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环形变压器的设计

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tianweiweiliang
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助理工程师
  • 2016-10-14 17:45:23
10问答币
请问各路大神,有没有设计过环形变压器的?设计过程和公式是什么样的?跟EE磁芯的方法一样么?包括AP的算法,磁通的选择,匝数的计算等。谢谢

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你是想套用AP法则计算啊,这个公式不一定适合 我设计环形的是一个综合设计,我当初的匝比是1:110,那么我原边不能超过3圈,不然副边太多了,那我就找满足detB的情况下能绕下2圈左右的磁环
ailuer_shijidianyuan
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LV8
副总工程师
  • 2016-10-14 19:35:30
 
一样的,我用环形磁材设计过高压的
tianweiweiliang
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LV3
助理工程师
  • 2016-10-15 20:47:02
 
您好,我现在想设计一款高频环形变压器,那个窗口面积Aw是内环的面积么?还有初级匝数公式也是N1=VT/Ae*detB 对么?
ailuer_shijidianyuan
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LV8
副总工程师
  • 2016-10-15 21:24:07
 
你是想套用AP法则计算啊,这个公式不一定适合
我设计环形的是一个综合设计,我当初的匝比是1:110,那么我原边不能超过3圈,不然副边太多了,那我就找满足detB的情况下能绕下2圈左右的磁环

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tianweiweiliang
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助理工程师
  • 2016-10-15 22:28:30
 
哦哦,我现在想设计一款高频变压器,输入单相220V,输出10V,110A,频率20K的半桥电路,想问该如何选取磁芯和计算匝数,我之前算过EE磁芯的,就是不知道能不能套用EE的公式,网上和书上关于环形变压器的资料不太多,所以比较疑惑。希望可以从这里找到答案。
ailuer_shijidianyuan
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LV8
副总工程师
  • 2016-10-16 12:39:17
 
AP法则是考虑了实际绕线窗口,考虑安规等等

我设计的时候基本不用AP法则,就是电磁感应定律:
1:先选择材质,一般选择铁氧体
2:查看规格书,查看对应开关频率下磁芯损耗Pc值与detB的关系,一般自然散热我选择Pc<100mW/cm^3对于的detB值,如下图所示:
图片1.png
3:选择磁芯形状,比如环形,然后选择磁环尺寸,一般有两种情况确定磁环尺寸,一种就是有些项目客户外形尺寸给定的,例如高度定死的,或者宽度定死的那种,那么你就得先选择磁环尺寸,然后根据电磁感应定律公式N1=VT/Ae*detB计算N1,匝数如果有些多,可能需要迭绕,如果迭绕还是不行,考虑增加频率,我是做定制的,一般第一种用的比较多。另外一种就是如果外形尺寸比较宽裕,计算的尺寸能绕下就行,你可以先选择一个磁环,计算匝数,然后计算这个磁环的内部周长,看能不能绕制完,不能的话,你就选择下一个比较大的,以此类推迭代计算。

所以变压器的设计是一个很灵活的东西
tianweiweiliang
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LV3
助理工程师
  • 2016-10-17 08:17:38
 
哇,非常感谢大神的讲解,小弟明白了。
tianweiweiliang
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LV3
助理工程师
  • 2016-10-17 15:46:58
  • 倒数10
 
大神,我计算了一遍,在原副边的匝数取舍上有点不太确定,您能帮我看看嘛

220V输入-10V100A输出环形变压器的设计.pdf

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ailuer_shijidianyuan
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LV8
副总工程师
  • 2016-10-17 22:07:02
  • 倒数9
 
计算匝比到时候把效率带上,如果你不带效率,那个匝比是100%效率下的结果,那么当你重载的时候,占空比势必要大于你预设的0.8,有可能在低端输入满载的时候,芯片占空比可能会开到最大还不满足输出要求

Vo+Vd=0.5Vin_min*a*Dmax/N       Vin_min:最小输入电压,a:效率,Dmax:最大占空比,N:匝比

后面的原副边匝数取舍,要满足上面这个式子里面的N

还有那个图里面对应的值是Bac值,也就是Bm,对于桥式拓扑来说detB在-Bm和+Bm之间变化,所以在半桥中detB的取值为2*Bm,那么你实际的匝数可以继续减小,灵活使用,你的Bm为0.2T,那么detB你可以稍微大一点,可以取个0.3T,当然也可以取0.4T,总之取小于0.4T的,心里有底就行
tianweiweiliang
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LV3
助理工程师
  • 2016-10-18 09:17:34
  • 倒数8
 
前面说的我能都理解,就是最后一点有点不明白,我算原边匝数的时候是以一半输入电压计算的,此时的detB不就是0~Bm或者-Bm~0么?为什么是2Bm呢?
ailuer_shijidianyuan
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LV8
副总工程师
  • 2016-10-18 20:07:58
  • 倒数7
 
变压器室双向励磁,工作在第一和第三象限
aimapai
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本网技师
  • 2021-7-20 20:12:04
  • 倒数2
 
您好,请问如何判断一个磁芯能否承载多大的功率,比如我想设计一个30KW的变压器,那么如何能确定所选的磁芯尺寸能承载这个功率呢???请问用Ap法能确定吗?
ailuer_shijidianyuan
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2021-7-22 11:40:03
  • 倒数1
 
我不会AP法,我只用基本的电磁感应定律
1.先选定一个磁芯类型,比如PQ型;
2.锚定一个某PQ型号;
3.计算匝数和铜线,判断窗口能否绕制下
4.如果能绕下,且窗口富余,返回第2步选小一号的;如果绕制不下,返回第2步选大一号的
5.通过上面反复迭代确认最优磁芯
aimapai
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LV2
本网技师
  • 2021-7-20 14:57:52
  • 倒数3
 
您好,请问环形磁芯尺寸是否可以应用EE磁芯的计算方法。
ltt0723
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本网技师
  • 2018-11-27 16:02:52
  • 倒数6
 
新入门小白请教下,为啥圈数是已知的,不是根据电感来算圈数的吗?
yidx
  • yidx
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LV4
初级工程师
  • 2020-3-31 15:05:31
  • 倒数5
 
我也是用这个方法设计的,对损耗这一块不太理解,比如选择Bm这点,这个是根据铁损限制选取的,但是工作的时候,原边产生的磁通不是被负载磁通抵消掉吗?此时的总磁通应该很低才对。对铁损应该很小,远达不到初选的那个值,请大神指点一二
zjw631114
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LV8
副总工程师
  • 2020-3-31 15:34:00
  • 倒数4
 
原边产生的磁通不是被负载磁通抵消掉吗?这是指原边新增加的磁通与付边电流产生的磁通基本抵消了,原边励磁电流产生的磁通还在。
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