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[求助]大功率高頻高壓變壓器能否這樣測(cè)次級(jí)繞組線(xiàn)圈電容?

廢話(huà)少說(shuō),直入正題。

首先,請(qǐng)?jiān)试S我花一丁點(diǎn)的文字將此大功率高頻高壓變壓器的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述。

1、U型磁芯;

2、初級(jí)與次級(jí)都在磁芯的同一條腿上,次級(jí)分層分段繞制,如下圖;

3、初級(jí)勵(lì)磁電感1mH,變壓器變比200,從初級(jí)測(cè)漏感3.2uH

 

然后,請(qǐng)?jiān)僭试S我給出一張拓?fù)鋱D,如下:

 

下圖為左上右下和左下右上四個(gè)開(kāi)關(guān)管的時(shí)序:

 

現(xiàn)因手頭無(wú)阻抗測(cè)量?jī)x,無(wú)法測(cè)得次級(jí)線(xiàn)圈的電容,遂有以下方法:

1、將變壓器次級(jí)的10段繞組串聯(lián),空載,無(wú)硅堆無(wú)電容;

2、通過(guò)以上拓?fù)浣o變壓器初級(jí)加30v的電壓,開(kāi)關(guān)頻率30k,測(cè)得變壓器初級(jí)電流波形如下:

 

現(xiàn)測(cè)得該波形頻率為90kHz。

問(wèn),此電流波形是否為變壓器漏感Lp和次級(jí)線(xiàn)圈電容折算到原方的集總電容Cp的諧振電流???還是初級(jí)的勵(lì)磁電感LmCp的諧振電流???還是啥也不是(根本就不能這么測(cè))???

望各位大俠給予幫助,在此謝過(guò)!

全部回復(fù)(29)
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2011-12-02 13:18
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易逆變
LV.2
3
2011-12-02 19:47
@電源網(wǎng)-源源
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如何我自己能看到到?
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易逆變
LV.2
4
2011-12-02 19:55
@電源網(wǎng)-源源
圖掛了點(diǎn)瀏覽然后插入編輯器不要直接復(fù)制到帖子里

圖片傳好了,樓上的高手,幫忙分析一下!

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2011-12-02 22:06
試驗(yàn)一下
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btma
LV.8
6
2011-12-03 00:19
不知道為何要測(cè)次級(jí)繞組電容?關(guān)注中、、、
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易逆變
LV.2
7
2011-12-03 11:49
@btma
不知道為何要測(cè)次級(jí)繞組電容?關(guān)注中、、、

漏感大,關(guān)斷電壓大;線(xiàn)圈電容大,電流尖峰大!

其實(shí)這個(gè)測(cè)試的主要目的是,若是在電路中串聯(lián)LC諧振,那么這個(gè)電容Cp便與LC串聯(lián)諧振構(gòu)成了LCC串并聯(lián)諧振了,LC串聯(lián)諧振與LCC串并聯(lián)諧振的性質(zhì)是不是完全變了?若不知道這個(gè)電容的大小,如何去分析電路的LCC呢?

現(xiàn)在關(guān)鍵問(wèn)題是,以上步驟測(cè)試出來(lái)的線(xiàn)圈電容在整個(gè)拓?fù)洚?dāng)中扮演著什么角色。

實(shí)際上這個(gè)變壓器是分段分層繞制,現(xiàn)根據(jù)上面開(kāi)貼的方法測(cè)出來(lái)的是10段串起來(lái)的總線(xiàn)圈電容,而實(shí)際上是要10個(gè)段分別接硅堆整流,然后再串聯(lián)。那么,又有一個(gè)問(wèn)題,10個(gè)段全串起來(lái)的線(xiàn)圈電容與10個(gè)段分別接硅堆整流再串起來(lái)的線(xiàn)圈電容在變壓器中的模態(tài)是否一樣呢?

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易逆變
LV.2
8
2011-12-03 12:41
@tvro
試驗(yàn)一下

試驗(yàn)波形是很漂亮的,如圖,但請(qǐng)注意,這個(gè)時(shí)候不是將10個(gè)段串起來(lái)然后用一個(gè)硅堆整流,而是將10個(gè)段分別有一個(gè)硅堆整流然后再將10個(gè)硅堆整流的電壓串起來(lái)后接濾波電容和負(fù)載,如圖,初級(jí)電流和電壓:

 

根據(jù)開(kāi)貼所說(shuō)的測(cè)試方法,我假定是漏感和線(xiàn)圈電容諧振,那么算出來(lái)的線(xiàn)圈電容這算到原方后大概是1uF,那么問(wèn)題又來(lái)了,如果用1uF的電容并在變壓器的原方,肯定出不來(lái)這個(gè)波形,難道這個(gè)折算到原方的線(xiàn)圈電容在有硅堆串聯(lián)和無(wú)硅堆串聯(lián)是兩種完全不同的情況?又是怎么個(gè)不同法呢?實(shí)際是應(yīng)該算沒(méi)硅堆的還是有硅堆的呢?

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2011-12-03 16:05
@易逆變
試驗(yàn)波形是很漂亮的,如圖,但請(qǐng)注意,這個(gè)時(shí)候不是將10個(gè)段串起來(lái)然后用一個(gè)硅堆整流,而是將10個(gè)段分別有一個(gè)硅堆整流然后再將10個(gè)硅堆整流的電壓串起來(lái)后接濾波電容和負(fù)載,如圖,初級(jí)電流和電壓:[圖片] 根據(jù)開(kāi)貼所說(shuō)的測(cè)試方法,我假定是漏感和線(xiàn)圈電容諧振,那么算出來(lái)的線(xiàn)圈電容這算到原方后大概是1uF,那么問(wèn)題又來(lái)了,如果用1uF的電容并在變壓器的原方,肯定出不來(lái)這個(gè)波形,難道這個(gè)折算到原方的線(xiàn)圈電容在有硅堆串聯(lián)和無(wú)硅堆串聯(lián)是兩種完全不同的情況?又是怎么個(gè)不同法呢?實(shí)際是應(yīng)該算沒(méi)硅堆的還是有硅堆的呢?
能達(dá)到目的就行
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易逆變
LV.2
10
2011-12-03 21:03

 

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btma
LV.8
11
2011-12-03 22:57
@易逆變
漏感大,關(guān)斷電壓大;線(xiàn)圈電容大,電流尖峰大!其實(shí)這個(gè)測(cè)試的主要目的是,若是在電路中串聯(lián)LC諧振,那么這個(gè)電容Cp便與LC串聯(lián)諧振構(gòu)成了LCC串并聯(lián)諧振了,LC串聯(lián)諧振與LCC串并聯(lián)諧振的性質(zhì)是不是完全變了?若不知道這個(gè)電容的大小,如何去分析電路的LCC呢?現(xiàn)在關(guān)鍵問(wèn)題是,以上步驟測(cè)試出來(lái)的線(xiàn)圈電容在整個(gè)拓?fù)洚?dāng)中扮演著什么角色。實(shí)際上這個(gè)變壓器是分段分層繞制,現(xiàn)根據(jù)上面開(kāi)貼的方法測(cè)出來(lái)的是10段串起來(lái)的總線(xiàn)圈電容,而實(shí)際上是要10個(gè)段分別接硅堆整流,然后再串聯(lián)。那么,又有一個(gè)問(wèn)題,10個(gè)段全串起來(lái)的線(xiàn)圈電容與10個(gè)段分別接硅堆整流再串起來(lái)的線(xiàn)圈電容在變壓器中的模態(tài)是否一樣呢?

我覺(jué)得是否我們?cè)偃亓?xí)一下LCC的內(nèi)容。

第2個(gè)C是指次級(jí)濾波等效電容折算到初級(jí)的電容,應(yīng)該非常大,在計(jì)算諧振頻率時(shí)幾乎可不考慮。并非是線(xiàn)圈電容大,電流尖峰大!。線(xiàn)圈電容主要是對(duì)初次級(jí)的干擾傳遞起作用。

分段繞制每段中串二極管一般用于小功率高壓中,比如電視機(jī)高壓包,與你開(kāi)題說(shuō)的大功率高壓不同。一般用于反激式電路,大功率一般是全橋或半橋電路,必然不能分段串二極管。但可以分段整流濾波后再串聯(lián)。在分析中次級(jí)的二極管只相當(dāng)于一個(gè)小電阻,可簡(jiǎn)單忽略或歸入衰減電阻。

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2011-12-04 13:14
@易逆變
漏感大,關(guān)斷電壓大;線(xiàn)圈電容大,電流尖峰大!其實(shí)這個(gè)測(cè)試的主要目的是,若是在電路中串聯(lián)LC諧振,那么這個(gè)電容Cp便與LC串聯(lián)諧振構(gòu)成了LCC串并聯(lián)諧振了,LC串聯(lián)諧振與LCC串并聯(lián)諧振的性質(zhì)是不是完全變了?若不知道這個(gè)電容的大小,如何去分析電路的LCC呢?現(xiàn)在關(guān)鍵問(wèn)題是,以上步驟測(cè)試出來(lái)的線(xiàn)圈電容在整個(gè)拓?fù)洚?dāng)中扮演著什么角色。實(shí)際上這個(gè)變壓器是分段分層繞制,現(xiàn)根據(jù)上面開(kāi)貼的方法測(cè)出來(lái)的是10段串起來(lái)的總線(xiàn)圈電容,而實(shí)際上是要10個(gè)段分別接硅堆整流,然后再串聯(lián)。那么,又有一個(gè)問(wèn)題,10個(gè)段全串起來(lái)的線(xiàn)圈電容與10個(gè)段分別接硅堆整流再串起來(lái)的線(xiàn)圈電容在變壓器中的模態(tài)是否一樣呢?
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易逆變
LV.2
13
2011-12-05 20:04
@btma
我覺(jué)得是否我們?cè)偃亓?xí)一下LCC的內(nèi)容。第2個(gè)C是指次級(jí)濾波等效電容折算到初級(jí)的電容,應(yīng)該非常大,在計(jì)算諧振頻率時(shí)幾乎可不考慮。并非是線(xiàn)圈電容大,電流尖峰大!。線(xiàn)圈電容主要是對(duì)初次級(jí)的干擾傳遞起作用。分段繞制每段中串二極管一般用于小功率高壓中,比如電視機(jī)高壓包,與你開(kāi)題說(shuō)的大功率高壓不同。一般用于反激式電路,大功率一般是全橋或半橋電路,必然不能分段串二極管。但可以分段整流濾波后再串聯(lián)。在分析中次級(jí)的二極管只相當(dāng)于一個(gè)小電阻,可簡(jiǎn)單忽略或歸入衰減電阻。

LCC這個(gè)話(huà)題太大,暫且路過(guò)。

btma團(tuán)長(zhǎng)說(shuō),“大功率一般是全橋或半橋電路,必然不能分段串二極管”,這句話(huà)我需要問(wèn)清楚,團(tuán)長(zhǎng)的意思是說(shuō),“每個(gè)段分別用一個(gè)橋整流后,再串聯(lián),再濾波”這種做法行不通?

便于理解,現(xiàn)將其圖形化: 

比較左右兩種方法,區(qū)別在于一個(gè)只有一個(gè)電容,另一個(gè)電容會(huì)分作幾個(gè),這有什么區(qū)別嗎?

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2011-12-05 20:23
@易逆變
LCC這個(gè)話(huà)題太大,暫且路過(guò)。btma團(tuán)長(zhǎng)說(shuō),“大功率一般是全橋或半橋電路,必然不能分段串二極管”,這句話(huà)我需要問(wèn)清楚,團(tuán)長(zhǎng)的意思是說(shuō),“每個(gè)段分別用一個(gè)橋整流后,再串聯(lián),再濾波”這種做法行不通?便于理解,現(xiàn)將其圖形化:[圖片] 比較左右兩種方法,區(qū)別在于一個(gè)只有一個(gè)電容,另一個(gè)電容會(huì)分作幾個(gè),這有什么區(qū)別嗎?
對(duì)電容的耐壓要求不同
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btma
LV.8
15
2011-12-09 00:36
@易逆變
LCC這個(gè)話(huà)題太大,暫且路過(guò)。btma團(tuán)長(zhǎng)說(shuō),“大功率一般是全橋或半橋電路,必然不能分段串二極管”,這句話(huà)我需要問(wèn)清楚,團(tuán)長(zhǎng)的意思是說(shuō),“每個(gè)段分別用一個(gè)橋整流后,再串聯(lián),再濾波”這種做法行不通?便于理解,現(xiàn)將其圖形化:[圖片] 比較左右兩種方法,區(qū)別在于一個(gè)只有一個(gè)電容,另一個(gè)電容會(huì)分作幾個(gè),這有什么區(qū)別嗎?

我說(shuō)的是串二極管,就象電視高壓包的方式,在線(xiàn)圈間串二極管,是單向驅(qū)動(dòng)的,并不是串全橋。

從原理上說(shuō),左圖可以工作,但還真沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的用法,這樣設(shè)計(jì)的意圖是什么?而且3組繞組的整流充電路徑和絕緣都不相同,工藝會(huì)比較麻煩。一般來(lái)說(shuō),相同條件下二極管的耐壓容易提高,大容量的電容耐壓不容易提高,所以右圖常見(jiàn)。2種電路原理上都可行,但器件、工藝上差別大。

典型電路可以參考雪大師的帖子:

http://bbs.dianyuan.com/topic/738596

 

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2011-12-09 06:20
@btma
我說(shuō)的是串二極管,就象電視高壓包的方式,在線(xiàn)圈間串二極管,是單向驅(qū)動(dòng)的,并不是串全橋。從原理上說(shuō),左圖可以工作,但還真沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的用法,這樣設(shè)計(jì)的意圖是什么?而且3組繞組的整流充電路徑和絕緣都不相同,工藝會(huì)比較麻煩。一般來(lái)說(shuō),相同條件下二極管的耐壓容易提高,大容量的電容耐壓不容易提高,所以右圖常見(jiàn)。2種電路原理上都可行,但器件、工藝上差別大。典型電路可以參考雪大師的帖子:http://bbs.dianyuan.com/topic/738596 
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易逆變
LV.2
17
2011-12-13 19:21
@btma
我說(shuō)的是串二極管,就象電視高壓包的方式,在線(xiàn)圈間串二極管,是單向驅(qū)動(dòng)的,并不是串全橋。從原理上說(shuō),左圖可以工作,但還真沒(méi)見(jiàn)過(guò)這樣的用法,這樣設(shè)計(jì)的意圖是什么?而且3組繞組的整流充電路徑和絕緣都不相同,工藝會(huì)比較麻煩。一般來(lái)說(shuō),相同條件下二極管的耐壓容易提高,大容量的電容耐壓不容易提高,所以右圖常見(jiàn)。2種電路原理上都可行,但器件、工藝上差別大。典型電路可以參考雪大師的帖子:http://bbs.dianyuan.com/topic/738596 

先說(shuō)聲謝謝。

最后一個(gè)疑問(wèn),雪大師的第3種電路,也就是上面的第二個(gè)電路圖,折算到原方的電容怎么算?

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btma
LV.8
18
2011-12-14 01:18
@易逆變
先說(shuō)聲謝謝。最后一個(gè)疑問(wèn),雪大師的第3種電路,也就是上面的第二個(gè)電路圖,折算到原方的電容怎么算?
一般粗略的計(jì)算是變比的平方乘電容值。
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2011-12-14 06:01
@btma
一般粗略的計(jì)算是變比的平方乘電容值。
學(xué)習(xí)
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易逆變
LV.2
20
2011-12-14 19:59
@btma
一般粗略的計(jì)算是變比的平方乘電容值。

不是這個(gè)意思,折算到原方肯定是變比的平方。

我的意思是說(shuō),比如說(shuō)我次級(jí)有10個(gè)繞組,然后每個(gè)繞組都有一個(gè)整流橋,那10個(gè)繞組的線(xiàn)圈電容是串聯(lián)?還是并聯(lián)?再折算到原方?

不知道這樣問(wèn)是否夠清楚!

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2011-12-14 21:49
@易逆變
不是這個(gè)意思,折算到原方肯定是變比的平方。我的意思是說(shuō),比如說(shuō)我次級(jí)有10個(gè)繞組,然后每個(gè)繞組都有一個(gè)整流橋,那10個(gè)繞組的線(xiàn)圈電容是串聯(lián)?還是并聯(lián)?再折算到原方?不知道這樣問(wèn)是否夠清楚!

每個(gè)單獨(dú)輸出在串聯(lián)??

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btma
LV.8
22
2011-12-14 23:20
@易逆變
不是這個(gè)意思,折算到原方肯定是變比的平方。我的意思是說(shuō),比如說(shuō)我次級(jí)有10個(gè)繞組,然后每個(gè)繞組都有一個(gè)整流橋,那10個(gè)繞組的線(xiàn)圈電容是串聯(lián)?還是并聯(lián)?再折算到原方?不知道這樣問(wèn)是否夠清楚!

清楚了,你問(wèn)的是線(xiàn)圈分布電容,那是比較復(fù)雜的問(wèn)題,既有初次級(jí)線(xiàn)圈間的分布電容,也有次級(jí)不同線(xiàn)圈層間的分布電容,還有對(duì)地的分布電容,精細(xì)計(jì)算太復(fù)雜,一般我們就采取大概的等效。

若要折算到原邊,主要是并聯(lián)關(guān)系,與次級(jí)實(shí)際電容乘變比平方比較,工藝好的話(huà)可忽略不計(jì)。但分布電容對(duì)EMI影響較大,工藝差的也許都不能正常工作。

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易逆變
LV.2
23
2011-12-15 19:43
@btma
清楚了,你問(wèn)的是線(xiàn)圈分布電容,那是比較復(fù)雜的問(wèn)題,既有初次級(jí)線(xiàn)圈間的分布電容,也有次級(jí)不同線(xiàn)圈層間的分布電容,還有對(duì)地的分布電容,精細(xì)計(jì)算太復(fù)雜,一般我們就采取大概的等效。若要折算到原邊,主要是并聯(lián)關(guān)系,與次級(jí)實(shí)際電容乘變比平方比較,工藝好的話(huà)可忽略不計(jì)。但分布電容對(duì)EMI影響較大,工藝差的也許都不能正常工作。

哦對(duì),我可能表達(dá)不清楚,我說(shuō)的是分布電容。

但還是不是我要的答案。

匝間、層間、繞組間以及雜散電容(對(duì)磁芯的分布電容,原方到次級(jí)的耦合電容,對(duì)地的分布電容(也就是對(duì)接地外殼)),折算到原方是集總電容Cp,如圖,這是最經(jīng)典的分析變壓器的等效模型,相信都知道:

 

若只有一個(gè)繞組,上圖可以準(zhǔn)確描述了。

但若有多個(gè)繞組,這個(gè)折算的情況是如何的呢?現(xiàn)在關(guān)鍵的是多個(gè)繞組是通過(guò)硅堆串起來(lái)的,如圖,以三個(gè)繞組為例,Cs表示每一個(gè)繞組的分布電容:

 

Cp = n2 (Cs1//Cs2//Cs3)??????

不知我這樣表達(dá)是否夠清楚?

因?yàn)槭谴蠊β矢邏狠敵?,變壓器的變比很大,那么Cs必然是不能忽略的。所以必然要知道Cs的大小。否則,它再跟漏感諧振,豈不成了并聯(lián)諧振?

再問(wèn),若只有一個(gè)繞組,測(cè)Cs倒是比較好,若是幾個(gè)繞組,每一個(gè)繞組的Cs1、Cs2、Cs3又要怎么測(cè)呢?

或許我問(wèn)的這些問(wèn)題都是多余的,其實(shí)根本不用考慮這個(gè),但還是想一探究竟。

希望得到大家的幫助。

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btma
LV.8
24
2011-12-16 01:29
@易逆變
哦對(duì),我可能表達(dá)不清楚,我說(shuō)的是分布電容。但還是不是我要的答案。匝間、層間、繞組間以及雜散電容(對(duì)磁芯的分布電容,原方到次級(jí)的耦合電容,對(duì)地的分布電容(也就是對(duì)接地外殼)),折算到原方是集總電容Cp,如圖,這是最經(jīng)典的分析變壓器的等效模型,相信都知道:[圖片] 若只有一個(gè)繞組,上圖可以準(zhǔn)確描述了。但若有多個(gè)繞組,這個(gè)折算的情況是如何的呢?現(xiàn)在關(guān)鍵的是多個(gè)繞組是通過(guò)硅堆串起來(lái)的,如圖,以三個(gè)繞組為例,Cs表示每一個(gè)繞組的分布電容:[圖片] Cp=n2(Cs1//Cs2//Cs3)??????不知我這樣表達(dá)是否夠清楚?因?yàn)槭谴蠊β矢邏狠敵?,變壓器的變比很大,那么Cs必然是不能忽略的。所以必然要知道Cs的大小。否則,它再跟漏感諧振,豈不成了并聯(lián)諧振?再問(wèn),若只有一個(gè)繞組,測(cè)Cs倒是比較好,若是幾個(gè)繞組,每一個(gè)繞組的Cs1、Cs2、Cs3又要怎么測(cè)呢?或許我問(wèn)的這些問(wèn)題都是多余的,其實(shí)根本不用考慮這個(gè),但還是想一探究竟。希望得到大家的幫助。
高壓開(kāi)關(guān)電源變壓器的分布電容特點(diǎn):
   
在變壓器中,由于兩個(gè)導(dǎo)體之間分布或寄生的電氣耦合,繞組線(xiàn)匝之間、同一繞組上下層之間、不同繞組之間、繞組對(duì)屏蔽層之間沿著某一線(xiàn)長(zhǎng)度方向的電位分布是變化的,這樣就形成了分布電容,由下式表示:
                                     

   
式中:M為分段的段數(shù);N為每段的層數(shù); Co為靜態(tài)電容(pf);U為層間的電位差;UP為初級(jí)電壓。
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2011-12-16 08:23
@易逆變
哦對(duì),我可能表達(dá)不清楚,我說(shuō)的是分布電容。但還是不是我要的答案。匝間、層間、繞組間以及雜散電容(對(duì)磁芯的分布電容,原方到次級(jí)的耦合電容,對(duì)地的分布電容(也就是對(duì)接地外殼)),折算到原方是集總電容Cp,如圖,這是最經(jīng)典的分析變壓器的等效模型,相信都知道:[圖片] 若只有一個(gè)繞組,上圖可以準(zhǔn)確描述了。但若有多個(gè)繞組,這個(gè)折算的情況是如何的呢?現(xiàn)在關(guān)鍵的是多個(gè)繞組是通過(guò)硅堆串起來(lái)的,如圖,以三個(gè)繞組為例,Cs表示每一個(gè)繞組的分布電容:[圖片] Cp=n2(Cs1//Cs2//Cs3)??????不知我這樣表達(dá)是否夠清楚?因?yàn)槭谴蠊β矢邏狠敵觯儔浩鞯淖儽群艽?,那么Cs必然是不能忽略的。所以必然要知道Cs的大小。否則,它再跟漏感諧振,豈不成了并聯(lián)諧振?再問(wèn),若只有一個(gè)繞組,測(cè)Cs倒是比較好,若是幾個(gè)繞組,每一個(gè)繞組的Cs1、Cs2、Cs3又要怎么測(cè)呢?或許我問(wèn)的這些問(wèn)題都是多余的,其實(shí)根本不用考慮這個(gè),但還是想一探究竟。希望得到大家的幫助。
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易逆變
LV.2
26
2011-12-16 19:45
@btma
高壓開(kāi)關(guān)電源變壓器的分布電容特點(diǎn):  在變壓器中,由于兩個(gè)導(dǎo)體之間分布或寄生的電氣耦合,繞組線(xiàn)匝之間、同一繞組上下層之間、不同繞組之間、繞組對(duì)屏蔽層之間沿著某一線(xiàn)長(zhǎng)度方向的電位分布是變化的,這樣就形成了分布電容,由下式表示:              [圖片]                          式中:M為分段的段數(shù);N為每段的層數(shù);Co為靜態(tài)電容(pf);U為層間的電位差;UP為初級(jí)電壓。

 

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2011-12-17 08:22
@易逆變
[圖片][圖片] 

公式

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raybest
LV.2
28
2012-05-21 14:37

這顯然是變壓器漏感和變壓器集中分布電容的諧振,從波形看,分布電容折算到原邊約為1uF,很有點(diǎn)大哦

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pzh000000
LV.1
29
2012-05-30 15:04
@raybest
這顯然是變壓器漏感和變壓器集中分布電容的諧振,從波形看,分布電容折算到原邊約為1uF,很有點(diǎn)大哦
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2012-05-30 20:04
@pzh000000
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