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变压器的磁芯损耗和导线损耗怎么计算

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cxm3141
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高级工程师
  • 2014-4-22 20:46:35
10问答币
各位大侠好,我现在看《开关电源理论及设计》这本书,不知道她的这个磁芯损耗和导线损耗怎么来的,望指教,谢谢 [url=https://cdn13.21dianyuan.com/attachments/jpg/2014/04/22/1398170542535663aebb1d2.jpg]
[/url]
cxm3141
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LV6
高级工程师
  • 2014-4-22 20:48:24
 
磁芯损耗Pc=1.3W,导线损耗Pw=1.7W,怎么来的啊?
这里有更清晰的 正激变压器设计.pdf
eric.wentx
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  • 2014-4-22 21:30:17
 
按经验分配的.
qq80644864
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  • 2014-4-22 22:49:29
 
文工骗人
eric.wentx
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  • 2014-4-23 11:40:15
 
没骗人,你去问作者,他也会说经验分配的。
Coming.Lu
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  • 2014-4-23 08:02:37
 
嗯,有时我也这么干。
磁芯,线圈,MOS 的功耗都先分配好。
何仙公
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  • 2014-4-23 09:07:42
 
这个很考人,铜损的话,你先要搞清楚趋附效应,然后是铜线的直流损耗和交流损耗,然后你所采用的骨架,计算平均匝长(又分为精算和粗算)大多数人都是粗算的。接下来是线径和圈数,结合趋附效应的铜阻,大概就算出来铜损了!
何仙公
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  • 2014-4-23 09:13:12
 
铁损的话更麻烦,BM值对应开关频率将会有个损耗值,对应相关的磁性材料看相关的曲线。曲线磁芯厂家都有提供。并且和VE值也有关系,铁损的话就讲这么多了,总之是个慢工出细活!
Coming.Lu
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  • 2014-4-23 10:36:17
 
果然是仙人级的
cxm3141
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高级工程师
  • 2014-4-23 23:22:19
 
谢谢指教!
wanghaiting
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副总工程师
  • 2014-4-25 08:59:34
  • 倒数9
 
文工那你计算的时候按多少的比例分配呢?
eric.wentx
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  • 2014-4-25 11:40:58
  • 倒数8
 
回27楼,我从来不算.
一是不会,二是我没得必要算,我做的电源就一个功率,一个磁芯,就算你算了,不好也只能用这个。
荨麻草
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  • 2014-4-23 11:58:42
 
变压器损耗Ptot=Pcore+Pcu Pcore=Kfe*(△B)^β*Ve=M*Ve (M可查磁芯手册,Ve为磁芯体积)
Pcu=Irms0^2*Rcu + Fh*Fr*Irms1^2*Rcu (第一项为线圈的直流损耗,第二项为线圈的交流损耗,Irms0为直流有效值, Fh*Fr*Irms1^2为与Fsw等频率的交流分量有效值,即基波分量,Rcu为导线的直流电阻)
然后对Ptot求偏导:
d Ptot=d Pcore+d Pcu
d Ptot=0时,变压器损耗最小(Pcore和Pcu均可转化为△B的函数)。

我猜测,作者可能是这么得来的
eric.wentx
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  • 2014-4-23 12:05:03
 
我猜,作者肯定没有这么复杂.
荨麻草
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  • 2014-4-23 12:27:59
 
回祥哥,我瞎猜的
greendot
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  • 2014-4-23 12:14:12
 
我猜也没这么复杂。
d Ptot=0 对什么求导?△B ?
荨麻草
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  • 2014-4-23 12:27:26
 
回大师
参考的《Fundamentals》Chapter 15
是对△B求导
greendot
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  • 2014-4-23 12:42:19
 
我知道是对△B求导,作者不会是利用d Ptot=0求得△B的,不然就不用Pcore=1.3W来反求△B了。
觉得他是用了 Pcu=(n/2)*Pfe 这个关系 (其实也是 d Ptot=0 的一种结果
PC40的 n (亦即9楼里的β) 约等于2.6,所以 Pcu=1.3*Pfe,现在Pcu+Pfe = 3W,
得Pcu=1.7W,Pfe=1.3W 。
(Cu铜Fe铁)
荨麻草
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  • 2014-4-23 12:57:39
 
起初我以为,作者是先根据d Ptot=0求得△B,然后再反算出Pcore和Pcu。。。没仔细看上下文
大师的心算能力惊人呀
cxm3141
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高级工程师
  • 2014-4-25 12:06:31
  • 倒数7
 
应该是这样的,这本书我要前后连贯仔细的看一下,谢谢指教!
jacky_zhang1975
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高级工程师
  • 2014-5-14 17:59:20
  • 倒数4
 
请教这个n都与那些条件有关?
greendot
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  • 2014-5-14 22:08:33
  • 倒数3
 
这个与工作磁密,频率和温度都有关。
PC40,正弦波驱动,频率50~100KHz间,磁密峰值Bpk=0.1T,温度60度C,n≈2.6。
jacky_zhang1975
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高级工程师
  • 2014-5-16 12:51:41
  • 倒数2
 
多谢,不过正常设计时这几个参数可能都不同,怎么能知道n取值呢?有对应的表格查询?
greendot
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专家
最新回复
  • 2014-5-16 16:32:44
  • 倒数1
 
我的是参照 PC40 磁损耗曲线,估算出来。
上述条件下,比磁耗 Pc = 71 * f1.3 * Bpk2.6 mW/cm3
例如,f=100(KHz) ,Bpk=0.1(T) ,Pc= 71 mW/cm3
参数不同,但距离上述条件不远的话,也是可用的,反正那些曲线只是参考,不一定符合实际。
Coming.Lu
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  • 2014-4-23 12:16:55
 
好高深
何仙公
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  • 2014-4-23 23:00:01
 
陆工,你哪个mathcad应该已经有算吧!
Coming.Lu
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  • 2014-4-23 23:01:46
 
我只算了电流有效值的直流电阻损耗。
何仙公
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  • 2014-4-24 01:24:30
 
铁损一直有点疑惑,通过对公式推导。最高输入电压时候铁损是最高的。那么也就是说,低压铜损高于铁损,高压铁损高于铜损。
然而事实上,高压输入时,铁损好像并没有计算中那么高。
早段时间看了小凡凡的帖子,打开了1扇窗。
BM=BDC+BAC/2
这样算BM在高压时就小多了!
但是问题是我所看到的书籍都是 BM=BDC+BAC
这里,趁这机会讨论下,看看那样算法最合理
何仙公
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  • 2014-4-24 01:27:32
 
小凡凡兄,说说你那公式的出处呗!
如果推导合理的话,有可能量化KPR和BM的对应关系,再也不用去假设了
Coming.Lu
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  • 2014-4-24 07:50:35
 
查表算损耗,是用 三角形B 的一半来算的。
我也是去年才修正了自己文档里的计算。
发现原来的不太对,一次性全改了,有记录:
20131024 反激临界变压器计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 正激连续变压器计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 BUCK连续电感计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 BOOST连续电感计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 BOOST临界PFC计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 不对称反激变压器计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 有源正激变压器计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 有源反激变压器计算.xmcd 修改 磁芯损耗计算
20131024 交错正激连续变压器.xmcd 修改 磁芯损耗计算
何仙公
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  • 2014-4-24 23:43:56
 
有资料考证没有,不对是肯定的,但是需要资料佐证,越详细越好。昨天不是说,就算了铜线直流损耗吗,今天磁芯损耗也抖出来了
Coming.Lu
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  • 2014-4-25 07:50:56
 
没有资料。
一是猜,二是测。
猜:磁芯的损耗曲线,只能到0.4T以下,那就没有办法计算 正负0.2以上的损耗了。
从这点,估计应该是用半边来算。
测:因为两种算法出来的结果大约是3倍的关系,搭个电路测了一下,结果和用一半来算,更接近。
Coming.Lu
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  • 2014-4-25 07:51:43
  • 倒数10
 
我说的只算了直流损耗,意思是没有考虑那些什么效应,什么涡流。
cxm3141
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高级工程师
  • 2014-4-25 12:07:16
  • 倒数6
 
陆工,文件没有传上来啊!
cxm3141
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高级工程师
  • 2014-4-23 23:24:36
 
多谢指教!
wyq95361977
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LV3
助理工程师
  • 2014-5-14 16:24:14
  • 倒数5
 
查看《变压器与电感器设计手册》第三版
中的323页有详细的计算公式
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