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【討論】如何得到變壓器的分布參數(shù)?

我們知道,實際的變壓器不是理想元件。初級和次級之間存在漏感、初級與次級分別存在分布電容、初級與次級之間也有分布電容。這些分布參數(shù),在大多數(shù)情況下,對電路的影響是不利的,會在開關管或二極管上產(chǎn)生電壓尖峰或電流尖峰。而在有的變換器中,我們可以利用分布參數(shù),來實現(xiàn)某種功能。例如LLC變換器、移相全橋等。

那么,不管是要利用還是要抑制分布參數(shù)造成的影響,我們首先就必須準確知道這些分布參數(shù)的數(shù)值,有了分布參數(shù),我們才可能把變壓器的模型建立起來。對于一個已經(jīng)做好了的變壓器,我們?nèi)绾螠y量它的各項分布參數(shù)呢?

這是一個非理想變壓器的等效模型:

 

在圖中,Cp是初級繞組的分布電容、Llkp是初級漏感、Lm是勵磁電感、T是一個理想變壓器、Llks是次級漏感,Cs是次級繞組分布電容。圖中沒有標識初、次級間的分布電容。

假如我們把次級的分布參數(shù),按照匝比關系進行換算,折算到理想變壓器T的初級去。然后把理想變壓器刪掉。上圖可以等效為這樣:

 

那么接下來,我們應該怎么樣測量這些參數(shù)呢?歡迎朋友們各抒己見,不吝賜教!

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st.you
LV.10
2
2011-01-14 11:26
能不能通過諧振頻率跟已知的電感量換算?
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hk2007
LV.8
3
2011-01-14 11:27

現(xiàn)在只能測個漏感、電感,想知道寄生電容怎么量測?

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hk2007
LV.8
4
2011-01-14 11:29
@st.you
能不能通過諧振頻率跟已知的電感量換算?
這樣可以大致計算總的寄生電容,但其中包含了元件如mos等的結電容
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2011-01-14 11:44

先來說說測漏感。

我們測到的漏感到底是什么?

測漏感的方法通常是,短路次級,測量初級的電感。那么從上面的圖中,我們可以知道,我們測到的漏感是:Llkp+Lm||Llks,||表示并聯(lián)。由于對大多數(shù)變壓器而言,Lm的數(shù)值遠大于Llks,所以Lm||Llks基本就是Llks。所以我們測到的漏感是Llkp+Llks

但是對于Lm數(shù)值比較小的情況呢?這樣是不是存在比較大的誤差?

甚至,對于LLC這種利用初級漏感進行諧振的變換器,初級漏感和次級漏感對電路工作原理的影響是不一樣的。還能這么進行漏感的合并與計算嗎?

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2011-01-14 12:14
進來聽“好”版講課。
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2011-01-14 12:22
@GreenEnergy
進來聽“好”版講課。
一起參與討論吧。我也有很多地方需要大家給我上課呀!
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2011-01-14 12:28
@讓你記得我的好
一起參與討論吧。我也有很多地方需要大家給我上課呀!

“好”版的認真精神值得大家學習!

但對5樓的觀點我還不敢完全認同,想先聽版主講下去,過后我再說說自己的觀點。

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2011-01-14 12:32
@GreenEnergy
“好”版的認真精神值得大家學習!但對5樓的觀點我還不敢完全認同,想先聽版主講下去,過后我再說說自己的觀點。

不認同沒關系,說說吧,我參考參考。

這里不是講課,是討論。

這個問題我也一直在思考,所以需要大家的幫助。

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2011-01-14 12:40

而我們測量變壓器的初級電感時,測到的又是什么呢?

測量初級電感,就是次級開路,測量初級側(cè)的電感。

從圖中可以看出,如果不考慮分布電容,我們測量到的初級電感,其實是初級漏感與勵磁電感之和。

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2011-01-14 12:41
@GreenEnergy
“好”版的認真精神值得大家學習!但對5樓的觀點我還不敢完全認同,想先聽版主講下去,過后我再說說自己的觀點。
希望能在討論的過程中,讓我們大家都能學到知識,學到正確的方法。
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GreenEnergy
LV.7
12
2011-01-14 12:54
@讓你記得我的好
而我們測量變壓器的初級電感時,測到的又是什么呢?測量初級電感,就是次級開路,測量初級側(cè)的電感。從圖中可以看出,如果不考慮分布電容,我們測量到的初級電感,其實是初級漏感與勵磁電感之和。
對5樓、10樓的數(shù)量關系(如:我們測量到的初級電感,其實是初級漏感與勵磁電感之和)我不這樣理解!
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2011-01-14 14:49
@GreenEnergy
對5樓、10樓的數(shù)量關系(如:我們測量到的初級電感,其實是初級漏感與勵磁電感之和)我不這樣理解!
那么請說說你的理解。
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GreenEnergy
LV.7
14
2011-01-14 18:05
@讓你記得我的好
那么請說說你的理解。
你所指的“初級電感”是在副邊開路時測得的對不?
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2011-01-14 18:08
@GreenEnergy
你所指的“初級電感”是在副邊開路時測得的對不?
是的。
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GreenEnergy
LV.7
16
2011-01-14 18:16
@讓你記得我的好
是的。

那勵磁電感呢?

短路副邊測得的原邊電感量是否就是原邊的漏感?

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2011-01-14 18:20
@GreenEnergy
那勵磁電感呢?短路副邊測得的原邊電感量是否就是原邊的漏感?

不是。

第5帖已經(jīng)說了。

不過,這里有個概念需要澄清一下。你所說的原邊漏感,究竟是原邊測量時候得到的表觀上的漏感數(shù)據(jù)? 還是我在圖中畫的那個Llkp?

這二者是不一樣的。

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GreenEnergy
LV.7
18
2011-01-14 18:31
@讓你記得我的好
不是。第5帖已經(jīng)說了。不過,這里有個概念需要澄清一下。你所說的原邊漏感,究竟是原邊測量時候得到的表觀上的漏感數(shù)據(jù)?還是我在圖中畫的那個Llkp?這二者是不一樣的。

對了。

不過你5樓是否少了一項參數(shù)?還是在說Np/Ns=1:1的變壓器?

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2011-01-14 18:34
@GreenEnergy
[圖片]對了。不過你5樓是否少了一項參數(shù)?還是在說Np/Ns=1:1的變壓器?

看我第一帖里說的,我已經(jīng)把次級的分布參數(shù),按照變壓器的匝比關系進行了折算,并把等效的理想變壓器刪掉了。

不明白你說的5樓少了什么參數(shù)?

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GreenEnergy
LV.7
20
2011-01-14 18:57
@讓你記得我的好
看我第一帖里說的,我已經(jīng)把次級的分布參數(shù),按照變壓器的匝比關系進行了折算,并把等效的理想變壓器刪掉了。不明白你說的5樓少了什么參數(shù)?
(Llkp+Llks )中的Llks少了個n(匝比)關系。如已按照變壓器的匝比關系進行了折算,就另當別論。但好像你并沒具體說明是如何折算的。
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2011-01-14 18:58
@GreenEnergy
(Llkp+Llks)中的Llks少了個n(匝比)關系。如已按照變壓器的匝比關系進行了折算,就另當別論。但好像你并沒具體說明是如何折算的。
貌似這個折算沒有什么困難的吧?難道這個折算里面,還有很多秘密?
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GreenEnergy
LV.7
22
2011-01-14 19:08
@讓你記得我的好
貌似這個折算沒有什么困難的吧?難道這個折算里面,還有很多秘密?

習慣問題。

短路副邊測得的原邊電感量我習慣用 LK1p+n^2*LK1s (n為匝比)去理解。

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2011-01-14 19:10
@GreenEnergy
習慣問題。短路副邊測得的原邊電感量我習慣用LK1p+n^2*LK1s(n為匝比)去理解。

嗯,這樣我就放心了。是我們表達上的兼容性問題。

我在這里沒有把折算的因子放進去的原因,是想盡量把表達式寫的簡單一些。突出主題的主要目的——變壓器的模型與分布參數(shù)。

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hk2007
LV.8
24
2011-01-14 22:26
@讓你記得我的好
嗯,這樣我就放心了。是我們表達上的兼容性問題。[圖片]我在這里沒有把折算的因子放進去的原因,是想盡量把表達式寫的簡單一些。突出主題的主要目的——變壓器的模型與分布參數(shù)。

真相越變越明,以前在資料上也見過類似公式。但有個疑問:漏感不是不能耦合么,為何計算時還要考慮個折算關系?

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cheng111
LV.11
25
2011-01-15 08:54
@讓你記得我的好
希望能在討論的過程中,讓我們大家都能學到知識,學到正確的方法。
聽好版講課....經(jīng)典話題。
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2011-01-15 10:36
@hk2007
真相越變越明,以前在資料上也見過類似公式。但有個疑問:漏感不是不能耦合么,為何計算時還要考慮個折算關系?

漏感不能耦合,是指它表現(xiàn)出來的特性不是互感,不具備互感耦合傳遞能量的能力。

但是漏感可以被等效為一個元件,這個元件可以在一個變壓器的兩邊,按照匝比的平方關系進行折算的。

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hk2007
LV.8
27
2011-01-15 10:38
@讓你記得我的好
漏感不能耦合,是指它表現(xiàn)出來的特性不是互感,不具備互感耦合傳遞能量的能力。但是漏感可以被等效為一個元件,這個元件可以在一個變壓器的兩邊,按照匝比的平方關系進行折算的。
明白了,多謝好版!
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swyxxbb
LV.4
28
2011-01-15 15:27
請教一下,如果變壓器的勵磁電感比較小,對變壓器的性能有什么影響?
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2011-01-15 16:26
@swyxxbb
請教一下,如果變壓器的勵磁電感比較小,對變壓器的性能有什么影響?
勵磁電感小,勵磁電流就大。勵磁電流大,MOS和變壓器損耗就會大。但有時候,為了實現(xiàn)某種目的,我們會人為的把勵磁電感減小一些。例如LLC。
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2011-01-15 16:43
@讓你記得我的好
先來說說測漏感。我們測到的漏感到底是什么?測漏感的方法通常是,短路次級,測量初級的電感。那么從上面的圖中,我們可以知道,我們測到的漏感是:Llkp+Lm||Llks,||表示并聯(lián)。由于對大多數(shù)變壓器而言,Lm的數(shù)值遠大于Llks,所以Lm||Llks基本就是Llks。所以我們測到的漏感是Llkp+Llks。但是對于Lm數(shù)值比較小的情況呢?這樣是不是存在比較大的誤差?甚至,對于LLC這種利用初級漏感進行諧振的變換器,初級漏感和次級漏感對電路工作原理的影響是不一樣的。還能這么進行漏感的合并與計算嗎?

如果漏感較大,漏感+勵磁電感是不是就容易和電容發(fā)生llc諧振?兩個諧振頻率比較接近嘛

漏感較大的話,按普通副邊短路測原邊電感的辦法測得的數(shù)據(jù)是不是就是參與諧振的原邊漏感呢?

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GreenEnergy
LV.7
31
2011-01-15 22:22
@讓你記得我的好
而我們測量變壓器的初級電感時,測到的又是什么呢?測量初級電感,就是次級開路,測量初級側(cè)的電感。從圖中可以看出,如果不考慮分布電容,我們測量到的初級電感,其實是初級漏感與勵磁電感之和。

再回過頭來說說:次級開路,測量初級側(cè)的電感就是初級漏感與勵磁電感之和 這個問題。

1. 這里得先搞清楚什么是 初級漏感 這個概念...當然前幾帖已說過了,短路次級測得的初級

電感并不是真正概念上的初級漏感。

2. 次級開路測到的初級電感值,包不包括 初級漏感 ? 

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