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| | | | | | | 同意。
按计算的匝数,一般励磁电感很大的。可以不考虑。 |
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| | | | | | | 我觉得需要考虑的,电感量不能过大也不能过小,励磁电流和初级电感量有直接的关系的,在设计中,励磁电流不能太大,当然也不能太小,所以一般需要去折中处理。 |
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| | | | | | | | | | | 正激里面,激磁电流的大小和你说的:
能量传递,原边和副边是等式关系。没有关系,激磁能量又不传递。 |
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| | | | | | | | | | | 我的意思是,在正激中为什么要加气隙呢?加了气隙,电感量小了,激励电流就大了。加气隙是为了什么呢 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 可以防止某些情况下出现饱和。但是开了气息曲线变斜了,磁芯损耗也会增大点吧。 |
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| | | | | 按正常公式算得的匝数一般而言,感量不会太小了。所以容易忽略这个问题。
实际上也是有一定的讲究的。 |
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| | | | | 引用某人的观点:
“原则上,正激类的励磁电流主要是建立足够的工作磁通。保持磁密增加面积,则匝数反比下降,电感量按匝比的平方下降,励磁电流与面积呈反比;而面积不变增加匝数,则磁密反比下降,电感量按匝比平方上升,励磁电流与匝数的平方呈反比,虽然有点好处,但铜损与匝数呈正比,得不偿失。” |
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| | | | | | | 有源嵌位正激的初级电感还是要考虑的,太大的话,就无法实现软开关了。
即使传统正激,初级电感也是要考虑的。太大的话,变压器体积大,太小的话,磁芯损耗会大。 |
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| | | | | | | | | 1.正激有源钳位,初级电感量太大的话,为什么无法实现软开关?
2.为什么正激初级电感量一大,就必定是变压器体积会大,而电感量太小的话,磁损就会大? |
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| | | | | | | 引用某人的观点:
“原则上,正激类的励磁电流主要是建立足够的工作磁通。保持磁密增加面积,则匝数反比下降,电感量按匝比的平方下降,励磁电流与面积呈反比;而面积不变增加匝数,则磁密反比下降,电感量按匝比平方上升,励磁电流与匝数的平方呈反比,虽然有点好处,但铜损与匝数呈正比,得不偿失。”
大师,第一句话是什么意思?对于正激变压器什么样的磁通才算足够?
正激变压器初初级感量需要考虑。因为正激拓扑需要磁复位,磁复位跟原边感量有很大关系,感量太大可能导致磁芯不能复位,所以需要加点气息调整下初级感量。 |
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| | | | | | | | | "因为正激拓扑需要磁复位,磁复位跟原边感量有很大关系,感量太大可能导致磁芯不能复位,所以需要加点气息调整下初级感量。"
我认为磁芯是否复位与感量大小无直接关系,由复位绕组计算可以得出,由于我们通常把复位绕组与激磁绕组设置成同样的匝数,那么复位是否成功取决于最大占空比的设置,如果复位绕组与激磁绕组匝数不一致,要想磁复位,那么你的占空比设置更要减小,与你提出的感量太大磁芯就不能复位有何关系? |
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| | | | | | | | | | | 举个列子,就按带复位绕组的正激拓扑来说,复位绕组什么时候开始工作?假如复位绕组匝数与变压器匝数相同,在功率管关断,原边励磁电感与MOSFET结电容谐振,谐振到2VIN的电压时,复位绕组才起作用,若初级感量太大,谐振周期长,最坏的情况,在MOSFET关断时间还没有谐振完成,磁性能复位吗?相同道理,初级感量会影响最大占空比,理论上复位绕组和初级绕组相同,占空比可以取0.5,但取0.5可以吗? |
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| | | | | | | | | | | | | 实际设计的时候肯定不会取到0.5,考虑设计余量;
你分析的工作过程是没有问题的,但是我想问的是,你说的:若初级感量太大,谐振周期长,最坏的情况,在MOSFET关断时间还没有谐振完成.
这句话是有什么依据么?有没有理论公式?有没有做过定量分析,这个电感量达到什么程度的时候会有如此大的影响? |
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| | | | | | | | | | | | | ZVS正激貌似就是在关断期间谐振的,而且谐振了整个关断期间。
谐振并不影响复位的。呵呵 |
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| | | | | | | | | | | 以前做过一个500W左右双管正激,原边感量8MH左右时,MOSFET VDS波形和加气息2MH时MOSFET波形如下,在大感量情况下,VDS波形最大只有380V左右,复位用的两个二极管怎么导通呢?小感量VDS却有400V.
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| | | | | | | | | | | | | 激磁电感的能量不足以谐振到更高电压自然无法使二极管导通了。
这里要搞清楚一个问题,复位二极管和复位之间的关系。
二极管不导通未必不能复位,比如在极轻载时。
二极管导通未必能够有效复位,比如在占空比超过0.5的时候。
要弄明白磁芯复位的真正意义,不要简单化,把现象当结论。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 请教大师一个问题,双管正激在轻载或者空载情况下如何磁复位的? |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | 磁芯复位的本质是磁芯退磁,磁通量消退的过程。若磁通消退时能量不能够得到有效释放则磁通量会出现积累,最终会超过磁芯所允许的范围导致饱和。这就是磁芯复位问题。
那么磁芯复位需要满足那些条件呢?在磁芯磁通消退时,会在包围磁芯的线圈产生感应电压。如果这个产生感应电压能够对外做功则会消耗磁芯的能量,进而达到退磁复位的目的。比如对于双管正激电路,将这个能量传递回输入滤波电容上,正激电路消耗在RCD复位中。
但是假如磁芯复位时,外包绕组处于短路状态,由于短路绕组的阻抗很低导致感应电流几乎不会消减。如此则相当于施加于磁芯一个磁动势,并且这个磁动势的方向还是阻止磁场消退的。这样在绕组短路期间磁芯的磁通量几乎不会变化。若是单端拓扑则基本上就会导致磁芯复位失败问题。但是对于双向磁化的拓扑来说,这个过程却是必要的。比如磁芯在原边停止激励期间,依靠副边的滤波电感(电流源)将副边绕组短路。此时磁通量停留在某一值,然后在反向激励时,磁通量又反向,达到二倍的磁通量变化,也就是说,通常认为双向磁化磁芯功率要比单向磁化功率大的原因。
这里需要明确,磁芯为什么需要复位,以及复位的本质。 |
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| | | | | 1. 磁复位跟电感量一点关系都没有;
2. 电感量大不大,都可以实现软开关;
3. 决定电感量的因素不完全由体积决定,磁损大小与电感量也没关系; |
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| | | | | | | 就(磁芯单向磁化)正激而言,如果是硬开关的确不关心初级电感量。
如果是单管正激,处理漏感和激磁电感的能量还比较费力。所以通常并不增加气隙。一般根据dB来确定初级匝数就可以了。因此则不存在铜损增加的说法。那么为什么有时候会见到在磁芯中开气隙或垫一个气隙出来呢?我个人认为可能原因在于磁芯批次差异、变压器设计不合理等问题导致不如此做则无法达到整机批量一致性。由于增加了气隙后磁芯磁化曲线会向右倾斜,这样磁化电流在整个负载范围内会有较好的线性度,且磁芯较不易饱和。在遇到环路震荡、电压阶跃等情况时会有一定的冗余。所以总体来看,成频率和MTBF都有好处。但是不可避免的是,由于激磁电流增大导致复位电路需要处理的能量增加。此点会影响效率或者导致EMI问题。需要进行权衡。
对于ZVS类工作方式下的正激而言,谐振是其工作的一个组分,所以初级电感量是电路的设计指标之一。所以二者不具可比性。
比如正激有源箝位,轻载较容易实现ZVS。要想改善ZVS则需要减小Lm。
ZVS正激一样需要根据谐振参数(一般是Off-Time)来设计Lm,所以,电感量一定是受到控制的。
不管是谐振还是有源箝位或者普通的绕组复位,磁芯的复位过程均与Lm无关。 |
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| | | | | 我从另外一个方面讲,就是,如果初级电感太小导致励磁电流太大,在使用384×一类的电流型控制芯片时反馈回路变的难以调整。关于具体的原因,我感觉讲不很清楚。高人来说说看法吧。。。 |
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| | | | | 我认为应该这样理解:在设计阶段可以不用考虑初级电感量,但设计制做完成之后,通常还是应当检查一下。
正激变换器的变压器可以不留气隙,也可能留一本相对(反激)较小的气隙。对于无气隙正激变压器,初级电感量实际上是无论如何都足够的;而对于留有气隙的变压器,初级电感量可以作为判断气隙大小是否合适的一个指标,太小的初级电感量意味着过大的磁化电流,这显然是不合适的。
认为初级电感量过大不利于磁芯复位的说法实际上是不确切的。虽然磁路上开气隙有利于磁芯复位,同时也意味着较小的初级电感。但是,在这里磁芯复位和电感量之间是没有因果关系的,留气隙和磁芯复位之间的关系是磁路上的问题,和电感量无关。小的电感量的变压器磁芯容易复位,可以认为是一个巧合而已(虽然实际上存在内在的联系,但是间接地,没有因果关系的联系)。
说到这儿说个笑话:我记得很早以前曾经在一本开关电源的书上看到这样的说法:(对反激式开关电源)变压器初级电感不能过大,电感过大将导致能量无法传送到变压器的次级——显然,这儿作者把几个不同但相关的概念搅合到一起了。
我当初对这个说法迷糊了很久,因为从理论上,我怎么也想不明白。 |
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| | | | | | | (对反激式开关电源)变压器初级电感不能过大,电感过大将导致能量无法传送到变压器的次级。
这句话应该指的是说反激感量太大,变压器饱和,然后导致你所说的问题。 |
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| | | | | | | | | 电感大不一定就容易饱和。
电感太大是限制了同样伏秒数时送入电感的能量,所以才限制了输出最大功率。 |
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| | | | | | | | | | | 这个说法不对吧?
根据boost电路的输出电压计算公式(Flyback与此相同),我们可以得出结论,boost电路的输出电压只取决于占空比。(仅就CCM模式来说)
当然,计算公式没有考虑各种损耗。 |
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| | | | | | | | | | | | | 谁说的反激与boost的输出电压公式相同啊。。。
DCM模式的时候输出功率会受初级电感量的限制,CCM时受变压器饱和磁通量的限制。
我上面的回帖是说的DCM的情况。 |
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| | | | | | | | | | | 我到比较认同42楼的说法。
实际上,当反激变压器的初级电感过大大,很可能意味着气隙宽度不够,这意味着变压器可能饱和,变压器趋向饱和限制了最大占空比(因为反激变换器多半用电流模式控制器,出现饱和后晶体管电路急剧上升,导致PWM控制器关断),最后导致无法将更大的能量传送到变压器的次级。 |
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| | | | | | | | | | | | | 这么说,你的意思是如果对一个小功率的反激变换器,通过选用很大的磁芯和很大的气息,在保证正常工作时磁芯不饱和的前提下,初级电感就可以非常大么?
DCM时这是行不通的,CCM时也会导致启动困难等问题。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | 我认为那本书上的说法是个笑话,是因为理论上说不通。因为理论上你无论如何无法得出电感量过大会使得功率无法输出的结论。
至于你提的问题实际上是工程上的具体问题,是另一回事儿。
事实上,如果反激变换器的初级电感足够大,其工作模式必然很容易进入CCM模式,除非你的负载特别轻。
至于说用足够大的磁芯和气隙,以保证磁芯不会出现饱和,那么即使这个变压器的初级电感量非常大也肯定能正常工作的。这种情况下,你会发现在晶体管导通期间,初级电流上升很少,接近方波;同样,整流二级管导通期间,电流下跌也很少,也接近方波——这样的电源我自己做过,不过似乎没有特别的好处。
至于你说的启动困难,不知道根据是什么,我只能说我没有碰到过。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | CCM或者DCM不止取决于初级电感,还取决于输入输出电压比与匝比的关系。
由于功率管耐压的限制,反射电压是不能随意设计的,所以有时候就必须限制匝比。
也就是你说的,是工程与理论的差别。实际设计的结果就是如果初级电感太大就是行不通。 |
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| | | | | | | | | | | | | | | | | | | 占空比一般都不会取的特别大吧!
我一般选50左右,额定输入取50%,也有取最大占空比50的,限制了最大占空比耐压就控制住了。
至于用大磁芯,实际上是不考虑体积重量和成本的设计。我有时候设计电源,选磁芯首先选手里现成的,如果没有再考虑能买到现货的,所以才有用大个磁芯做比较小功率的电源的设计出现。有时候体积重量不是很严重的问题,也因为不需要大量生产,元件成本也不用考虑太多。
如果按照选用最小磁芯的设计方法,初级电感量自然也就不可能太大。 |
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| | | | | | | | | | | 当然,饱和是极端情况,你说的限制输入伏秒积的限制,是因为有了相关的控制策略,比如3843系列限制了电感的峰值电流,如果峰值考虑没有限制的话那就应该是趋于饱和 |
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