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变压器环流

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cmg
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  • 2009-7-2 09:25:08
改版后第一次发贴,看到有很多选项,不知“设置看贴所需积分”是做何用处?
经常看到书上写多绕组并联时可能有环流存在,正好这几天有个项目想提高效率和降低辐射干扰,就用了次级夹初级的三明治,但是用两个相同的次级把初级夹起来,后面又没有用各自单独的整流管,是出线处直接并联。发现效率变化不大,测试后发现有换流存在。所以请大家注意这个问题,如果用次级夹初级时,做好两个绕组串连,而不是并联。如果因为匝数少不好绕非并联时,要各自用整流管,但效果也不会太好,因为两个绕组的电流是不相等的,并且差距很大。所以要想比较好的并联,还是绕在同一个绕组,或两个相近的绕组才好。

CH1为初级开关波形,CH3,CH4为两个绕组各自的电流,Math2为次级流过整流管的电流。
设一个小提问,不知大家从上面图上能发现什么?
YTDFWANGWEI
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  • 2009-7-2 09:32:26
 
小功率简单并联会存在这样问题,大功率都是整流后并联使用。
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 09:43:52
 
确如cmg与 YTDFWANGWEI 两位大师所言.
ll91588
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  • 2009-7-2 09:46:10
 
王工,小功率也未必会有这样的问题吧。愿闻其详!
YTDFWANGWEI
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  • 2009-7-2 09:50:15
 
我的意思是这样的,小功率要是用副边整流后并联好象没意义。如果是并联后蒸馏,那么由于副边绕组的耦合程度不一样,必然导致感应电压不一致,直接并联是不是容易导致环流呢?这个试验我没做过,但我觉得存在。
我原来用原边串联副边并联的方式,当时想过副边并联后再一起整流,但没实施,总感觉会存在问题,大家正好帮忙一起分析分析可能存在的问题,呵呵。
ll91588
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  • 2009-7-2 15:05:26
 
多谢王工的分析
cmg
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  • 2009-7-3 07:35:50
 
小功率的并联怎么没有意义呢?现在有能源之星和COC的能效要求(国内也有相关的能效要求,只不过要求不严格),有时候就差那么1个点的效率,并联之后就达到了。
实行2.0,也就是5级能效后,大部分厂家的适配器产品都要重新开发,投入大量人力物力。即使这样,有些还是达不到。
gxg1122
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涨知识了   
admin
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管理员
  • 2009-7-2 09:52:42
 
回cmg大师,设置看帖所需积分 是完整版中针对网友上传的优秀资料供下载所设的,只是现在完整版还没有上所以让大家误会了。我们现在正在加紧制作还需要几天便可。
蒋江黔
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  • 2009-7-2 10:08:15
 
上过一次当,N久以前,也是三明治,一次侧三条,二次侧两条,并联,绕时小心翼翼,那怕弄错一匝,也会形成一个等效短路匝. 即使是这样,最终还是内层发热严重(内层线比外层线短了1/3)
而且,反激的话,还会因为开了气隙,等效磁导率不是太大, 磁链不会完全穿过每一层的面积,各层的感应电动势不完全相同,直接并联,会加剧各层的电流不均匀.
整流后再并,改善并不大,除非精确地跟据各层的周长,来分配线径,做到各层的电阻尽量的相等.
周挺巧
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  • 2009-7-2 10:25:44
 
特别是小功率的开关电源变压器匝数比较多,搞错一匝也并不奇怪,这时次级采用并联将是致命的
cmg
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  • 2009-7-2 10:43:13
 
整流后再并,就没有环流存在了,如果两个绕组在同一层,或靠在一起的两层,电流差别很小,但是直流电阻低了一半,根据那个Dowell曲线,交流损耗也可以降低。效率提高。试验结果也确实如此。
你的团队建的怎么样了,有没有多余的人手给我一个---想带个小徒弟。
蒋江黔
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  • 2009-7-2 11:22:53
 
现在有三个人, 计划往大功率发展,主要折腾1-100KW,目前电力供应,是靠24组蓄电池组成的290-320V直流母线,市电桥式整流长期浮充。能达到30KW*半小时容量。下一步计划再添一套,可并可串。
20只1000uF/450V的电容器组,装在一个铁笼子里,丢在阳台外,有点怕某一个击穿爆炸,储能量达到1200J,这能量相当于4颗刚出膛的五四式手枪弹的总动能
郭兄要带弟子,坛子里大把的人排队,俺这八路训练出来的人,搞不好会给你添乱子,哈...
w34425066
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  • 2009-7-2 16:46:38
 
不知大哥需要什么样的人手,13826573107电话联系!
cmg
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  • 2009-7-3 09:41:56
 
要求首先是人品好。专科毕业就可以了,学电子相关专业,想投身电源事业,毕业1-2年,或刚毕业的也可以考虑。
风之子
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  • 2009-11-21 13:34:18
 
cmg老师还要徒弟吗?
决战
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副总工程师
  • 2010-2-3 14:31:17
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果然有大师风范!
xiatao
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  • 2009-7-3 10:05:16
 
CMG 大事,我想拜你为师,我是中专毕业,不知道你在不在意,但我从事电源有3年了,希望你能收我为徒!
zhaol132
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本网技工
  • 2009-7-4 23:12:07
 
想找个什么样的?电话联系 13428996360
macwolf
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本网技师
  • 2010-1-17 21:06:30
 
CMG大哥,对开关电源现在极度关切,有很多问题都不知向谁说,如不介意带带我吧。联系方式13811834743
cmg
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  • 2010-1-18 09:02:16
 
这都是很久以前的事情了。
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 10:20:01
 
当然,关键还是要做到并联绕组的特性尽量相近.
YTDFWANGWEI
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  • 2009-7-2 10:31:17
 
在实际应用中,很难做到并联绕组的特性相近的,特别是批产的时候估计更难控制。
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 10:49:17
 
是的,但设法减小误差,整流后再并联要好很多.
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 10:55:27
 
副边采用多股麻花式绞合,再绕制,均衡性会好很多.
蒋江黔
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  • 2009-7-2 11:06:08
 
这就是所谓的利兹线, 忽悠人的, 就单跟线来看,趋肤效应貌似解决了,不过多股绞在一起,临近效应十分强,绞在内部的导线,高频电流在磁力线的推挤下,还是卖力地想往外面跑,交流电阻不见得就比一根大导线好,哈...
cmg
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  • 2009-7-2 11:34:58
 
利兹线并不是忽悠人的,它的层数虽然多了,但Q值小了,但由于这两个值不是线性的关系,所以合理设计是可以减小损耗的,特别是交流电流很大的地方,如LLC的谐振电感(就没有直流)。
但你最后的结论倒是对的,即“交流电阻不见得就比一根大导线好”,这个是直流成分比较大的时候是这样的。如滤波电感,反激的次级绕组,同样空间下大导线的有效导电面积比利兹线多很多,直流电阻比利兹线小很多,利兹线减小的交流损耗比不上增加的直流损耗,效率就下降了,导热也不好。
所以利兹线是看场合的。
蒋江黔
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  • 2009-7-2 12:17:42
 
哈,在一个传统经典设计中,组成利兹线的单股自粘线,从窗口利用率的角度考察, 其最佳直径为基波穿透深度的2倍,那么多股胶合起来,总的半径便大大超过了穿透深度.
由于利兹线内,每一单股的电流流向相同,则利兹线中心的磁场是很强的,由于众多的线是绞合起来的,每一单股都有一部份会经过这些部位,受到较大的磁场作用, 中部导线中的电流,会削尖关的要往外面挤,却受到漆层的阻挡, 那就只好沿着最靠外一侧的极小面积流过,利兹线的"合理"分配每跟单股导线的电流,是在玩平均分担损耗的游戏.这种损耗,所受的作用便是大家都熟悉的临近效应.
真正的大一统玩法,是要想办法为导线提供回流,彻低消除临近效应, 俺最先玩的是一次侧与二次侧绞合,前年还曾经在铜丝外包一层热缩管绝缘,插到铜管里去,做过试验, 利用二次侧的"回流"来消除临近效应,但这样一来,一/二次侧间的寄生电容急剧加大, 显然无法进入实用. 俺目前的玩法,还是三明治,不过层厚限于2倍的穿透深度,这样一来,一/二次侧间的电流磁场互相低消,临近效应消除
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 12:22:57
 
这个的确很有道理,同感.
cmg
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  • 2009-7-3 07:28:56
 
我说的是利兹线与单股线相比在交流电流占主要成分的情况下通过降低AC/DC电阻比来提高效率。当然是在绕法相同的情况下比。至于怎么通过变压器绕法降低临近效应的影响,我想不是每个工程师都清楚的,发点资料。

slup125.pdf/

slup125.pdf

1.46 MB, 下载次数: 360

晶纲禅诗
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  • 2009-7-3 09:30:53
 
我有一个驱变,是分5层的,我把1 3 5层(2 4层输出)的每个10T绕组都并联起来,
做为输入端.对此做法的环流问题,大家怎么看?
cmg
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  • 2009-7-3 09:37:32
 
均衡驱动的主动绕组不存在环流问题,而你的次级绕组并不不是并联的,所以没问题的。
晶纲禅诗
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  • 2009-7-3 09:59:52
 
其实这个方案早已量产过几万,重未有过什么问题,只是忽然钻起牛角尖,才有此问,感谢cmg释疑.
cmg
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  • 2009-7-3 11:45:42
 
其实有点环流也没有什么问题,只是大家讨论一下而已,能从理论上更好的理解。
蒋江黔
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  • 2009-7-3 09:57:00
 
拜托,还让人说话不? 一句每个人都知道就会把别人给堵死了,“每个人都知道”这句话, 好狠毒. 呵呵
每个人都这也知道, 那也知道, 那么这儿就没这么多人玩了. 大家的目的都是闲暇时各抒已见, 共同提高,
俺在这里,在与大家的讨论中,学到不少东西,顺便感谢一下大家
cmg
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  • 2009-7-3 11:38:12
 
对不起,山人兄弟应该有海量,我修改一下。做工程的有时候说话可能没有那么注意。
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 11:11:03
 
山人兄误会了,我是指如3路并联,则3根线先绞合,这样每根线所处的磁场会相对均衡些.
sunxj_007
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  • 2009-7-2 12:06:47
 
没有特殊情况我是不会这么做的!现在我们做的2.5KW全桥移相都是串联的。以前做过小功率的,反激式,出线并联,效果很不理想!
晶纲禅诗
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  • 2009-7-2 12:16:49
 
并也好,串也好,所要达到的目的是不同的. 当然,并联效果好不好,并非一定是并联本身的问题.
xkw1cn
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  • 2009-7-2 16:06:34
 
单变压器的二次是不能并的,由于各绕组所在位置不同,每绕组的阻抗标么值是不同的.环流就必然存在.如果每个绕组独立整流后并,会发现每组的电流输出的前沿都不一样,整流管上的电压也区别很大.
飞奔的鸡大腿
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初级工程师
  • 2009-7-2 20:13:06
 
好贴留个记号
cmg
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  • 2009-7-3 09:44:29
 
大家有没有发现,除了次级输出电流的部分是两个都有输出外(电流大小不一样),其实环流无处不在:MOSFET导通是有,次级放能结束后也有,其实大家可以讨论一下为什么后者还有。
晶纲禅诗
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  • 2009-7-3 10:41:12
 
CH1中的衰减振铃环流个人认为是MOSFET结电容与变压器等效电感谐振的结果.
greendot
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  • 2010-1-15 14:21:26
 
MOSFET和二极管导通时也是可以讨论一下。
MOSFET导通是,为什么电流有个斜率,是那些参数所致?
二极管导通时,为什么两个电流分别那么大,蓝线还出现负值?
t6665248
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LV6
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  • 2009-7-4 20:03:17
 
好帖
nongfu
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高级工程师
  • 2009-7-4 21:52:04
 
郭老师,您好!我热切希望能做您的徒弟,投身电源事业。条件:物理专业大专毕业,人品好(自认为,望能有机会面谈验证,呵呵~~~),
能积极主动的学习新的东西,
目前在从事电源开发工作(菜鸟),双休,不知郭老师是要专职的还是业余的。
联系方式:15915460665 nfu101@126.com

cmg
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  • 2009-7-9 21:40:49
 
currentfeedback@sina.com,发个简历过来。
nongfu
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  • 2009-7-12 16:15:30
 
郭老师,简历已发,烦请查收。
te_760214
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  • 2010-1-14 12:36:04
 
还要不?
haha0
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  • 2009-7-7 11:23:32
 
好帖子 都是大师啊 顶
sheng6888
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  • 2009-7-9 21:13:20
 
设计电源变压器尤其重要!感谢大家精彩的分析受用了!
斜阳古道
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  • 2010-1-15 22:01:45
 
红色的似乎是一组副边电流;而蓝色的只能是另一组并联的副边电流了。橙色是两个电流之和,这个还正常。
从副边电流来看,不象是一个反激了:原边导通时,副边有个绕组电流为正值,而另一个为负值,部分能量应是被环流损耗掉了。是不是意味着原边导通时,有部分能量传到了这两个副边绕组的环路?这可能是两个并联的副边绕组磁动势不平衡导致的后果吗?并且,原边关断时(能量已放光时),副边一个绕组电流还为正值,另一个为负值,是不是这两个绕组这个时候还在续流?
绕组跟绕组的差异咋这么大呢?
晶纲禅诗
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  • 2010-1-15 22:18:42
 
以前走马观花,现经46楼及胡工指出,猜测是否是副边绕组有问题啊?是否分别与原边的漏感差别很大,还是两个副边匝数不同?
cmg
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  • 2010-1-16 09:37:50
 
不要想一些太简单的问题,两个绕组的匝数是完全相等的,如果不相等就完全不是这个波形了,贴出来的目的是让大家有个感性的认识,以前只见书上写环流,但我相信可能写书的人有可能也没测量过。
晶纲禅诗
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  • 2010-1-16 20:09:14
 
哈哈,不好意思,[匝数不同]的猜测是十分地不妥当的..... 回顾cmg大师的帖子,最大特点是从实践中总结出来的占
多数,比较经得起验证! 但副夹原时两副相并联时,两个副绕组的Rdc、感量及所处磁场位置差别肯定是有的。空了我也
去做个实验,回头再讨论。否则,找不到正确原因,只能是猜测了(磁势差导致电势差最后导致内部环流)。
greendot
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  • 2010-1-19 16:00:57
 
到此一游。
晶纲禅诗
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  • 2010-1-19 19:34:02
 
晶纲禅诗
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  • 2010-1-19 21:00:09
 
楼上波形为反激轻载时,分别位于EI—25磁芯绕组最外层的上下两个位置的2匝空载时(整个电源是带载正常工作的)的电压波形,
上1为[I]处位置的2匝,气隙为0.25mm,下2为[E]处顶端位置的2匝,M为差值。同样最外层,同样2匝,但不同位置可以看出感应电
势的差别不小,[I]气隙处的2匝还有少许振铃。如把2个2匝直接并联.....
libang
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  • 2010-2-2 15:00:32
 
个人认为:环流主要因次级对初级间的漏感不等引起,而与次级直流电阻不相等则无关联!
xkw1cn
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  • 2010-2-2 21:04:32
 
整流管的恢复电荷&速度和整流电流成单调增长关系。将整流管看作理论整流管和电容的并联;当电容量是电流单调增函数时;看看负载有关系没?哈哈!
变压器的等效网络是T型电路;二次漏抗和直流电阻及负载(等效电阻)是串联在变压器二次侧的;网络的特征阻抗和二次电阻分量完全相关。
libang
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  • 2010-2-3 09:23:30
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我说的次级直流电阻是指次级铜线的阻抗,不是负载电阻.
个人认为在考虑环流问题时,将次级漏感看作为一个能量源是否合理一些?
我用理想变压器仿真,次纺两个绕组并联,因没有漏感及匝数周长引起的直流电阻不一样等问题,结果是没有环流的.
然后在两个次级先各串不等的电阻后再观测,也没有环流,只是电阻大的那个绕组电流小.
再将两个绕组各串一个小电感,就看到环流了.
供参考.
greendot
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  • 2010-2-3 18:20:14
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不要忘记两个次级绕组之间是有互感的,互感也有储能的,不过你的仿真应该已顾及这个。
蓉儿
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在相等容量变压器并时;出力一大一小;就意味着有环流。此时的环流就是两电流差的一半。
nansir
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  • 2010-3-4 14:55:57
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曾经看资料说,绕组的电流分布有绕组表面的磁场强度唯一确定,因此通过分析各线圈的安匝磁势平衡,进行线圈布置使其结构对称,是可以抑制环流的
Ziooo
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哦 这个是从哪看来的啊
raebalrrp
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好帖子 顶下~
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