痕
B一般取0.18到0.25間,對TDK而言:BM:390,BR:55,B=0.6*335=201,故選擇MAX值為0.25以下(以上為100攝氏度),呵呵
是PC40 之CORE /
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hepeng
LV.5
19
2008-05-06 20:46
@transformer1
而我們開關(guān)電源一般是PWM控制,PWM型穩(wěn)壓電源高頻變壓器顯然會有此一過渡過程.如deltaB選擇不當(dāng)時,則高頻變壓器就會很容易在過渡的瞬間發(fā)生飽和.而高頻變壓器時是和開關(guān)管直接相連并施加較高的電壓,變壓器飽和,即使是機(jī)短的幾個周期,也會導(dǎo)致高壓開關(guān)管的損壞,這是絕對不允許的...  我推薦的方法有:1)改變啟動方式;2)合理選取deltaB...愚見,請高手發(fā)表意見!
頂起
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transformer1
LV.10
20
2008-05-07 08:52
@mimosa
然則為什么是0.6,而不是其它?能不能這樣解釋:Bs=390Br=55只是典型值,不是絕對值,離散估計有20%,所以安全的,Bs取-20%,Br取+20%,結(jié)果是最高不應(yīng)超過390*0.8-55*1.2=250mT.(不考慮磁心損耗情形下)
是,某一材質(zhì)的CORE是有其典型值...
但我們得出的是工作磁通密度,而在瞬間效應(yīng)的同時,我們就需要考慮其能保證正常工作下時Bmax值的大小, 這樣才能考驗(yàn)在worst情況下不能飽和.
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2008-05-07 10:35
@mimosa
另一個解釋是:Br-Bs這范圍內(nèi),只有約60%的下段比較線性,所以用這個經(jīng)驗(yàn)值.
0.6是什么數(shù)據(jù)?
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transformer1
LV.10
22
2008-05-07 10:49
@hezaofen2008
0.6是什么數(shù)據(jù)?
那如果core 有研磨呢??  
  那個經(jīng)驗(yàn)值就要大于60%..
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mimosa
LV.4
23
2008-05-07 13:31
@雪山無痕
B一般取0.18到0.25間,對TDK而言:BM:390,BR:55,B=0.6*335=201,故選擇MAX值為0.25以下(以上為100攝氏度),呵呵
然則為什么是0.6,而不是其它?
能不能這樣解釋:Bs=390 Br=55 只是典型值,不是絕對值,離散估計有20%,所以安全的,Bs取-20%,Br取+20%,結(jié)果是最高不應(yīng)超過390*0.8-55*1.2=250mT. (不考慮磁心損耗情形下)
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mimosa
LV.4
24
2008-05-07 13:31
@mimosa
然則為什么是0.6,而不是其它?能不能這樣解釋:Bs=390Br=55只是典型值,不是絕對值,離散估計有20%,所以安全的,Bs取-20%,Br取+20%,結(jié)果是最高不應(yīng)超過390*0.8-55*1.2=250mT.(不考慮磁心損耗情形下)
另一個解釋是:Br-Bs這范圍內(nèi),只有約60%的下段比較線性,所以用這個經(jīng)驗(yàn)值.
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mimosa
LV.4
25
2008-05-07 13:42
@transformer1
那如果core有研磨呢??    那個經(jīng)驗(yàn)值就要大于60%..
有g(shù)ap的話,根本不用考慮Br,而特性也比較線性,只考慮飽和的話,可以取高點(diǎn),但另一方面還要考慮磁心損耗和溫升,頻率越高時,B應(yīng)該選得越低.
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2008-05-07 14:24
@mimosa
有g(shù)ap的話,根本不用考慮Br,而特性也比較線性,只考慮飽和的話,可以取高點(diǎn),但另一方面還要考慮磁心損耗和溫升,頻率越高時,B應(yīng)該選得越低.
請問功效多大,B應(yīng)該選多少?
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transformer1
LV.10
27
2008-05-07 17:15
@hezaofen2008
請問功效多大,B應(yīng)該選多少?
要我來選就會是:如有磨Gap 時,delta B就會比沒磨要高一些(0.1T)..
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transformer1
LV.10
28
2008-05-07 18:50
@transformer1
要我來選就會是:如有磨Gap時,deltaB就會比沒磨要高一些(0.1T)..
上面大家都討論了選擇低的 delta B,這種做法是較簡單也是常不採納的.選取較小的工作磁通密度也減小了勵磁電流,降低了磁心損耗,對提高變壓器效率,降低溫升也有利,但這是以犧牲c(diǎn)ore體積代價(體積會大)...
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transformer1
LV.10
29
2008-05-07 18:56
@transformer1
上面大家都討論了選擇低的deltaB,這種做法是較簡單也是常不採納的.選取較小的工作磁通密度也減小了勵磁電流,降低了磁心損耗,對提高變壓器效率,降低溫升也有利,但這是以犧牲c(diǎn)ore體積代價(體積會大)...
還有一種就是加軟起動電路,盡量避開"瞬間飽和"之效應(yīng)產(chǎn)生..
對于PWM方式控制的穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)并不困難,只要在電壓-脈寬轉(zhuǎn)換電路中增加幾個元器件來構(gòu)成軟啟動電路,使控制器的輸出脈寬由零逐漸增大到額定值.便能達(dá)到其目的...在使用時,也是防止穩(wěn)壓電源輸出電壓和電流過沖的需要..稱為輸出電壓軟啟動...
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hepeng
LV.5
30
2008-05-08 08:17
@transformer1
還有一種就是加軟起動電路,盡量避開"瞬間飽和"之效應(yīng)產(chǎn)生..對于PWM方式控制的穩(wěn)壓電源實(shí)現(xiàn)并不困難,只要在電壓-脈寬轉(zhuǎn)換電路中增加幾個元器件來構(gòu)成軟啟動電路,使控制器的輸出脈寬由零逐漸增大到額定值.便能達(dá)到其目的...在使用時,也是防止穩(wěn)壓電源輸出電壓和電流過沖的需要..稱為輸出電壓軟啟動...
給你發(fā)了個郵件,幫我看看好嗎,
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2008-05-08 08:26
@hepeng
給你發(fā)了個郵件,幫我看看好嗎,
請問功率大,B應(yīng)該選多少?頻率是65
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