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高頻變壓器設(shè)計(jì)專題

高頻變壓器設(shè)計(jì)專題
[red][本專題由 bingyu 主持][/red]
現(xiàn)在,在開關(guān)電源的設(shè)計(jì)中,高頻變壓器的設(shè)計(jì)是一個難點(diǎn),但又十分重要,不可忽視,特別是對于一些新手來講就更摸不著頭緒,請各位在這里暢所欲言,講講自己在這方面的心得,以對大家有所啟發(fā),幫助!!!
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2003-10-24 11:15
懇請大家暢所欲言!!!
請有經(jīng)驗(yàn)的大蝦們到這里為我們傳道解惑!也歡迎新手同志們到這里踴躍提問!!!大家先討論一下高頻變壓器的設(shè)計(jì)流程及方法吧,當(dāng)然大家也可以討論自己感興趣的某個方面!!!
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thdz
LV.6
3
2003-10-24 11:21
這樣的觀點(diǎn),誰反駁我!
開關(guān)電源中:1、PWM調(diào)制方式的高頻變壓器不用開磁氣隙;
2、PFM調(diào)制方式的高頻變壓器要開磁氣隙;
3、BUCK電路、BOOST電路、FLABACK電路的高頻變壓器都要開磁氣隙;
4、致于怎么開?開多少?就要根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要來定了!
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2003-10-24 11:31
@thdz
這樣的觀點(diǎn),誰反駁我!開關(guān)電源中:1、PWM調(diào)制方式的高頻變壓器不用開磁氣隙;2、PFM調(diào)制方式的高頻變壓器要開磁氣隙;3、BUCK電路、BOOST電路、FLABACK電路的高頻變壓器都要開磁氣隙;4、致于怎么開?開多少?就要根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要來定了!
請講一下PWM和PFM在開關(guān)電源中的調(diào)制有什么區(qū)別?
zdr老兄,請你講一下這兩者的調(diào)制區(qū)別是什么?為什么PWM不用開氣隙,而PFM就需要呢?望師兄詳細(xì)解之,謝謝!!
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2003-10-24 11:49
@thdz
這樣的觀點(diǎn),誰反駁我!開關(guān)電源中:1、PWM調(diào)制方式的高頻變壓器不用開磁氣隙;2、PFM調(diào)制方式的高頻變壓器要開磁氣隙;3、BUCK電路、BOOST電路、FLABACK電路的高頻變壓器都要開磁氣隙;4、致于怎么開?開多少?就要根據(jù)電路設(shè)計(jì)需要來定了!
這位同志的發(fā)言會誤導(dǎo)初學(xué)者!
你的1、3條就自相矛盾,3842控制的FLYBACK是PWM控制吧,變壓器要不要開氣隙?

開氣隙,一般是對電感量有具體要求的場合,通過調(diào)整氣隙的大小來得到合適的電感量,一般氣隙的存在是用來儲存能量的.BUCK、BOOST中使用的是電感,不是變壓器.FLYBACK的變壓器其實(shí)不是變壓器,是耦合電感.
PFM調(diào)制的電路一般是諧振方式工作的,對變壓器的漏感和勵磁電感一般有要求,所以會加氣隙.
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thdz
LV.6
6
2003-10-24 11:58
@乞力馬扎羅的雪
這位同志的發(fā)言會誤導(dǎo)初學(xué)者!你的1、3條就自相矛盾,3842控制的FLYBACK是PWM控制吧,變壓器要不要開氣隙?開氣隙,一般是對電感量有具體要求的場合,通過調(diào)整氣隙的大小來得到合適的電感量,一般氣隙的存在是用來儲存能量的.BUCK、BOOST中使用的是電感,不是變壓器.FLYBACK的變壓器其實(shí)不是變壓器,是耦合電感.PFM調(diào)制的電路一般是諧振方式工作的,對變壓器的漏感和勵磁電感一般有要求,所以會加氣隙.
還是乞力馬扎羅的雪老師的學(xué)術(shù)態(tài)比較嚴(yán)謹(jǐn)!
多謝乞力馬扎羅的雪老師,我們這邊叫法上不夠嚴(yán)謹(jǐn),導(dǎo)致口誤!多謝批評指正!
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LV.1
7
2003-10-24 14:44
我說一點(diǎn)
變壓器設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,由于功率變換形式很多,不通的變換電路,其工作特點(diǎn)也不相同,
就其工作狀態(tài)而言有兩種:
1. 雙端工作變壓器.如半橋,全橋,推挽等電路重的變壓器,由于磁芯工作在雙象限
  能保證磁芯交好復(fù)位,變壓器一般不加氣息
2.單端工作變壓器.如正激式,反激式登電路.雖然都是單端工作,但變壓器的設(shè)計(jì)有很大不同,正激式變壓器可以不加氣息,為了可靠也可以加很小氣息.而反激式變壓器除了隔離作用外,還起電感儲能作用,為防止磁芯飽和要加氣息,氣息多少要視電路具體情況來計(jì)算.總之要設(shè)計(jì)好變壓器,不緊要知道電磁,電路的基本原理,同時還要了解各種磁心材料的特性.
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2003-10-24 14:53
@
我說一點(diǎn)變壓器設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,由于功率變換形式很多,不通的變換電路,其工作特點(diǎn)也不相同,就其工作狀態(tài)而言有兩種:1.雙端工作變壓器.如半橋,全橋,推挽等電路重的變壓器,由于磁芯工作在雙象限  能保證磁芯交好復(fù)位,變壓器一般不加氣息2.單端工作變壓器.如正激式,反激式登電路.雖然都是單端工作,但變壓器的設(shè)計(jì)有很大不同,正激式變壓器可以不加氣息,為了可靠也可以加很小氣息.而反激式變壓器除了隔離作用外,還起電感儲能作用,為防止磁芯飽和要加氣息,氣息多少要視電路具體情況來計(jì)算.總之要設(shè)計(jì)好變壓器,不緊要知道電磁,電路的基本原理,同時還要了解各種磁心材料的特性.
謝謝老兄的解說!!
謝謝星期天老兄的講解!能不能講一下,在什么情況下使用什么變壓器?我代表廣大菜鳥同志們謝謝你先!!!
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LV.1
9
2003-10-24 22:32
@bingyu-1981
謝謝老兄的解說!!謝謝星期天老兄的講解!能不能講一下,在什么情況下使用什么變壓器?我代表廣大菜鳥同志們謝謝你先!!!
磁心材料的選擇
就開關(guān)電源來說,F小于100K, 功率在5KW以下的電源選用PC30或國產(chǎn)LP2材質(zhì)的鐵氧體,F在200K以內(nèi)時選用PC40或國產(chǎn)LP3材質(zhì)的鐵氧體.更大功率電源則用超微晶更何時,超微晶的工作頻率小于100K.
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gwwater
LV.6
10
2003-10-27 10:51
@
我說一點(diǎn)變壓器設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,由于功率變換形式很多,不通的變換電路,其工作特點(diǎn)也不相同,就其工作狀態(tài)而言有兩種:1.雙端工作變壓器.如半橋,全橋,推挽等電路重的變壓器,由于磁芯工作在雙象限  能保證磁芯交好復(fù)位,變壓器一般不加氣息2.單端工作變壓器.如正激式,反激式登電路.雖然都是單端工作,但變壓器的設(shè)計(jì)有很大不同,正激式變壓器可以不加氣息,為了可靠也可以加很小氣息.而反激式變壓器除了隔離作用外,還起電感儲能作用,為防止磁芯飽和要加氣息,氣息多少要視電路具體情況來計(jì)算.總之要設(shè)計(jì)好變壓器,不緊要知道電磁,電路的基本原理,同時還要了解各種磁心材料的特性.
稍微補(bǔ)充一點(diǎn), 單端正激的變壓器不用開氣息
單端正激的變壓器不用開氣息,開了只是增加損耗,毫無意義.
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xiaof
LV.4
11
2003-10-27 10:57
@gwwater
稍微補(bǔ)充一點(diǎn),單端正激的變壓器不用開氣息單端正激的變壓器不用開氣息,開了只是增加損耗,毫無意義.
不菜老師
在設(shè)計(jì)單端反激高頻變壓器時,如何根據(jù)電源的額定輸出功率來選擇磁芯大小?比如EE系列的EE16,EE19,EE20
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xiaof
LV.4
12
2003-10-27 11:02
@乞力馬扎羅的雪
這位同志的發(fā)言會誤導(dǎo)初學(xué)者!你的1、3條就自相矛盾,3842控制的FLYBACK是PWM控制吧,變壓器要不要開氣隙?開氣隙,一般是對電感量有具體要求的場合,通過調(diào)整氣隙的大小來得到合適的電感量,一般氣隙的存在是用來儲存能量的.BUCK、BOOST中使用的是電感,不是變壓器.FLYBACK的變壓器其實(shí)不是變壓器,是耦合電感.PFM調(diào)制的電路一般是諧振方式工作的,對變壓器的漏感和勵磁電感一般有要求,所以會加氣隙.
*********磁芯大小**********
在設(shè)計(jì)單端反激高頻變壓器時,如何根據(jù)電源的額定輸出功率來選擇磁芯大小?比如EE系列的EE16,EE19,EE20
  我記得好像有個輸出功率與磁芯的截面積的對應(yīng)公式?
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2003-10-27 15:42
@xiaof
不菜老師在設(shè)計(jì)單端反激高頻變壓器時,如何根據(jù)電源的額定輸出功率來選擇磁芯大小?比如EE系列的EE16,EE19,EE20
有公式的
S=0.15*(P的0.5次方),不好意思不知道根號怎么打了,然后根據(jù)面積選擇合適的磁芯
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2003-10-27 16:00
@xiangchengxu
有公式的S=0.15*(P的0.5次方),不好意思不知道根號怎么打了,然后根據(jù)面積選擇合適的磁芯
問下
S代表什么?
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2003-10-27 16:24
@大唐之鳳凰小筑
問下S代表什么?
截面積
S是磁芯截面積,P是變壓器最大承受功率
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censtar
LV.6
16
2003-10-27 16:39
@xiangchengxu
有公式的S=0.15*(P的0.5次方),不好意思不知道根號怎么打了,然后根據(jù)面積選擇合適的磁芯
?
難道就和工作頻率沒有半點(diǎn)關(guān)系嗎?
納悶!!
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2003-10-27 16:52
@censtar
?難道就和工作頻率沒有半點(diǎn)關(guān)系嗎?納悶!!
有的
不同的頻率需要選擇的磁芯材料可能不同,磁芯的大小根據(jù)面積來選擇,呵呵,讓你笑話了~
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jacki_wang
LV.11
18
2003-10-28 00:42
@gwwater
稍微補(bǔ)充一點(diǎn),單端正激的變壓器不用開氣息單端正激的變壓器不用開氣息,開了只是增加損耗,毫無意義.
在有大動態(tài)變化的場合最好開一點(diǎn)氣隙
以防飽和.
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ridgewang
LV.8
19
2003-10-28 08:20
@jacki_wang
在有大動態(tài)變化的場合最好開一點(diǎn)氣隙以防飽和.
是指輸入大動態(tài)還是負(fù)載大動態(tài)?
負(fù)載大動態(tài)似乎不必要.
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viann
LV.4
20
2003-10-28 09:17
@ridgewang
是指輸入大動態(tài)還是負(fù)載大動態(tài)?負(fù)載大動態(tài)似乎不必要.
請問:星期天
變壓器設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,由于功率變換形式很多,不通的變換電路,其工作特點(diǎn)也不相同,
就其工作狀態(tài)而言有兩種:
1. 雙端工作變壓器.如半橋,全橋,推挽等電路重的變壓器,由于磁芯工作在雙象限
能保證磁芯交好復(fù)位,變壓器一般不加氣息 .

一般不加是不是意味者還是有些情況下要加呢?什么情況?

還請各位高人說說雙端工作的變壓器為何有時要加點(diǎn)氣隙?
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ridgewang
LV.8
21
2003-10-28 17:16
@viann
請問:星期天變壓器設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,由于功率變換形式很多,不通的變換電路,其工作特點(diǎn)也不相同,就其工作狀態(tài)而言有兩種:1.雙端工作變壓器.如半橋,全橋,推挽等電路重的變壓器,由于磁芯工作在雙象限能保證磁芯交好復(fù)位,變壓器一般不加氣息.一般不加是不是意味者還是有些情況下要加呢?什么情況?還請各位高人說說雙端工作的變壓器為何有時要加點(diǎn)氣隙?
比如需要諧振時
更有甚者,比如:正反擊組合式.
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hotdw
LV.3
22
2003-10-29 10:16
@xiangchengxu
有公式的S=0.15*(P的0.5次方),不好意思不知道根號怎么打了,然后根據(jù)面積選擇合適的磁芯
有問題
你的這個公式是有前提的,工作頻率、輸出功率、磁芯散熱條件,等等都會影響磁芯的選擇.你就直接給出個公式好像不妥吧!
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2003-10-29 11:48
@gwwater
稍微補(bǔ)充一點(diǎn),單端正激的變壓器不用開氣息單端正激的變壓器不用開氣息,開了只是增加損耗,毫無意義.
未必毫無意義
正激開一丁點(diǎn)氣隙,可以減少剩磁,增大磁通可擺動范圍!
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mypower
LV.6
24
2003-10-29 12:39
@sometimes
未必毫無意義正激開一丁點(diǎn)氣隙,可以減少剩磁,增大磁通可擺動范圍!
問一個flyback變壓器問題
設(shè)計(jì)flyback變壓器時,假定Dmax,然后計(jì)算Dmin.按照電感公式有V=Lp*Ipp*f/D,Lp*Ipp*f對于一固定變壓器來說不變,是一恒定值.那按照這個公式就應(yīng)該有:
Dmin/Dmax=Vmax/Vmin
為什么幾乎所有的書上都不是這個公式,而是:
Dmin=Dmax/【(1-Dmax)K+Dmax】
K=Vmax/Vmin

請問此公式如何得出,不是與上面的公式矛盾嗎?
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2003-10-29 18:42
@mypower
問一個flyback變壓器問題設(shè)計(jì)flyback變壓器時,假定Dmax,然后計(jì)算Dmin.按照電感公式有V=Lp*Ipp*f/D,Lp*Ipp*f對于一固定變壓器來說不變,是一恒定值.那按照這個公式就應(yīng)該有:Dmin/Dmax=Vmax/Vmin為什么幾乎所有的書上都不是這個公式,而是:Dmin=Dmax/【(1-Dmax)K+Dmax】K=Vmax/Vmin請問此公式如何得出,不是與上面的公式矛盾嗎?
關(guān)于這個問題
下面的那個公式是根據(jù)最高輸入電壓和最低出入電壓同時輸出相同的平均電壓,而得出Dmin和Dmax的關(guān)系.這個沒錯.不過對你上面寫的那個公式是你限定了最大電流,而得出的Dmin和Dmax之間的關(guān)系,這兩種關(guān)系不是一會事情.
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ridgewang
LV.8
26
2003-10-29 19:17
@sometimes
未必毫無意義正激開一丁點(diǎn)氣隙,可以減少剩磁,增大磁通可擺動范圍!
我支持正激和類似正激工作的變壓器不開氣息.
開氣息只會降低效率、增大漏感、增加渦流損耗等等,其壞處罄竹難書.如果說磁通擺幅不夠,只能說是磁芯選擇有問題,特殊情況除外(比如有極其嚴(yán)格的體積要求).
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2003-10-29 19:30
@ridgewang
我支持正激和類似正激工作的變壓器不開氣息.開氣息只會降低效率、增大漏感、增加渦流損耗等等,其壞處罄竹難書.如果說磁通擺幅不夠,只能說是磁芯選擇有問題,特殊情況除外(比如有極其嚴(yán)格的體積要求).
我覺得這個不能一概而論
當(dāng)然加氣隙導(dǎo)致的種種壞處,的確是罄竹難書.但是不見得就是一壞到底.看場合吧,對于一定的磁芯來說,能增加擺幅也是件好事,可以不用選太大的磁芯.而且在其他一些場合,比如某些軟開關(guān)場合,也用加氣隙來實(shí)現(xiàn)軟開關(guān).
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ridgewang
LV.8
28
2003-10-29 19:37
@sometimes
我覺得這個不能一概而論當(dāng)然加氣隙導(dǎo)致的種種壞處,的確是罄竹難書.但是不見得就是一壞到底.看場合吧,對于一定的磁芯來說,能增加擺幅也是件好事,可以不用選太大的磁芯.而且在其他一些場合,比如某些軟開關(guān)場合,也用加氣隙來實(shí)現(xiàn)軟開關(guān).
除非找不到第二種磁芯
非要死扛一種不放.其實(shí)很多時候可以通過對磁導(dǎo)率的選取實(shí)現(xiàn)(相當(dāng)于分散氣息,比開一個口子好多了).
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2003-10-29 19:51
@ridgewang
除非找不到第二種磁芯非要死扛一種不放.其實(shí)很多時候可以通過對磁導(dǎo)率的選取實(shí)現(xiàn)(相當(dāng)于分散氣息,比開一個口子好多了).
這本來就是一種選擇
這不是什么死扛一種,只是一種選擇而已.
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jacki_wang
LV.11
30
2003-10-29 21:14
@xiangchengxu
有公式的S=0.15*(P的0.5次方),不好意思不知道根號怎么打了,然后根據(jù)面積選擇合適的磁芯
這個公式哪來的
是什么topology用的?
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jacki_wang
LV.11
31
2003-10-29 21:19
@sometimes
這本來就是一種選擇這不是什么死扛一種,只是一種選擇而已.
這個問題不必爭論
大家有興趣就做做動態(tài)時關(guān)機(jī)看一看變壓器有沒有飽和就夠了.
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