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关于磁芯饱和与NI的疑惑

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lilstu
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高级工程师
  • 2014-6-15 08:27:58
大家都知道B=uH=uNI/L,这里的磁动势NI是匝数乘以励磁电流,但是我查阅很多帖子似乎都把NI当成匝数乘以初级电流了,其次我查询了TDK的磁芯数据,PC40饱和测试条件磁场强度H=1194A/m,如果带入计算的话很明显这里使用的也不是励磁电流,对此有疑惑特来请教,同时想弄清楚怎么核算验证磁芯是否饱和,求大神指点
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mandy2
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  • 2014-6-15 08:50:22
 
粉芯类的才去算NI吧!
powercheyne
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高级工程师
  • 2014-6-15 09:04:07
 
个人觉得跟什么磁芯材质没关系。把磁芯绕组的电流搞清楚就行了。
lilstu
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高级工程师
  • 2014-6-15 09:58:56
 
不是的哦,即使工频硅钢片磁芯也有这个概念的
mandy2
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高级工程师
  • 2014-6-15 10:34:54
 
那就直接算B的变化量啊!
YTDFWANGWEI
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  • 2014-6-15 14:10:54
 
对于电感来说,励磁电流跟初级电流有什么区别?
Coming.Lu
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  • 2014-6-16 08:19:46
 
化二为一
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  • 2014-6-20 09:38:35
 
差模电感是一样的,但是变压器与共模电感就有差异了。不是所有的电流均过来励磁!
peterchen0721
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  • 2014-6-15 22:40:26
 
首先變壓器結構時造成飽和的是漏感問題,當為電感應用(儲能)時造成飽和是NI限制。要理解變壓器飽和需想一個如何把漏感變成等效圈數,這個圈數乘以(激磁+工作)電流就會知道飽和的發生點。以上提供參考。
greendot
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  • 2014-6-15 23:00:24
 
首先就不明白第一句。
peterchen0721
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副总工程师
  • 2014-6-16 09:12:51
 
試想一下變壓器會飽和是什麼因素造成,理想變壓器是不會飽和,所以變壓器大小與功率無關。
greendot
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LV12
专家
  • 2014-6-16 11:40:43
 
沉默。
powercheyne
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高级工程师
  • 2014-6-16 21:18:32
 
大师,个人觉得正常情况下(伏秒平衡)变压器还饱和,是和变压器匝数有关。
化二为一
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  • 2014-6-16 09:17:59
 
漏感,主要是通过空气返回的磁通导致的,相当于空心线圈,什么会有磁饱和的问题呢?
powercheyne
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  • 2014-6-16 21:15:20
 
大师,漏感饱和那需要多大电流啊?我第一听说,把漏感等效为线圈?根据:Ls=N^2*AL?
peterchen0721
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  • 2014-6-17 09:44:10
 
沒那程度可以被稱為大師。漏感代表無法轉移至副邊的能量,相對就是儲能在原邊,輸出瓦數越大雜訊越大不是嗎?漏感一般約為主感3%左右,所以用Lk=AL*N^2反算為N乘以工作電流+激磁NI就會看見可怕的飽和現象。提供參考。
greendot
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专家
  • 2014-6-17 17:24:51
 
大師用個例子算來看看啊。
joezzhang
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  • 2014-6-17 18:57:56
 
饱和也分磁饱和、热饱和。
即使没漏感,只要到了铁心的居里温度一样饱和
变压器的磁饱和也跟漏感没关系,加气隙使得无气隙的变压器漏感增加了,可这样更不容易饱和



仔细研究研究磁滞回线吧

peterchen0721
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  • 2014-6-20 09:25:54
 
請問大俠" 变压器的磁饱和也跟漏感没关系 "
當變壓器在傳送能量時(Forward狀態)是否有產生磁力線?懇請指導一下如何套入磁滯迴線中做NI與B的對應說明,幫忙大夥解解疑惑。先行感謝!
joezzhang
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  • 2014-6-23 17:56:39
 
不好画图,打字说明一下我的理解吧:
1、必然有磁力线产生,否则无法以磁场能量的形式将power从初级传递到次级

2、磁性材料是否磁饱和取决于其最大工作磁感应强度Bm是否超过了材质本身的Bs:

Bm=Br/Bdc+Bac,如果工作中发生了Bm>Bs的情况,即磁性材料饱和了
a、单向励磁:如果没有足够的反向去磁电流,即使没有漏感,每次励磁后都会有Br存在,周期性累积后Br/Bdc+Bac>Bs,饱和;

b、双向励磁:反向工作电流同时也是正向Br去磁电流,所以一定要双向电流平衡,即使单周期内可能有不平衡的情况出现,稳态工作条件下也应动态平衡,否则电感也会因某个方向的Br累积而最终导致Br/Bdc+Bac>Bs,饱和
peterchen0721
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  • 2014-6-24 09:40:31
 
摘錄陶大師大作 開關電源原理和設計,提供參考。


powercheyne
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  • 2014-6-24 18:47:36
 
大师,个人觉得,这只说明,变压器原副边产生的磁通是相互抵消的,但这也是理想变压器而已。非理想变压器还有励磁电感,所以变压器里面还存在励磁磁通,要不变压器两端就没有电压了。这和漏感导致变压器饱和好像没有关系啊。
powercheyne
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高级工程师
  • 2014-6-24 18:49:30
 
难道大师认为初级产生的磁通就是漏感?这样副边就没有电压了
peterchen0721
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副总工程师
  • 2014-6-25 10:15:25
  • 倒数10
 
一直說明是激磁+漏感NI才會造成飽和,此現象是存在Forward線路架構。
joezzhang
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副总工程师
  • 2014-6-25 17:58:21
  • 倒数9
 
漏感主要分布在哪里?
apple850
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高级工程师
  • 2014-6-27 12:56:45
  • 倒数8
 
现在很多铜牌正激PC电源都是50:2:2.5 F 65K左右 EER35出500-600W. 算了下磁通增量都是哪个0.4T了,很是不解,大哥能否给个解释?
peterchen0721
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副总工程师
  • 2014-6-27 15:43:39
  • 倒数7
 
設PFC=385 、 D=0.3 ,
得385*15.38*0.3=50*1.07*B 則 B=3320高斯=0.332T,
提供參考。
apple850
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高级工程师
  • 2014-6-27 18:36:52
  • 倒数6
 
这个跟 &B=(Vo+Vd)*Ts/(Ns*Ae) 有何不同?我一直用这个公式 对以你得出的0.33 是否过高?按照你TDK贴出的数据0.35,如果考虑BR的话?岂不是有饱和的危险? 还有按照你的PFC电压 D:应该在0.36左右,此时B也应该在0.4左右啊?>请指教
peterchen0721
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副总工程师
  • 2014-6-29 01:03:20
  • 倒数5
 
公式都是V*T=N*B*Ae沒有錯,Br為什麼跟飽和有關係?做Forward不是D<0.5所以磁恢復不是問題,都已經進入第三象限沒有Br問題。你說的50:2:2.5算出的D=0.346並不是好的方案(因此設D=0.3當然輸出不會是12V),做出來的結果鐵芯一定溫度高(即使是輕載),原因自己可以分析下就明白。以上提供參考。
apple850
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高级工程师
  • 2014-6-29 08:33:32
  • 倒数4
 
谢谢回复!这个电路是普通的双二极体复位正激电路,如何进入第三相限?能否详解?这个方案是业界比较有名的pcpower 厂的方案,实际也是稳定在出货也无发现不良。eer35

14cm风机出700w。看过他的变压器承认书,磁芯材料就是普通的pc40
同级材料。至于你说得轻载温度高是否是磁通密度过高造成磁损问题?,看了下tdk pc40损耗表
65k 时 200mw/cm^3时的Bmax =0.2t左右,正激磁通增量0.4左右(如果磁芯不饱和的话)此时温度不应该很高丫?不解

peterchen0721
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副总工程师
  • 2014-6-29 11:20:50
  • 倒数3
 
象限問題煩請自己看書找資料理解,激磁所產生的損耗歸類為鐵損,所以Bmax用的越大損耗越大,雖然有PWM控制可以緩解此一問題,但是整體考量是希望鐵損=銅損。出貨無不良並不代表設計是正確的。損耗與Bmax非線性關係要注意。以上提供參考。
peterchen0721
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LV8
副总工程师
  • 2014-6-17 09:30:40
 
TDK的曲線圖





飽和認定差異,基本設計Bmax約為0.2~0.25。提供參考。
apple850
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高级工程师
  • 2014-6-19 20:26:36
 
学习了
xl752205402
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本网技师
  • 2014-6-20 09:18:19
 
换一个公式就一目了然啦!根据磁芯的储能公式可得:VB^2/μ=LI^2=AL(NI)^2;
NI=B(V/μAL)^1/2.如果V不变,磁导率和电感系数也不变。那么NI增加只能导致B增加!
hero_or_king
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高级工程师
  • 2014-6-24 23:29:59
 
NI是匝数乘以磁化电流,也就是励磁电流。饱和测试的磁场强度指的就是励磁饱和,通常我们计算的时候都是只计算B的变化范围,因为B值的计算通过脉宽、电压、匝数、磁芯截面就可以确定,而磁化电流则难以确定,因为对于不同的材料磁化电流和工作电流的比例有所不同,要选择合适磁化情况才能让铁芯工作在一个相对稳定且传输效率高的状态。B值工作范围就可以代表磁芯的工作状态。这两者是一致的。
yuyan
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