世纪电源网社区logo
社区
Datasheet
标题
返回顶部
讨论

大家来讨论 系列之五:磁偏

[复制链接]
查看: 4505 |回复: 72
1
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-5-31 17:04:00
最近在一个跟贴中想弄清楚一个问题,自己感觉不甚清晰,还有质疑,放这里大家讨论(请诸位文明跟贴)

讨论的话题是:由于各种原因导致的伏秒不平衡,是否会像很多资料上描述的,最终会因为直流磁偏的积累而导致磁芯饱和。
1、啥叫伏秒平衡?其实就是能量平衡。因为能量始终是守衡的,因此伏秒不可能不能平衡,如果暂时的不平衡,那一定还伴随有其他能量转移,如果能量转移完成,伏秒会重新达成平衡。
2、因伏秒暂时不平衡引起的能量转移有两种方式,一是向电容转移,可能在电路中某个电容(比如结电容)上形成很高的电压,击穿器件。
3、二是向电感转移,形成磁势或者磁偏。理论上电感是不会饱和的,实际上的磁芯电感是可以增加气隙来防止饱和的,能量越大磁势或者磁偏越大,储能越大。但不会一直持续下去,也不会崩溃。直到达成新的伏秒平衡。
也就是说,由伏秒不平衡引起的直流磁偏不会无休止的一直积累下去。
就如20楼所展现的:我把推挽一个臂完全砍掉,大不了变成正激,磁偏就磁偏,伏秒照样平衡,没啥可怕的事情发生。




原帖链接:变压器磁偏原因分析一下
zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-5-31 17:18:11
 
如果一直处于伏秒不平衡的状态,且伏秒不平衡的方向一直不变(比如励磁一直多于去磁),则偏磁会一直累积,直到变压器出现饱和或者部分饱和,相关器件损坏。
伏秒能不能平衡取决所处的工作状态,如果直流偏压一直存在,那么伏秒一直不平衡,偏磁一直累积。如果直流偏压只是存在一段很小时间,会有相应几个周期的伏秒不平衡,这段时间内偏磁会累积。当直流偏压被去掉,则恢复伏秒平衡状态,之前累积的偏磁会继续存在,但不再增加,表现为绕组中有直流电流分量。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-5-31 17:28:08
 
在原帖也讨论过类似问题:有个直流电压一直加在电感上会怎么样?这还不是伏秒平衡的问题,不过也可以讨论
我的观点:
把个直流电压一直加在电感上会怎么样?此命题与:把一个直流电流加在电容上完全对应。是同样的问题。
把一个直流电流加在电容上会怎么样?电压一直会升高,能量以0.5CUU的方式一直会积累,只是好像还不好找这样的电流源。
把一个直流电压加在电感上会怎么样?电流一直会升高,能量以0.5LII的方式一直会积累,貌似没有止境?(待续)
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 11:00 编辑

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-5-31 17:37:58
 
貌似阁下的电感能无限储能而不饱和呀。。。那困扰人类的电能储存问题被阁下用电感轻松解决了。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-5-31 17:42:26
 
先讨论电感或者变压器,磁饱和的问题终究可以用气隙解决。
zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-5-31 21:29:39
 
我讨论的就是电感和变压器。
加气隙就能不饱和了?加气隙只能增加一些饱和磁通而已,并不能彻底解决饱和问题。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 07:53:32
 
这样说吧,最利害的磁偏应该是反激吧,加气隙是完全可以解决问题的。
zhaohua2764
  • 积分:11183
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:3774
积分:11183
LV10
总工程师
  • 2016-5-31 17:27:15
 
伏秒平衡是内在的,并非外部强加的结果。
不能自动伏秒平衡的拓扑,也不会用的,是不是呢?
所以说从不平衡到平衡是系统应用要求所固有的。
实在平衡不了了,那就让它崩溃吧。旧的不去,新的不来。
或者说是从一个平衡到另一个平衡,但在这过程中,适应不了就会出问题。
就比如改革,绝大多数人都觉得好,然而操作不善,还会引起更大的动荡。

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-5-31 17:34:26
 
不是磁性元件内在的?
你要说拓扑结构内在的属性,那也是因为引入了具有负反馈调节机制的结构,比如加隔直电容,隔直电容,隔直电容。。。。贴主应该知道我的意思,上个帖子我们争论的地方。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-5-31 17:37:05
 
问题归结为:没有隔直电容会怎么样?
zhaohua2764
  • 积分:11183
  • |
  • 主题:40
  • |
  • 帖子:3774
积分:11183
LV10
总工程师
  • 2016-5-31 17:47:35
 
应该不是,只不过这种拓扑,需要伏秒平衡。
比如电感用于其它一些用途,不需要伏秒平衡。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 14:56:44
 
事实上,隔直电容这个东西,在电力电子领域内任何一个拓扑上都是没有的。有的拓扑确实有电容,比如sepic,比如LLC,但那是能量转移的需要,不是隔直。换句话说,如果某个拓扑结构需要隔直才能成立,那么这个拓扑本身就不成立。
其实,隔直电容的概念是入门级的交流小信号放大电路才有的东西,而且非常蹩脚,稍微高端一点的放大器就不会用这个电容,更何况开关电源拓扑这样精妙的东西。
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 10:54 编辑

顺其自然1134
  • 积分:1500
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:83
积分:1500
LV6
高级工程师
  • 2016-5-31 23:20:34
 
1  VS平衡是一个大原则。不管什么电源什么拓扑都是围绕VS平衡转2  给电感充能量拿交流,直流来说偏磁的,简直还没入门,电感电流不突变这是常识

3 产生偏磁原因;  要么环路不稳 或者系统没设计好     要么占空比超过0.5 反激IC没斜坡补偿出现大小波,正激则电感无法磁复位  从而导致VS不平衡

4  VS平衡远远不是能量平衡就能说的清的,从VS平衡的角度分析各种电路拓扑算变压器才真正算得上理解




5反激即使是VS不平衡,也是一个周期或者几个周期不平衡,   但从多个周期看  VS也是平衡的,理论上只要保证设计的电感在最大IPK下不饱和也是可以的,但大小波会带来声音和纹波影响        正激如果是因为无法磁复位导致  就会不断累积 炸鸡


  其实说来说去  还是在说VS平衡,最简单的是它,最难的也是它
本帖最后由 顺其自然1134 于 2016-6-1 00:16 编辑

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-6-1 10:32:03
 
(1)伏秒平衡是个原则,这我是同意的,它仅仅只是一个原则,不是能量守恒那样必然成立的定理,我们要做的就是设计好各种外部参数,保证这个原则的实现。;
(2)电感在交流条件下,才表现感性,直流等效为导线。难道在交流上叠加直流分量就不能加在电感上么?偏磁的产生难道不是一段时间内的伏秒不平衡造成的?一段时间内的伏秒不平衡难道不等于该段时间内有直流电压分量加在电感上?
(3)环路不稳,次谐波震荡这些是你的环路控制问题,和伏秒平衡有何必然关系?难道出现环路不稳就一定会出现伏秒不平衡么?
(4)这点我同意。
(5)干嘛总说反激,很多反激电路采用的是峰值电流控制,峰值电流控制方法其实是可以很好的抑制伏秒不平衡的。至于您说的一个和几个周期的不平衡,然后多个周期还是会恢复平衡和我说的一段时间的伏秒不平衡是可行,长时间的伏秒不平衡导致偏磁累积,最终导致饱和有什么不一样?您的多个周期是如何恢复平衡态的?
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 11:44:58
 
关于伏秒平衡,你说对了,它不是啥定理,甚至也不是原则,它只是一种现象,开关电源中能量传递和平衡的现象,甚至不是必然现象。
不用伏秒平衡能不能设计变压器?当然能。
比如,我的一个专门讨论变压器的贴《反激变压器设计要领中基本计算公式(155楼),根本就没有伏秒平衡这个公式,照样正确设计变压器。
再比如,我们经常用仿真软件仿真变压器,搞设计,仿真软件中有没有伏秒平衡这个公式呢?一定是没有的。如果某个仿真软件是基于伏秒平衡来计算变压器,那一定有问题。
本帖最后由 nc965 于 2016-6-1 17:36 编辑

顺其自然1134
  • 积分:1500
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:83
积分:1500
LV6
高级工程师
  • 2016-6-1 13:00:16
 
vs平衡好比一本重智不重力的武功秘籍,往往是练到第一层的人看不到威力就放弃了,还断定它不好,但练到最高境界,不管什么电源拓扑就能举一反三,四两拨千斤。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 16:03:02
 
稍微复杂一点(如下复合拓扑结构),就很难用伏秒平衡解读,虽然它肯定是能量平衡的。
99.jpg
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 08:07 编辑

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-6-1 17:12:50
 
咱不搞得那么复杂,我就是问你,BUCK电路的占空比D怎么来的?我们都知道是D=VO/VIN,那么这个表达式又是怎么来的,是不是利用电感的伏秒平衡:(VIN-VO)*D*T=VO*(1-D)*T.如果不采用伏秒平衡,您的D何来?依据是什么?这些可是根本。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 17:15:38
 
不采用伏秒平衡计算变压器的例子在18楼已经告诉你了,你可以参考。
即使声称把伏秒平衡练到最高境界也计算不了的变压器的例子在22楼也告诉你了,不信你试试?
关于Buck电感,刚好我最近有个贴,供你参考。其中貌似也没有用到伏秒平衡,也不用去计算占空比。也就是说,你认为是根本的那些东西根本就不是根本。你应该还没有找到根本。
临界模式 Buck 电感计算公式
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 10:47 编辑

顺其自然1134
  • 积分:1500
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:83
积分:1500
LV6
高级工程师
  • 2016-6-1 17:54:44
 
算个变压器太容易了,但是你能不通过VS平衡衍生出来的公式算到极致吗  小到纹波电流电压,大到每个点导通关短的电流电压组成,VS平衡这东西没法细说,要靠你去理解 ,只有你站在VS平衡的角度去算变压器分析电路的时候  才会玩电源  而不是学电源
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 18:29:02
 
算个变压器太容易了,但是你能不通过电磁学基本原理衍生出来的公式算到极致吗  小到纹波电流电压,大到每个点导通关短的电流电压组成,电磁学基本原理这东西没法细说,要靠你去理解 ,只有你站在电磁学基本原理的角度去算变压器分析电路的时候  才会玩电源  而不是学电源
本帖最后由 nc965 于 2016-6-1 21:17 编辑

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-6-1 21:15:56
 
你那个帖子我看不下,为什么都喜欢拿反激说事,反激好欺负么?你有详细分析过反激从临界模式(BCM or CrM or TM )进入CCM 模式的过程么?
或者BUCK电路负载电流增加的过程么?
如果有,你就能理解我之前给你所有的回帖是对还是错了。
B.T.W 不要跑题,帖子的开题问题还没解。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 21:23:52
 
你提的这些问题在那个帖子里已经讨论得很详细了,你如果有疑问可更仔细地看帖,有问题也可以跟帖。
zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-6-1 21:44:40
 
我不关心你那个变压器的计算,每个人都有自己的计算方式。咱就分析一个简单的过程。buck电路负载电流增加的过程。电感电流、占空比、电感的励磁与去磁这个详细过程是怎么样的,你分析过么?
请直接回答,你之前的那个帖子我花了很多时间看了下,没见你分析这些过程。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 22:16:34
 
已经告诉你了,设计一个buck电感,最根本的东西是电磁学基本原理,是能量平衡,而不是伏秒平衡,也不是占空比,更不是励磁退磁这些东西,如果一个buck电感是空芯电感,它还是buck,你励啥磁?为什么非要去分析?
听口气你的意思是你才会分析Buck电感的励磁退磁,我不会分析? 正好,那你就给大家分析分析这个没有磁芯的Buck电感的励磁退磁?
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 11:04 编辑

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-6-2 13:31:47
 
空心电感的感值太小,能来用实际的BUCK电路么?
能不能讨论现实的东西?不要这么不着调好伐。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-2 15:06:11
 
空心电感也有感值可观的,功率一大,频率一高,就没有合适的磁芯可用,就得空心,电力上的变换大多就是这样,家用的也有,电磁炉见过吧?板上的也有,最精致的频率数MHz的低压变换模块可能就是这个。 本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 16:13 编辑

顺其自然1134
  • 积分:1500
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:83
积分:1500
LV6
高级工程师
  • 2016-6-2 16:45:19
 
只能说你无知者无畏,连涡流线圈都没搞清,还频率数MHz的低压变换模块,先搞清楚为什么常用电源频率做不高的原因再出来丢人现眼
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-2 16:55:40
 
请文明跟贴,其实我早就知道你非常无知,一直在丢人现眼,但我也不会说出来,还是客气一点好。
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 16:59 编辑

nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-2 10:18:24
 
算个变压器太容易了?一听这话就感觉你太年轻了。
顺其自然1134
  • 积分:1500
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:83
积分:1500
LV6
高级工程师
  • 2016-6-2 11:00:47
 
不想和你做口舌之争,我本好意提醒你不要轻视VS平衡,可能每个人理解不一样,你听听就好,变压器更是做电源的入门课,和年纪无关,再者 很多老工程只有经验没理论,即使再老也只是二流高手
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-2 11:10:48
 
说你年轻,不是说你技术水平有问题,是说任何一件事情要认真追究起来都不会很容易,特别是开关电源变压器这样的问题。就拿伏秒平衡来说,在22楼已经给了一个断定你用伏秒平衡算不出来例子后,你还在说很容易?
本帖最后由 nc965 于 2016-6-2 11:11 编辑

顺其自然1134
  • 积分:1500
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:83
积分:1500
LV6
高级工程师
  • 2016-6-2 12:44:40
 
建议你还是去找22楼多沟通吧,话不投机半句多,祝你好运
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-2 15:26:05
 
如果你觉得22楼的太复杂,太不容易。再给你一个简单的常见的试试?
william_lee
  • 积分:123
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:5
积分:123
LV2
本网技师
  • 2016-10-13 17:30:26
 
这个帖子挺久了,可是爬楼爬了这么多层就也说一句,伏秒平衡应该说的是系统要持续稳定工作,作用在线圈上的电压累积,这样来看磁芯的磁势曲线在一三相限内对称非线性,激磁和去磁如果不对称,每个开关周期都会累积偏磁,实际的磁化曲线就会一直向某个象限偏移,因为是非线性的,偏移一直累积最后就会达到饱和磁通,就像往瓶子里装水,然后再倒出来,如果每次装进去的水都比倒出来的多,总会满的,那时候就没办法激磁了,磁势增加,磁通密度不变,感量相当于零了,电流就飙升,电源就悲剧了。但实际推挽应用中确实多数都不会增加隔直电容,也能正常工作。你很积极发起讨论这很好,只是感觉你有些问题上面的表述过于肯定了。这不太好。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-14 09:23:02
 
这几天刚好有个帖子在讨论这个事情电流互感器 】,你可以去看看。
明明用欧姆定律就能求解的事情,很多人偏偏要往“磁复位”上去扯,也不想想,这样能扯得通吗?能计算出楼主需要的那个电阻的参数吗?
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-14 16:27:38
 
小弟刚好在学习开关电源,凑热闹不嫌事大.,
电感与变压器都只是磁性元件,磁性元件工作过程中一定要满足法拉第电磁感应定律和安培环路定律(我个人理解,不对别打我),
但是就没有提到V*T定律或者V*T守恒定律(我书对的少没看见),
但又为嘛要使用V*T???
因为它能被轻易测试或者看到,而磁通量的变化没有办法直接观测到.

楼主,能帮忙解释下,反激变压器原边开关管关断,副边绕组就一定会电压反向,如果没有反向,会怎么样?
磁芯不是能存储能量吗?为甚么要通过整流二极管出去呢,这样磁芯中的能量不就到负载了吗,这个和伏秒积没一点关系吧!
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-16 09:11:40
 
好像你只有一个问题(其他问题你自己已经有答案):
反激变压器原边开关管关断后,后续的情况我更倾向于用电流而不是电压来描述,电感电流必须连续的意思,节点电流必须平衡的意思,能量必须守恒的意思。
用电流去描述,一定是靠谱的,因为它与基本理论是吻合的。用电压去描述是不靠谱的,可能掉坑里。
因此,你的问题归结为:电感电流不连续会怎么样?节点电流不平衡会怎么样?能量不守恒会怎么样?你说会怎么样?
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-17 11:15:15
 
谢谢,
磁芯中的磁通量一定是由电流产生的,而绕组两端的电压是由磁通变化量产生的,所以说用电流分析磁场一定跑不偏.
好哒,说说反激原边关断后,副边整流管不续流会怎么样?(我自己的想法,也可能异想天开
a. 原边导通期间,磁芯储能,原边电流对应磁芯中磁通量的大小,副边不导通或者说副边整流回路断开(思想好极端)。
b. 原边关断瞬间,原边电流就瞬间消失了,消失了,
    问题来了:原边电流突然消失了,对应的磁芯中的磁通量也会瞬间消失!???(别问我原边缓冲回路的影响,我不懂)。
c.  磁芯中的磁通量发生了突变,这样在原边关断瞬间,极短的时间内,就在原,副边绕组两端产生非常高的感应电动势,而且此时的感应电动势的方向与原边
    导通期间,原,副边的感应电动势的方向反向。
    产生这么高的感应电动势干嘛?吓唬人吗(我又不是厦大的),
    说白了也就是自我发泄的途径,将磁芯中的磁能转换成电能的形式要么被存储,要么被泄放。(我自己猜的).
d. 但是这个时候,若副边的整流回路存在呢?
    原边关断瞬间,副边绕组感应电压反向,输出很高的电压,
  (说的好像有了整流回路就能奈何的了磁芯中磁通的变化似的),答案:是的呢!
    副边绕组电压升高到时遇到输出整流二极管郁闷了,副边绕组两端电压会被直接钳位在输出电压V0+VF。并向输出负载提供电流, 又是电流, 电流对应磁通
   量的变化,也就是说磁芯中存储的能量被转化为电流的形式输出给了负载.
   虽然过程不一样,但是结果是一样一样哒

这里还有个问题,我不说我不想说等下再说~~~




chaos2008
  • 积分:8288
  • |
  • 主题:61
  • |
  • 帖子:577
积分:8288
LV8
副总工程师
  • 2016-10-17 12:30:45
 
好像还有个楞次定律说,磁通量是不会突变的
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-17 13:46:21
 
是哒,楞次定律用来说明感应电动势的方向.是电磁感应定律的一部分,
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-17 17:13:24
 
之前已经说了,你这个问题归结为能量不守恒会怎么样?这样的问题没有讨论的必要,你非要讨论,就会陷入连神仙也糊涂的境地。
之前也有人提出类似的问题,电压源并联会怎么样?电流源串联会怎么样?都没有答案。
立论不成立,真没讨论的必要,把它分开细化来讨论更没有必要。永远都是一笔糊涂账。
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-17 18:06:35
 
我的出发点是能量一定要守恒呀。
我只是在试图理解反激副边的工作工程...
版主误会我了
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-17 18:27:25
 
电感不续流就相当于能量不守恒
电感不续流会怎么样?能量不守恒会怎么样?是同一个问题。
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-17 18:32:41
 
能量不守恒,
有不守恒的东西??不应该是能量只有由一种表现形式转化为另一种表现形式,始终都应该守恒的呀
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-17 19:34:02
 
好吧,我承认是我反应太慢了,
我是想在能量守恒的基础上,用过电流产生磁通来说明对反激原边关断过程的理解,
和楼主说的跑偏了,楼主说的意思是,电感电流不连续,即是能量不守恒,就没有讨论的必要.
还是要麻烦楼主帮我看下,反激原边断开后副边的动作分析是否正确?
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-19 08:26:40
 
反激原边断开后副边的动作是续流
如果副边不能续流,则会在原边完成续流
如果原边也找不到通道续流,就会击穿开关管来完成续流。
总之,电感必须续流,这是因为能量必须守恒。
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-19 09:38:04
 
楼主不反驳就是默许我说的是正确的,好开心
再来说下另一个不理解的东西,好像和磁偏有点关系.
磁芯中存在的磁通量是由电流产生的,不管是交流还是直流电流,(若有其它原因产生的磁通量我就不知道了!),
在一个开关周期中,磁芯中有磁通量没有下降到零,也就是说磁芯中一直存储着能量,(这样说不知道对不对?)
此时一定有对应的外电路电流一直在维持这个磁通量的大小.
磁芯中的磁通密度会不会饱和? 一定会!
出线磁通密度饱和的条件是磁通量不断的增加,也就是说,用于维持这个剩余磁通量的外电路电流值不断的增加,
外电路电流的增加,我简单理解为是有额外的供电能量输入到磁芯中,换句话说,只要是外电路输入能量不变,磁芯要饱和有点难!




nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-19 10:44:03
 
磁芯中的磁通密度会不会饱和? 一定会?比如地球磁场,就是个磁芯,一直有电流维持,若干亿年了,一直没饱和,不过如果你定义它目前的状态为饱和也行。
饱和与否,要看磁芯的饱和强度,有的磁芯很难饱和,比如铁粉芯磁芯。
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-19 11:57:53
 
我说的不严谨,磁芯饱和应该是我们人为定义的一个参数,包括磁芯厂商,
磁芯中磁通密度的不断增大,这样反过来导致需要更多的电流才能产生相同单位大小的磁通密度值得增加.
我对具体的电路拓扑不是很了解(只能慢慢看书了),
对磁偏还是不很了解? 为啥会产生偏磁?
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-19 12:02:16
 
磁偏就是磁势不为零,在真空中是允许的,在磁芯中也在一定程度上允许
磁偏对应到电场就是电动势不为零。在真空中是允许的,在导体中也在一定程度上允许,在超导体中不允许。
小白he小黑
  • 积分:387
  • |
  • 主题:4
  • |
  • 帖子:71
积分:387
LV4
初级工程师
  • 2016-10-19 13:26:25
 
磁偏产生的原因既然是磁势不为零(单周期内),我用N*I描述磁势,对于固定匝数的磁性元件,不为零的磁势是由电流的差异产生的,
这里的电流应该用向量的形式表示,
也就是说,这个差值的电流只要能被校正,就不会出现磁芯饱和的问题了.
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-10-19 15:53:15
 
不为零的磁势不仅仅是由电流产生的,永磁体也能产生,即使没有电流。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 07:46:24
 
这个帖注定要引起广泛的讨论,为增加歧议,我故意放一些奇谈怪论,意在拓展思路,以便大家从更深的层面、更基础的层面,更广泛的层面去思考和讨论问题,希望大家认真思考,先别急着下结论,先别急着肯定与否定,更不要相互攻击,这是论坛,重点是论和谈。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 09:03:10
 
继续施放烟雾:
经常在讨论中看到这样的词汇:退磁、去磁、复位、续流、啥意思?
我认为,他们都说的同样一件事,说的其实都是能量平衡。
既然说的都是同样的事,用“续流”这一种说法即可说明问题,因为它更接近能量平衡这个本质。
把这个事说成“退磁”或者“磁复位”,好像磁不复位就不行?好像这里面不是能量的问题?是磁这个东西有什么特别的特性?它不能用能量守恒原理予以解释?
其实,在过往的岁月里,凡是看见退磁、磁复位这样的说法,我都是呵呵,我都会理解为那是人家的习惯用法,其实它就是续流,它就是在为能量平衡找一个出路。
磁这个东西,没有原理说它非得复位。说它必须复位,不如说电感必须续流,电流必须连续,能量必须平衡。大家看看,说电流、说能量,是不是比说磁复位更容易理解?更接近实物的本质?
本帖最后由 nc965 于 2016-6-1 17:01 编辑

zhuliu09
  • 积分:4241
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:843
积分:4241
LV8
副总工程师
  • 2016-6-1 10:36:13
 
咱不是文人,不必高谈阔论,每个细节的深究,每个节点电压和电流的研究,每个波形的详细分析会更重要一些。
很多工程师夸夸其谈,却一个实际的电源都做不出来,纸上谈兵什么的还是不好的。
suh520
  • suh520
  • 离线
  • LV4
  • 初级工程师
  • 积分:325
  • |
  • 主题:2
  • |
  • 帖子:52
积分:325
LV4
初级工程师
  • 2016-6-1 11:42:47
 
这个帖子的确不错,如果能整理成册更加方便阅读
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2016-6-1 11:54:11
 
这才刚刚开始,精彩内容还在后面。
Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16001
积分:50193
版主
  • 2016-10-19 09:25:36
 
李工,实际用推挽电压模式,闭环调宽做个功率稍大点的电源,就知道了。
比如:20~30V输入,输出闭环,200W以上的功率。
当输入电压30V时,也就是占空比小的时候,最容易偏。
还有一点,这个设计要追求高效率,线路内阻要小。
如果线路内阻大了,那就会限制不平衡的程度。

nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2017-7-17 17:33:52
  • 倒数9
 
最近在指导一个学生做推挽,300W,Vin18~72V,Vout24V,看看啥情况。
Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16001
积分:50193
版主
  • 2017-7-17 18:04:25
  • 倒数8
 
这么宽的电压范围,那有得偏了。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2017-7-17 18:19:03
  • 倒数7
 
有个跟随的Boost前级,实际推挽输入的压32~77v,主要靠1:1匝比减少漏感,尽量减少磁偏的影响。
Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16001
积分:50193
版主
  • 2017-7-17 19:02:40
  • 倒数6
 
那也有1倍的变化,这也足够偏了的。
之前做逆变器,就铅酸电池的10~15V变化,就够受的了。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2017-7-18 07:47:46
  • 倒数5
 
输入电压变化对磁偏的影响机制是什么?占空比变化增加?与负载变化一样?
Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16001
积分:50193
版主
  • 2017-7-18 08:08:15
  • 倒数4
 
这个说不上来,好像是占空比调越小,就越容易出问题。
比如,做逆变器时,10~15V输入,往往是在15V输入时容易出问题。
xsaqs
  • xsaqs
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:403
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:50
积分:403
LV6
高级工程师
  • 2019-11-6 14:38:34
  • 倒数2
 
我也在做双向隔离升压电源;1.8~2.5V输入,42~60V输出;  双向;   也想选Pushpull;  可是就是应为偏磁,不敢直接用啊;没有好的方案;  Coming大神,你的后来怎么解决的呢?
Coming.Lu
  • 积分:50193
  • |
  • 主题:39
  • |
  • 帖子:16001
积分:50193
版主
最新回复
  • 2019-11-7 08:24:11
  • 倒数1
 
推挽的话,还真没什么好办法。
xsaqs
  • xsaqs
  • 离线
  • LV6
  • 高级工程师
  • 积分:403
  • |
  • 主题:1
  • |
  • 帖子:50
积分:403
LV6
高级工程师
  • 2019-11-6 14:34:00
  • 倒数3
 
这个水平的大老师,请问你的推挽做好了吗?
做好了,欢迎开贴分享,继续验证你的神论;

如果没有做出来,就赶紧把这个帖子结束,并发帖承认神论误人。
bingsong
  • 积分:213
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:8
积分:213
LV3
助理工程师
  • 2017-2-6 16:39:21
 
李工,我理解的伏秒平衡仅是一个推论,在计算设计时直接或者间接都会用到的。
首先,伏秒平衡是根据稳态下、开关周期内、电感电流变化量为零得到的,这个条件是必须满足的,暂且把它成为伏秒平衡的本质吧。比如Boost电路:Vin*D/L+(Vin-Vo)*(1-D)/L=0,约去L便是伏秒平衡,再化简Vo=Vin/(1-D),这就得出了电路稳态工作时的占空比,道理其实很简单。
其次,李工的“反激变压器设计要领”中,虽然直接没用到伏秒平衡,但里面其实暗藏了这个原理(或者他的根源),不知李工注意到您贴中“反激变压器.xlsx”原边峰值电流的计算没:Ipk=2*E8*E10*(E7+E32)/E7/E32*1000,带入各项就是Ipk=2Pin(Vin+Vor)/(Vin*Vor),这个式中不知道李工的1/D=(Vin+Vor)/Vor是怎么来的,我的理解就是Vin*D=Vor*(1-D),因此D=Vor/(Vin+Vor),所以我觉得本质上是用到伏秒平衡,或者说是伏秒平衡的本质。
李工怎么看?
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2017-2-6 20:00:16
 
本质上是能量平衡,在开关电源某些拓扑稳态运行时可以推导出伏秒平衡这个规律而已。本质是能量平衡而不是伏秒平衡。即使是非稳态、即使伏秒不再平衡、或者即使某些拓扑不能由伏秒平衡描述,但能量仍然平衡。
所述公式推导过程没有用到占空比D这个参数,但公式里确实隐含了伏秒平衡这个规律,但并不是基于伏秒平衡而是基于能量平衡为基础推导的。
bingsong
  • 积分:213
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:8
积分:213
LV3
助理工程师
  • 2017-2-6 21:08:09
 
认同本质是能量平衡,毕竟推导伏秒平衡时就是“在稳态的基础上”遵循的这个原则,所以我认为伏秒平衡仅是一个推论,不过反过来稳态时保证了伏秒平衡也就保证了能量平衡,二者是可以相互印证的。当然这里的能量平衡指的是电感或变压器两端输入的能量等于输出能量。

对于“即使伏秒不再平衡,但能量仍然平衡”这句话,我觉得该这样理解:如果伏秒不平衡,以电感为例,输入电感的能量便大于输出能量,另一部分能量储存在电感中,而满足总的“能量守恒”,而不等价于我所描述的稳态时的“能量平衡”。
所以我觉得稳态时,电感或变压器满足“能量平衡”也就必然满足“伏秒平衡”的。在上述电流推导过程中可能李老师用的是其它思路,而我习惯了从伏秒平衡来计算,但二者都是在能量平衡基础上来的,所以结论是一致的。
nc965
  • 积分:92921
  • |
  • 主题:115
  • |
  • 帖子:27154
积分:92921
版主
  • 2017-2-7 10:09:54
 
同意
摘录彼贴公式推导过程:
      事实上,决定(反激)变压器的就仅仅是 Ipk 这一个参数。推导如下:
      对于临界模式反激,有如下基本关系:
      根据电感充放电时间,我们有:
          Ton = LpIpk/Vin  ---- (1)
          Toff = LpIpk/Vr   ---- (2)   这两个公式一起看貌似就是伏秒平衡,但实际上是与电容充电时间对应的一对电磁学公式)  
      临界模式的意思是PWM 周期 T = Ton+Toff
      其中 Ton 是电感充电时间,在反激中,它决定输入电流和输入功率
          Iin = 0.5IpkTon/T
          Pin = 0.5IpkVinTon/T  --- (3)
      将(1)(2)代入(3)式,经过整理可以得到:
          Pin = 0.5IpkVinVr/(Vin+vr)
      即:
          Ipk = 2Pin(Vin+Vr)/Vin/Vr
bingsong
  • 积分:213
  • |
  • 主题:0
  • |
  • 帖子:8
积分:213
LV3
助理工程师
  • 2017-2-7 19:08:59
  • 倒数10
 
哈哈,上边两个式子合起来的确是伏秒平衡,所以答案是一致的。
热门技术、经典电源设计资源推荐

世纪电源网总部

地 址:天津市南开区黄河道大通大厦8层

电 话:400-022-5587

传 真:(022)27690960

邮 编:300110

E-mail:21dy#21dianyuan.com(#换成@)

世纪电源网分部

广 东:(0755)82437996 /(138 2356 2357)

北 京:(010)69525295 /(15901552591)

上 海:(021)24200688 /(13585599008)

香 港:HK(852)92121212

China(86)15220029145

网站简介 | 网站帮助 | 意见反馈 | 联系我们 | 广告服务 | 法律声明 | 友情链接 | 清除Cookie | 小黑屋 | 不良信息举报 | 网站举报

Copyright 2008-2024 21dianyuan.com All Rights Reserved    备案许可证号为:津ICP备10002348号-2   津公网安备 12010402000296号