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伏秒积与变压器计算

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虎虎大地主
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高级工程师
  • 2016-2-2 10:41:14
10问答币
我在MAX253的手册中看到这样一段 Image 1.png

说变压器选择必须要有足够的伏秒积来保证磁芯不饱和
百度了一下伏秒积和变压器的关系
是这样定义的:
脉冲变压器的重要参数之一,决定了脉冲变压器体积和损耗等,单位为v*s(伏*秒),等于磁芯饱和磁通密度、匝数和磁芯截面积的乘积
一般采用这样的单位V/us,T,N, mm^2


手册中给了一个例子,他用的是 213CT050-3B7磁芯,我找了一下这个磁芯就是飞磁的 TC4.8/2.3/1.3-3B7
3B7的资料找不到,但因为是推挽,我假设用BSAT=0.25来计算
那么问题来了


1. 变压器这一边计算出来的伏秒积应该大于实际的伏秒积还是小于呢?


2. 另外一个问题,他那个表里的伏秒积不知道是怎么来的
他说的150k和250k是错的,因为MAX253工作频率是200k和350k
但5V工作时无论150k,250k,200k还是350k,计算出来都得不到表里的值


3. 还有一个问题
假设我按实际的工作条件,比如350k/5V,计算出来伏秒积是7.14V/us,那么怎么确定变压器的匝数呢


非常感谢

虎虎大地主
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LV6
高级工程师
  • 2016-2-2 10:42:03
 
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MAX253.pdf

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真武阁
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  • 2016-2-2 17:10:12
 
1)根据Bm=秒伏数/截面积*匝数来看,饱和磁通密度和秒伏数正比关系,所以是小于
2)上面的表格已经明确了原边的匝数,和原边的秒伏数,所以计算依据肯定是原边,但实际上用二次侧也是没问题,因为秒伏数/匝数是一样的,然后从PDF上看,截面积ae=1.5mm²,原边44圈,可以计算出Bm=18.3/(1.5*44)≈0.27mT,(在安全范围内);考虑到高频(fs high)时损耗相对较大,为了温升在安全范围,所以应用秒伏数需要将额(比如降到11)
3)匝数的计算和拓扑有关(基于正激或者反激)
虎虎大地主
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LV6
高级工程师
  • 2016-2-3 14:11:34
 
若是按您说的是小于的话 那就有一个问题啦
为什么匝数要弄这么多呢
44匝保证了不饱和
那10匝更不饱和呀,为什么匝数不选少一些呢
真武阁
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LV8
副总工程师
  • 2016-2-3 15:09:53
 
你再看仔细一下磁通密度和匝数的关系
虎虎大地主
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LV6
高级工程师
  • 2016-2-4 14:22:57
 
你好
按照公式Bm=VT*n/Ae
磁通密度正比于匝数
我是这样理解的

那么datasheet上跟据伏秒数,把降额后的饱和磁通密度带进去,算出来的匝数是44
我的意思是,为什么要选这么多的匝数呢,这个44更接受极限值呀,为什么不选20或者10呢
最极端的情况匝数是0,永远不可能饱和

谢谢你哈
真武阁
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LV8
副总工程师
  • 2016-2-13 02:03:18
  • 倒数10
 
好吧,看来是我的错,忘了在分母加上括号:根据Bm=秒伏数/(截面积*匝数)
yueding123
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副总工程师
  • 2016-2-15 10:26:30
  • 倒数9
 
你的公式错啦:是Bm=U*Ton/(N*Ae)...
虎虎大地主
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高级工程师
  • 2016-2-15 19:19:57
  • 倒数8
 
伏秒积等于磁芯饱和磁通密度、匝数和磁芯截面积的乘积和你的公式一样的呀
没错呀




yueding123
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LV8
副总工程师
  • 2016-2-16 15:27:48
  • 倒数7
 
Bm与N(初级圈数)是反比关系!设计时,要保证磁芯不饱和(即Bm适当取小些0.2-0.25左右),在别的参数一定时,当然是初级圈数越多,磁芯越不容易饱和呀。
虎虎大地主
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LV6
高级工程师
  • 2016-2-16 16:04:49
  • 倒数6
 
您说的和开关电源设计(第三版)上的公式是一致的
Image 1.png

dB和N是成反比的,那么意思就是N越多dB越小,这从思想上怎么来认识呢,假设取一个极端的值,N=0,那么相当于说磁芯直接饱和?
这个公式中没有电流,磁通密度应该是和电流有关的呀

另外还有一个公式
B=μH=μNI/l
按这个公式B是和N成正比的,和I也是成正比的,但是和上面的公式结论却相反


请问如何理解这两个公式呢?
非常感谢
yueding123
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副总工程师
  • 2016-2-16 16:28:50
  • 倒数5
 
你的假设不成立,N=0,说明导线根本没有通过磁芯,还何谈磁芯饱和的问题?
关于Bm和电流的关系,L*Imax=U*Ton=N*Bm*Ae     这样是否可以看到它们之间的联系??


你说的这个公式:B=μH=μNI/l
你最好先搞清楚这个是用在什么地方的...以及那个N代表的意思...





虎虎大地主
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LV6
高级工程师
  • 2016-2-16 21:20:20
  • 倒数4
 
我查了一下赵修科老师的《开关电源中的磁性元件》
和您的观点对照了一下
反而更混乱了
能麻烦您解释一下吗?

yueding123
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副总工程师
  • 2016-2-17 09:05:00
  • 倒数3
 
磁通密度:单位面积上的磁通量
磁场强度:在磁场中每一点都具有大小和方向,因此可以用向量H表示该点磁场的大小,方向与磁力线方向一致。
两个B的定义是不一样的,你非要揉到一块去,不是找罪受嘛...

虎虎大地主
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高级工程师
  • 2016-2-19 13:48:35
  • 倒数2
 
两个B的定义怎么不一样呢
都是磁通密度
另外
L*Imax=U*Ton=N*Bm*Ae
L=AL*N^2
这样得到Bm = (AL * N * Imax)/Ae


B和NI成正比呀



yueding123
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2016-2-19 15:07:28
  • 倒数1
 
Bm=U*Ton/(N*Ae)
Bm = (AL * N * Imax)/Ae


在你将这两个式子中的Bm与N的关系进行对比时,请你考虑一下别的参数的感受好不???
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