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请教:正激变换器进入连续模式后,随着输出功率增加,变压器的ΔB是否变化?

1.      变换器电流连续模式,占空比D固定。D=Vin*Ns/(Vo*Np)

      假设70%负载时电流连续,那70%负载和100%负载的占空比是一样的。但是70%负载的ΔB100%负载的变压器ΔB是一样的吗?

2.      根据法拉第定律,Vi =Np*Ae*ΔB/Δt= Np*Ae*f*ΔB/D

所以ΔB= Vi*D/ (Np*Ae*f), 难道进入连续模式后,ΔB与负载无关吗?

非常感谢!!!

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st.you
LV.9
2
2010-07-06 14:45

只要变压器初级线圈的电压,时间不变,理论上磁感应强度是不变的。

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2010-07-06 15:16

是的,理论上是这样的。但实际情况下,由于线路,器件都有压降,D会随着输负载增加略为增大。

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2010-07-06 16:36
@sometimes
是的,理论上是这样的。但实际情况下,由于线路,器件都有压降,D会随着输负载增加略为增大。

谢谢ST.You和sometimes的热心解答。

我还是有些疑问:正激变换器电流连续后,如果ΔB不随负载增大而变大,那么我任意增大负载电流,变压器也不会饱和吗?

谢谢!

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2010-07-06 16:43
@戎马书生
谢谢ST.You和sometimes的热心解答。我还是有些疑问:正激变换器电流连续后,如果ΔB不随负载增大而变大,那么我任意增大负载电流,变压器也不会饱和吗?谢谢!

是的。

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st.you
LV.9
6
2010-07-06 16:48
@戎马书生
谢谢ST.You和sometimes的热心解答。我还是有些疑问:正激变换器电流连续后,如果ΔB不随负载增大而变大,那么我任意增大负载电流,变压器也不会饱和吗?谢谢!
初级跟次级的电流相互抵消,磁场强度不会增加的。
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2010-07-06 16:48
@sometimes
是的。

谢谢sometimesO(∩_∩)O~

看来我之前以为负载电流变大变压器ΔB同时变大的想法是错误的。

再次感谢!

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2010-07-06 16:51
@st.you
初级跟次级的电流相互抵消,磁场强度不会增加的。

谢谢st.you.

想明白了。励磁电流不会变大,只是作为传递能量的电流(等于原边电流减去励磁电流)变大了,ΔB不变。

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evdi
LV.6
9
2010-07-07 13:16
@戎马书生
谢谢st.you.想明白了。励磁电流不会变大,只是作为传递能量的电流(等于原边电流减去励磁电流)变大了,ΔB不变。

遇到问题要分析问题产生根源,这是一个推到的过程,所以你有没有考虑过为什么负载电流的增大会导致原边电流的增大?要知道原边电压不变,占空比不变,电感量不变。

要知道正激输出反馈是个电压环反馈,一切以输出电压变化为反馈量,不会说次级电流的增大直接导致输出能量的增加。

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2010-07-08 09:45
@evdi
遇到问题要分析问题产生根源,这是一个推到的过程,所以你有没有考虑过为什么负载电流的增大会导致原边电流的增大?要知道原边电压不变,占空比不变,电感量不变。要知道正激输出反馈是个电压环反馈,一切以输出电压变化为反馈量,不会说次级电流的增大直接导致输出能量的增加。

负载电流增大后,相当于变压器的副边线圈电流增大,那副边线圈产生的磁势i2N2及其所产生的磁通Φ2也增大,其方向与原边i1N1、Φ1相反。为了维持与之前感应电势所需的一样的磁通变化量(Φ1-Φ2),一次侧会加大输入电流i1以维持磁势不变。

以上是我的理解。

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evdi
LV.6
11
2010-07-08 12:49
@戎马书生
负载电流增大后,相当于变压器的副边线圈电流增大,那副边线圈产生的磁势i2N2及其所产生的磁通Φ2也增大,其方向与原边i1N1、Φ1相反。为了维持与之前感应电势所需的一样的磁通变化量(Φ1-Φ2),一次侧会加大输入电流i1以维持磁势不变。以上是我的理解。

磁只是一个微观的方面,只需要知道伏秒平衡就行了,实际上这也是电感直流增加的推力。

来首先分析下过程,任何变化的过程都分为稳态和暂态。

负载增加,过程有稳态到暂态再到新的稳态。

暂态:负载增加,变换器输出能量没来得及增大,导致输出电压降低,反馈到原边导致占空比增大,再到输出电感电流增大,负载能量需求保持不变,输出电压又逐渐增大,占空比逐渐减少, 当输入电感电流增大到满足负载需求,输出电压归位,占空比归位暂态结束,稳态不变

新稳态:因此相对于暂态前,变化的只有输出电感中的直流分量。

希望你能从问题中学到新的东西,这个方面其实只是开关电源反馈控制的一个概括缩影,里面还有很多东西值得你去探讨学习,推荐你看胡寿松的自动控制原理。

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st.you
LV.9
12
2010-07-08 14:04
@evdi
磁只是一个微观的方面,只需要知道伏秒平衡就行了,实际上这也是电感直流增加的推力。来首先分析下过程,任何变化的过程都分为稳态和暂态。负载增加,过程有稳态到暂态再到新的稳态。暂态:负载增加,变换器输出能量没来得及增大,导致输出电压降低,反馈到原边导致占空比增大,再到输出电感电流增大,负载能量需求保持不变,输出电压又逐渐增大,占空比逐渐减少,当输入电感电流增大到满足负载需求,输出电压归位,占空比归位暂态结束,稳态不变新稳态:因此相对于暂态前,变化的只有输出电感中的直流分量。希望你能从问题中学到新的东西,这个方面其实只是开关电源反馈控制的一个概括缩影,里面还有很多东西值得你去探讨学习,推荐你看胡寿松的自动控制原理。

就算是没这个暂态,占空比不变,一样能输出所需功率。

实际测量,在进入CCM模式后,缓慢调节负载使之增大,只有看到占空比随负载稍微增大的(条件不理想所致),没见这个变大后再变小的过程。

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evdi
LV.6
13
2010-07-08 15:06
@st.you
就算是没这个暂态,占空比不变,一样能输出所需功率。实际测量,在进入CCM模式后,缓慢调节负载使之增大,只有看到占空比随负载稍微增大的(条件不理想所致),没见这个变大后再变小的过程。
要是你都能看得见,还要误差放大器干什么?
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2010-07-08 17:17
@evdi
磁只是一个微观的方面,只需要知道伏秒平衡就行了,实际上这也是电感直流增加的推力。来首先分析下过程,任何变化的过程都分为稳态和暂态。负载增加,过程有稳态到暂态再到新的稳态。暂态:负载增加,变换器输出能量没来得及增大,导致输出电压降低,反馈到原边导致占空比增大,再到输出电感电流增大,负载能量需求保持不变,输出电压又逐渐增大,占空比逐渐减少,当输入电感电流增大到满足负载需求,输出电压归位,占空比归位暂态结束,稳态不变新稳态:因此相对于暂态前,变化的只有输出电感中的直流分量。希望你能从问题中学到新的东西,这个方面其实只是开关电源反馈控制的一个概括缩影,里面还有很多东西值得你去探讨学习,推荐你看胡寿松的自动控制原理。
谢谢Evdi,您的分析非常有助于理解开关电源的动态响应过程。
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st.you
LV.9
15
2010-07-08 18:26
@evdi
要是你都能看得见,还要误差放大器干什么?

动态负载是有这个暂态,那是反馈环路跟滤波回路存在延时导致的非必要过程.

线性非动态负载是不存在这一过程的. 误差放大器不是用来产生这一暂态的吧?

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evdi
LV.6
16
2010-07-08 19:04
@st.you
动态负载是有这个暂态,那是反馈环路跟滤波回路存在延时导致的非必要过程.线性非动态负载是不存在这一过程的.误差放大器不是用来产生这一暂态的吧?[图片]

任何系统都有响应的过程,相对于电源闭环系统,输入电压与负载的变化都是扰动,系统对扰动响应就是暂态过程,其结束的快慢与开环带宽有关,这是小信号。对于大的负载变化扰动,就是大信号不仅与带宽有关还与放大器的上升速率有关,误差放大器不是产生暂态而是为了结束暂态。

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2010-07-09 09:31
@evdi
磁只是一个微观的方面,只需要知道伏秒平衡就行了,实际上这也是电感直流增加的推力。来首先分析下过程,任何变化的过程都分为稳态和暂态。负载增加,过程有稳态到暂态再到新的稳态。暂态:负载增加,变换器输出能量没来得及增大,导致输出电压降低,反馈到原边导致占空比增大,再到输出电感电流增大,负载能量需求保持不变,输出电压又逐渐增大,占空比逐渐减少,当输入电感电流增大到满足负载需求,输出电压归位,占空比归位暂态结束,稳态不变新稳态:因此相对于暂态前,变化的只有输出电感中的直流分量。希望你能从问题中学到新的东西,这个方面其实只是开关电源反馈控制的一个概括缩影,里面还有很多东西值得你去探讨学习,推荐你看胡寿松的自动控制原理。

Evdi兄,再请教您一个问题:

正激变换器进入连续模式,假设电路的元器件不会损坏、输出电感不会饱和、电路没有保护,当负载电流逐渐增大,电源的输出电压会保持稳定还是会逐渐往下掉?如果逐渐往下掉原因是什么?

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evdi
LV.6
18
2010-07-09 12:18
@戎马书生
Evdi兄,再请教您一个问题:正激变换器进入连续模式,假设电路的元器件不会损坏、输出电感不会饱和、电路没有保护,当负载电流逐渐增大,电源的输出电压会保持稳定还是会逐渐往下掉?如果逐渐往下掉原因是什么?
相信你看到的压降其实是输出线上的压降,会随着电流增大而增大,如果你把探头接在采样点,相信你看到的电压应该是很稳定的。
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yuyan
LV.9
19
2010-07-10 22:42
@evdi
相信你看到的压降其实是输出线上的压降,会随着电流增大而增大,如果你把探头接在采样点,相信你看到的电压应该是很稳定的。
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