LLC变压器漏感测试方法-综合电源技术-世纪电源网社区

lcd824

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2018-1-31 18:31:20

10问答币

最近在做一款LLC变换器，厂商绕制的主功率变压器5kW，谐振频率40kHz，原边：副边=5:6，现拿到变压器，使用数字电桥TH2811D测试变压器漏感，关于测试方法有些困惑！
厂商测试漏感的方法是：副边短路，测试原边电感为原边漏感值！原边短路测试副边感值即为副边漏感值！我使用一个理想变压器的模型分析后觉得副边短路后，副边自带的漏感L2σ会被折算到原边来，即原边测试的电感值=原边漏感L1σ+副边折算过来的电感(1/n)^2*L2σ并联励磁电感Lm，具体原理见附件图片。请各位前辈分析一下，我的理解是否有误！

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		2 lcd824 lcd824 离线 LV6 高级工程师积分：480 \| 主题：4 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:480 LV6 高级工程师 2018-1-31 18:31:45
		我自己先顶一下回复 \| 举报 \|

			3 wszdxp2004 wszdxp2004 离线 LV10 总工程师积分：10196 \| 主题：85 \| 帖子：1244 访问空间发消息积分:10196 LV10 总工程师 2018-2-1 08:18:55
			我不是前辈，但是我认为你分析的是对的，飞兆有个应用文件有讲到这个的回复 \| 举报 \|

				4 lcd824 lcd824 离线 LV6 高级工程师积分：480 \| 主题：4 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:480 LV6 高级工程师 2018-2-1 09:22:36
				您有文件，方便贴上来吗？回复 \| 举报 \|

					5 wszdxp2004 wszdxp2004 离线 LV10 总工程师积分：10196 \| 主题：85 \| 帖子：1244 访问空间发消息积分:10196 LV10 总工程师 2018-2-1 11:48:50
					AN-4151有中文版的，你自已去下吧回复 \| 举报 \|

						6 lcd824 lcd824 离线 LV6 高级工程师积分：480 \| 主题：4 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:480 LV6 高级工程师 2018-2-8 16:55:54
						看了飞兆文档，我的理解如下：变压器的原副边绕组确实都是有漏感的，将副边短路，测试原边电感是包含副边折算过来的漏感，而一些单向电源中，只考虑原边漏感的影响，因此把所有的漏感全部折算到一侧。而我们的应用场合需要把两边的漏感分别标定出来，因此此帖子画的等效模型是可以完成我的需求的。变压器归算.png (328.67 KB, 下载次数: 255) 下载附件 2018-2-8 16:52 上传 FSFR系列半桥LLC设计.pdf 2018-2-8 16:52 上传点击文件名下载附件下载积分: 财富 -2 1.34 MB, 下载次数: 513, 下载积分: 财富 -2 回复 \| 举报 \|

							7 lahoward lahoward 离线 LV10 总工程师积分：23688 \| 主题：92 \| 帖子：5638 访问空间发消息积分:23688 LV10 总工程师 2018-2-9 08:55:30
							我认为不对的，这个文档的观点我也认为不对，原边的电感可以折算到付边，同样付边的电感也可折算到原边，这都符合变压器原理，但是漏感则不然，漏感是什么？原边的励磁电流产生的磁通没有被付边利用的部分，例如原边有100个磁通，90个被耦合到付边，10个没有，这10个漏掉了，付边根本不知道还有10个漏了，这如何折能算过去？同理，付边的漏感也不可能折算到原边来？回复 \| 举报 \|

								10 lcd824 lcd824 离线 LV6 高级工程师积分：480 \| 主题：4 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:480 LV6 高级工程师 2018-2-24 12:34:51
								我有一个想法，请大家斧正：漏感的产生，是由于原副边的磁场不能完全的耦合到一起，比如原边对副边的漏磁通，是否可以认为是在磁芯上饶了一些线圈，产生了一点电感，这个电感确实不参与变压器原副边能量的耦合，但我们在实际的工程中，认为是串联在变压器原边上的一个比较小的感值？回复 \| 举报 \|

									11 lahoward lahoward 离线 LV10 总工程师积分：23688 \| 主题：92 \| 帖子：5638 访问空间发消息积分:23688 LV10 总工程师 2018-2-24 13:25:41
									漏感的等效图就是“串联在变压器原边上的一个比较小的感值” 看一下这个帖子的266楼，详细说明了漏感测试原理变压器漏感测试原理回复 \| 举报 \|

										12 lcd824 lcd824 离线 LV6 高级工程师积分：480 \| 主题：4 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:480 LV6 高级工程师 2018-3-2 14:34:34
										学习了，帖子里的意思，我的理解：短路副边，测试原边电感，副边的漏感不会耦合到原边来。回复 \| 举报 \|

											13 lahoward lahoward 离线 LV10 总工程师积分：23688 \| 主题：92 \| 帖子：5638 访问空间发消息积分:23688 LV10 总工程师 2018-3-2 15:33:03
											是的，漏感不参与耦合的，因此原边的漏感不能折合到副边，同理副边的漏感也与原边毫无关系，大家老死不相往来。回复 \| 举报 \|

								18 ouhaihui ouhaihui 离线 LV6 高级工程师积分：728 \| 主题：3 \| 帖子：34 访问空间发消息积分:728 LV6 高级工程师 2019-10-29 18:00:18
								对于变压器本身来说，确实是漏感的能量不能传递到另外一侧。但实际上对于LLC来说，原副边的漏感都有参与谐振（从仿真也可以看出来），因此从这个角度来看，分析两边的漏感与实际测量值之间的关系是有意义的。回复 \| 举报 \|

							8 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2018-2-9 16:11:42
							如果变压器只有初次两组，等效模型时，漏感可以单独放在初级，也可以单独放在次级，也可以像一般说法/做法，在初次级各放一部分，各放一部分的话，可以假设初次级的 Coupling factor 是一样的，这样 Lk1 = n^2*Lk2 ，LLC变压器的模型就是这般。回复 \| 举报 \|

								9 lcd824 lcd824 离线 LV6 高级工程师积分：480 \| 主题：4 \| 帖子：17 访问空间发消息积分:480 LV6 高级工程师 2018-2-24 12:29:08
								我现在做的LLC的机器，就是按照这种思路来核算变压器绕组两边的漏感值的。回复 \| 举报 \|

									14 insend insend 离线 LV1 本网技工积分：78 \| 主题：1 \| 帖子：6 访问空间发消息积分:78 LV1 本网技工 2018-8-7 16:08:39
									那短路副边后测的漏感到底是啥？在模型中怎么放呢？回复 \| 举报 \|

										15 hong7817 hong7817 离线 LV1 本网技工积分：24 \| 主题：0 \| 帖子：2 访问空间发消息积分:24 LV1 本网技工 2019-8-16 21:07:45
										感谢大家讨论提供的信息受益匪浅回复 \| 举报 \|

							21 gyj82117 gyj82117 离线 LV2 本网技师积分：147 \| 主题：0 \| 帖子：25 访问空间发消息积分:147 LV2 本网技师 2022-1-27 23:47:53
							谢谢分享！回复 \| 举报 \|

						35 wangyuda10 wangyuda10 离线 LV2 本网技师积分：190 \| 主题：0 \| 帖子：18 访问空间发消息积分:190 LV2 本网技师 2023-7-5 10:21:15
						谢谢！回复 \| 举报 \|

		16 shao456 shao456 离线 LV8 副总工程师积分：7031 \| 主题：3 \| 帖子：314 访问空间发消息积分:7031 LV8 副总工程师 2019-8-17 18:42:15
		如果n的定义是n=Np/Ns，那么漏感计算应该是Lr= L1σ+Lm//n²L2σ. 回复 \| 举报 \|

			17 ouhaihui ouhaihui 离线 LV6 高级工程师积分：728 \| 主题：3 \| 帖子：34 访问空间发消息积分:728 LV6 高级工程师 2019-10-29 17:44:55
			我也遇到同样的困惑： LLC，高压侧为全桥变换，低压侧为全桥整流。谐振电感为变压器的漏感。使用LCR电桥进行测量，测试变压器高压侧的感量（短路副边绕组），此时测量约为6.5uH（100K/0.3V），谐振电容为300nF。此时如果将这两个参数直接作为谐振参数计算，则理论谐振频率为114.5KHz。然而实际测试发现，从波形分析，实际谐振频率仅为80KHz左右（可排除测试因素以及高压侧MOSFET结电容的因素），与理论频率值相差甚远。我也认可楼主的模型（福州大学陈为老师的PPT中也是这样写的），认为副边短路时：电桥测试原边的数值，应该是副边折算到原边的漏感+原边的漏感值，但与实际测量结果不符（频率相差甚远）。原因不明，恳请专家指正，谢谢！回复 \| 举报 \|

				19 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2019-10-29 21:22:20
				从谐振电流分析？回复 \| 举报 \|

					20 chenyankun chenyankun 离线 LV6 高级工程师积分：1062 \| 主题：0 \| 帖子：31 访问空间发消息积分:1062 LV6 高级工程师 2020-11-28 00:15:40
					现在这个帖子讨论的怎么样了？最近做LLC被谐振电感搞混了，计算出来的谐振频率跟实测相差很远，测试原边漏感又没有这么大！回复 \| 举报 \|

						22 ruohan ruohan 离线 LV8 副总工程师积分：7522 \| 主题：21 \| 帖子：1106 访问空间发消息积分:7522 LV8 副总工程师 2022-2-6 11:51:30
						如果n的定义是n=Np/Ns，那么漏感计算应该是Lr= L1σ+Lm//n2L2σ. 用这种，加上次级得漏感乘以匝比得平方并上初级激磁电感得值，能对上吗回复 \| 举报 \|

		23 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2022-2-6 20:37:41
		这种高漏感变压器，真实的等效电路是T型，而非Γ型。因此；等效电路里有四个未知量：励磁电感和一次及二次漏感；励磁损耗。分别测量变压器一次/二次侧开路和短路感抗、直流电阻，得四个方程。T型等效折算后得四个方程式组成的方程组即可解得四解。回复 \| 举报 \|

			24 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2022-2-7 13:04:53
			非也，T型即Γ型，Γ型即T型，参数虽有异，实一也。回复 \| 举报 \|

				25 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2022-2-7 21:44:16
				Greendot老师：新年好！非常感谢指教。学生愚钝，一直觉得变压器T型网络是三阶函数。尝试将二次折算漏感挪到一次侧并与一次漏感串联；近似等效成Γ后；实测输出和等效输出理论值总觉得不一致。请教LLC类拓扑中T型和Γ型如何正确折算？谢谢！回复 \| 举报 \|

					27 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2022-2-8 23:30:24
					（发多了，删之）回复 \| 举报 \|

					28 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2022-2-8 23:38:41
					许版客气了。不知您为何要折算，是怎样折算的，一如6楼的附图？回复 \| 举报 \|

						29 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2022-2-9 22:18:52
						Greendot老师：对于高漏感变压器漏感压降；感觉有一次和二次漏感压降。按T型等效则算，貌似等效后的二次漏感与一次差不多大。所以；想补偿二次漏感以提高输出能力。但对于T型等效电路；如果要完全补偿变压器漏感压降且LLC槽路不进入容性，传统一次简单串联电容是不可能的。对于六楼等效方法，虽然很多设计都在用此模型；且理论上可以完全补偿漏感并不进入容性区，可是；貌似理论误差很大。一直没有找到比较理想的方法用于LLC高漏感变压器模型；以满足低成本工程设计需求。烦请老师指教。回复 \| 举报 \|

							30 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2022-2-10 22:15:46
							1. 先来张图，它们是等效的： 2022-02-10_193940.jpg (25.74 KB, 下载次数: 68) 下载附件 2022-2-10 22:14 上传相同的输入，相同的输出， 2022-02-11_182512.jpg (35.35 KB, 下载次数: 71) 下载附件 2022-2-11 18:26 上传这个例子里，上图是给出的变压器T-model，参数是物理量，一般假设初、次级的漏感磁阻是一样的（对称的），所以有 Lk1=Lk2 (Lk2是折射到初级的次级漏感）。下图是等效的 Cantilever model 电路，适合用于LLC。 C-Model 的参数计算如下（只限 Lk1=Lk2 情况）： Coupling coefficient k = Lk1/(Lk1+Lm) =0.89 并联电感 Lp = kLm = 356uH 串联电感 Lr = Lk1+Lm-Lp = 94uH 有效匝比 n_e = kn = 8.9 (n是原物理匝比) (图里的理想变压器匝比是10:1 ，因为漏感对称，物理匝比也是10:1) 回复 \| 举报 \|

								31 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2022-2-10 22:27:15
								非常感谢！虽然没理解，搬个板凳静听教诲。回复 \| 举报 \|

								32 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2022-2-11 18:18:12
								2. 漏感不对称时，Lk1 ≠ Lk2 ，只是计算物理匝比，多个步骤，一样得出C-Model： 2022-02-13_093126.jpg (24.29 KB, 下载次数: 70) 下载附件 2022-2-13 09:34 上传回复 \| 举报 \|

								33 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2022-2-12 11:54:13
								一个已有的变压器，大概可以直接得出C-Model。只要测量出初级、次级感量，互感感量，和短路次级时初级的感量（L1，L2，M，Lsc），计算 Lr = Lsc , Lp = L1-Lr , n_e = k*✔(L1/L2) 。 (其实也没什么新意 ) 回复 \| 举报 \|

									36 shimmer-J shimmer-J 离线 LV2 本网技师积分：157 \| 主题：0 \| 帖子：3 访问空间发消息积分:157 LV2 本网技师 2023-12-21 18:19:16 倒数10
									可以请问一下，如果已知初级、次级感量、互感感量，那么应该按照哪个公式计算原边漏感和副边漏感呀？Lkp=（1-k^2）L11，还是Lkp=（1-k）L11，其中k=M12/sqrt（L11*L22）。在文献中两种方法都看到过，希望赐教解释一下应该用哪种，谢谢。回复 \| 举报 \|

										37 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2023-12-23 18:12:05 倒数9
										（1-k^2）L11 - 是次级短路，初级量得的感量，= Lkp + (nLks//Lm) 。（1-k）*L11 - 是初级的漏感，Lkp 。回复 \| 举报 \|

											38 shimmer-J shimmer-J 离线 LV2 本网技师积分：157 \| 主题：0 \| 帖子：3 访问空间发消息积分:157 LV2 本网技师 2023-12-25 14:58:50 倒数8
											非常感谢。不知道您知道一般在LLC变换器集成变压器的设计中是采用次级短路那个漏感做谐振电感还是直接用初级漏感呀？很多论文我也看到有说忽略副边漏感，但是在测试时候好像得到的漏感还是次级短路那个漏感。有点不知道该选用那个电感做谐振电感进行设计更好了。回复 \| 举报 \|

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2023-12-27 18:06:01
倒数7

用第一个，这时变压器的等效电路如下，（sqrt(L1/L2) 即是物理匝数 n )

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2024-1-3 09:52:52
倒数6

非常感谢您的回复！

								43 kkkkksadas kkkkksadas 离线 LV2 本网技师积分：190 \| 主题：0 \| 帖子：2 访问空间发消息积分:190 LV2 本网技师 2024-1-11 09:47:47 倒数3
								请问这几个计算公式是怎么得到的呢？回复 \| 举报 \|

									44 greendot greendot 在线 LV12 专家积分：31576 \| 主题：0 \| 帖子：8690 访问空间发消息积分:31576 LV12 专家 2024-1-11 17:43:11 倒数2
									从变压器的理论公式推导出来的。回复 \| 举报 \|

										45 kkkkksadas kkkkksadas 离线 LV2 本网技师积分：190 \| 主题：0 \| 帖子：2 访问空间发消息积分:190 LV2 本网技师最新回复 2024-1-12 16:12:29 倒数1
										谢谢解答回复 \| 举报 \|

		26 ggikahab ggikahab 离线 LV4 初级工程师积分：357 \| 主题：1 \| 帖子：53 访问空间发消息积分:357 LV4 初级工程师 2022-2-8 11:49:53
		楼主问题解决了吗是否可以出个最终解决方案回复 \| 举报 \|

			34 xiaojianbox xiaojianbox 离线 LV2 本网技师积分：115 \| 主题：0 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:115 LV2 本网技师 2022-8-5 18:59:33
			我想请教一下，如果付边有好几组电感，请问原边的漏感怎么测？回复 \| 举报 \|

				41 kob1981520 kob1981520 离线 LV6 高级工程师积分：941 \| 主题：1 \| 帖子：229 访问空间发消息积分:941 LV6 高级工程师 2024-1-6 08:53:16 倒数5
				请教下如何减小次级2个绕组的漏感差异，除了双线并绕还有没有其他好办法？回复 \| 举报 \|

					42 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2024-1-6 21:32:51 倒数4
					除了双线并绕；其它也有。比如用平衡电感法等等。但；双线并绕；基本是最低成本。回复 \| 举报 \|