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高频变压器制作的误区

我见到很多朋友自制高频变压器时没有尽其所用,没有从科学角度考虑,例如推挽的12V输入,22KHZ-45KHZ,EE55以上的变压器输入匹数用到4T/4T,大家认为对吗?

在我实验中EE42-20用在12V/22KHZ,输入用2T/2T比用3T/3T输出功率稳定。

不知大家在制作时有什么心得,请大家谈论互相取经。

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st.you
LV.10
2
2010-07-07 20:06
只要不饱和,多一匝,少一匝没什么不妥.只是,初级线圈多了,次级要输出同样电压,就必须增加匝数,这样一来,分布参数就增加了.
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huamg
LV.7
3
2010-07-07 20:33
@st.you
只要不饱和,多一匝,少一匝没什么不妥.只是,初级线圈多了,次级要输出同样电压,就必须增加匝数,这样一来,分布参数就增加了.

呵呵,对不起,我发表不相同的看法,如不对请谅。

在固定频率,满足感量的情况下多一匹磁强会降低,输出功率也必然会降低,交流内阻也跟随增大

感量过大可能还会造成很多问题,例如:反峰电压过高,交流回路损耗等等(我有空再实验)

请发表高见。。。

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powerants
LV.6
4
2010-07-07 20:36
@huamg
呵呵,对不起,我发表不相同的看法,如不对请谅。在固定频率,满足感量的情况下多一匹磁强会降低,输出功率也必然会降低,交流内阻也跟随增大感量过大可能还会造成很多问题,例如:反峰电压过高,交流回路损耗等等(我有空再实验)请发表高见。。。
需要明确的是,功率传输型变压器所传输功率的大小与磁强(应该是磁密)无关,而是受铜损的限制。这一点与储能型的反激变压器不同。
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2010-07-07 20:46
@powerants
需要明确的是,功率传输型变压器所传输功率的大小与磁强(应该是磁密)无关,而是受铜损的限制。这一点与储能型的反激变压器不同。
磁芯磁通密度过大,磁芯就饱和了,很可怕的!
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st.you
LV.10
6
2010-07-07 20:51
@huamg
呵呵,对不起,我发表不相同的看法,如不对请谅。在固定频率,满足感量的情况下多一匹磁强会降低,输出功率也必然会降低,交流内阻也跟随增大感量过大可能还会造成很多问题,例如:反峰电压过高,交流回路损耗等等(我有空再实验)请发表高见。。。

如果用超导体来做线圈,在保证漏感为零的条件下,随便一个尺寸的变压器传递功率都可以无穷大(可能有点随便,理想化,不考虑爬电,耐压之类的)  .

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powerants
LV.6
7
2010-07-07 20:52
@st.you
只要不饱和,多一匝,少一匝没什么不妥.只是,初级线圈多了,次级要输出同样电压,就必须增加匝数,这样一来,分布参数就增加了.

最佳的匝数,与磁芯散热面积、工况比损耗(不是数据表中那个20KC,200mT的正弦波的比损耗参考值)有关,是可以确定的。

磁芯的损耗在85-100度下最小。如果匝数偏多,则磁芯温升小,磁损会比正常值高些,且相同铜损情况下,变压器功率容量下降;如果匝数偏少,则磁芯温升大,比损耗也比正常值大,恶性循环作用下磁芯温度会超标,需要加强磁芯散热。这种情况,变压器功率容量增加。

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powerants
LV.6
8
2010-07-07 20:57
@xzszrs
磁芯磁通密度过大,磁芯就饱和了,很可怕的!

磁密要达到4000GS以上,才有饱合之虑。一般情况下达不到这个值,磁芯已经巨热了。教科书上推荐的:单端2000GS,双端1600GS,相当害人。据我的经验,这个推荐值在40-60KC时较符合实际情况,当频率只有二三十K,或磁芯体积比较小时,用到3000GS也不会有问题,反过来,当频率达到100-200KC甚至更高,或是磁芯体积很大时,用到800GS都嫌大。

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powerants
LV.6
9
2010-07-07 21:01
@st.you
如果用超导体来做线圈,在保证漏感为零的条件下,随便一个尺寸的变压器传递功率都可以无穷大(可能有点随便,理想化,不考虑爬电,耐压之类的) .

同意,如果有理想的超导体,不需要铁芯。两个互感系数为1的小小空芯线圈组成的空芯变压器,就可以满足全球的电力传输。

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huamg
LV.7
10
2010-07-07 21:24
@powerants
最佳的匝数,与磁芯散热面积、工况比损耗(不是数据表中那个20KC,200mT的正弦波的比损耗参考值)有关,是可以确定的。磁芯的损耗在85-100度下最小。如果匝数偏多,则磁芯温升小,磁损会比正常值高些,且相同铜损情况下,变压器功率容量下降;如果匝数偏少,则磁芯温升大,比损耗也比正常值大,恶性循环作用下磁芯温度会超标,需要加强磁芯散热。这种情况,变压器功率容量增加。

对,我说的是最佳(没超过匹配界限)的情况下增多的匹数,我知道磁芯的磁通都不同,在相同的前提下3T与4T的磁力强度是不同的,另外超导材料是另一概念。

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powerants
LV.6
11
2010-07-07 21:38
@huamg
对,我说的是最佳(没超过匹配界限)的情况下增多的匹数,我知道磁芯的磁通都不同,在相同的前提下3T与4T的磁力强度是不同的,另外超导材料是另一概念。

EE42的Ae是多大?可能在150mm2吧(抱歉!我现在用我老婆的电脑上网,手头没有规格书,也懒得去找,)

22K的周期是45.5uS,算你用15uS的脉宽吧,用2T的磁密会有多大?

B=12*15/(2*150)=0.6(特斯拉),天啦,也许你的脉宽要控制得更小些才行

------------------------------------------------------------------------------------------

超导材料,只是见st.you提到了,附和一下而已,跟你的主题内容无关的。请勿见怪

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huamg
LV.7
12
2010-07-07 21:55
@powerants
EE42的Ae是多大?可能在150mm2吧(抱歉!我现在用我老婆的电脑上网,手头没有规格书,也懒得去找,)22K的周期是45.5uS,算你用15uS的脉宽吧,用2T的磁密会有多大?B=12*15/(2*150)=0.6(特斯拉),天啦,也许你的脉宽要控制得更小些才行------------------------------------------------------------------------------------------超导材料,只是见st.you提到了,附和一下而已,跟你的主题内容无关的。请勿见怪
EE42-20是12*20=240MM平方,是日本电器拆下来的,我曾经用来做的实验,静态电流能控制在50MA(小脉宽),后来用国产电器拆下来的试验,静态电流大一点点,在全功率负载下并没有高热,我没有生产这些电器,只不过热爱这种实验。
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powerants
LV.6
13
2010-07-07 22:02
@huamg
EE42-20是12*20=240MM平方,是日本电器拆下来的,我曾经用来做的实验,静态电流能控制在50MA(小脉宽),后来用国产电器拆下来的试验,静态电流大一点点,在全功率负载下并没有高热,我没有生产这些电器,只不过热爱这种实验。

哦,如此说来,你的磁密也有近4000GS,不过频率很低,无妨碍。我还真见过有人用130mm3的EI40跑40KHz,14V只用2T+2T的,磁密达到5600GS,空载时磁芯也有八九十度的温升,后来弄了个小风扇来吹,竟然也出了几万台货

能控制住脉宽的话,1匝都能做很小的待机电流,极低占空比下,损耗主要在其它地方,并不在变压器上。当然了,这只是说着玩,不能真这么干。

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2010-07-07 22:17
@powerants
磁密要达到4000GS以上,才有饱合之虑。一般情况下达不到这个值,磁芯已经巨热了。教科书上推荐的:单端2000GS,双端1600GS,相当害人。据我的经验,这个推荐值在40-60KC时较符合实际情况,当频率只有二三十K,或磁芯体积比较小时,用到3000GS也不会有问题,反过来,当频率达到100-200KC甚至更高,或是磁芯体积很大时,用到800GS都嫌大。
你这句和磁通密度无关更误导人啊,那就意味着随便的电压随便的匝数都可以输出铜线允许的功率啊,比如输入10000V,我用EE19啥的磁芯,初级1T,次级2T,初级线粗5平方,次级2.5平方,每平方就算过两安培的电流,那么输入功率=10000*2*5=100000W!多牛啊!输出电压20000V!
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powerants
LV.6
15
2010-07-07 22:22
@xzszrs
你这句和磁通密度无关更误导人啊,那就意味着随便的电压随便的匝数都可以输出铜线允许的功率啊,比如输入10000V,我用EE19啥的磁芯,初级1T,次级2T,初级线粗5平方,次级2.5平方,每平方就算过两安培的电流,那么输入功率=10000*2*5=100000W!多牛啊!输出电压20000V!

哈,你举的这个例子站不住脚。

EE19,1T,10000V,俺不想去算要多高的频率才能保证磁芯不饱和,可能要几百M吧。就算是PC44,PC47,也跑不了这么高频率

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st.you
LV.10
16
2010-07-07 22:41
@powerants
哦,如此说来,你的磁密也有近4000GS,不过频率很低,无妨碍。我还真见过有人用130mm3的EI40跑40KHz,14V只用2T+2T的,磁密达到5600GS,空载时磁芯也有八九十度的温升,后来弄了个小风扇来吹,竟然也出了几万台货能控制住脉宽的话,1匝都能做很小的待机电流,极低占空比下,损耗主要在其它地方,并不在变压器上。当然了,这只是说着玩,不能真这么干。
双端方式的磁饱和值为单端的两倍,跑到5600GS也没什么不妥的,只要磁芯温度不要跑到居里温度上去就行了,我见蛮多的电源模块,磁芯静态温度就很高,相信这是最求铜损最小化的结果.反正是平面变压器,散热好.这样做有个好处,就是功率做得很大,毕竟磁损是一个定值,不随输出功率变化.
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powerants
LV.6
17
2010-07-07 22:45
@st.you
双端方式的磁饱和值为单端的两倍,跑到5600GS也没什么不妥的,只要磁芯温度不要跑到居里温度上去就行了,我见蛮多的电源模块,磁芯静态温度就很高,相信这是最求铜损最小化的结果.反正是平面变压器,散热好.这样做有个好处,就是功率做得很大,毕竟磁损是一个定值,不随输出功率变化.

可不是磁摆幅5600GS哦,而是+/-5600GS了,一、三向限都快饱合了。

空载下用手去摸,半秒钟就得拿开,不然受不了。大冬天的,我用温度计测磁芯外表温度,读数有100度,实际上可能会高几度,那温升少说也有90度了,

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st.you
LV.10
18
2010-07-07 22:54
@powerants
可不是磁摆幅5600GS哦,而是+/-5600GS了,一、三向限都快饱合了。空载下用手去摸,半秒钟就得拿开,不然受不了。大冬天的,我用温度计测磁芯外表温度,读数有100度,实际上可能会高几度,那温升少说也有90度了,

没见过那么离谱的设计的.

常规铁氧体磁芯,磁饱和强度也不过5000GS以内吧?跑到5600GS*2?我还真不相信.

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powerants
LV.6
19
2010-07-07 23:33
@st.you
没见过那么离谱的设计的.常规铁氧体磁芯,磁饱和强度也不过5000GS以内吧?跑到5600GS*2?我还真不相信.

到5000GS了,也不是磁导率就降到零了,只是降了10%吧,估计在5600GS的密度下,还有至少一半的磁导率,励磁感量还有一半多,也不会烧

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2010-07-08 08:17
@powerants
哈,你举的这个例子站不住脚。EE19,1T,10000V,俺不想去算要多高的频率才能保证磁芯不饱和,可能要几百M吧。就算是PC44,PC47,也跑不了这么高频率
你明明说了和磁通密度无关,现在又去考虑饱和了?
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powerants
LV.6
21
2010-07-08 08:23
@xzszrs
你明明说了和磁通密度无关,现在又去考虑饱和了?
成年人的智慧与年龄无关,但如果拿死人跟活人比,那我投降
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2010-07-12 08:27
在磁芯计算选定时,窗口面积够大,尽量选定电感量大一点的方案,这样有利于减少空载电流。
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yidata
LV.2
23
2010-07-12 17:03

请教:我想用一般的ATX电源的磁芯做个推挽高频变压器,俺是初学者,对这个不太懂。请问绕多少匝合适呢(12v输入380v出)?有什么公式没?

xiexie

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hwj5555
LV.4
24
2010-07-12 21:01
@powerants
到5000GS了,也不是磁导率就降到零了,只是降了10%吧,估计在5600GS的密度下,还有至少一半的磁导率,励磁感量还有一半多,也不会烧[图片]

实际计算值在0.47T,如果初次为0.8的耦合,只有励磁电流存在......这样是否计算值在1T也不会磁饱和,有谁做过此实验。

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wtx10
LV.6
25
2010-07-13 10:45
有些时候是从降低静态电流来考虑的,在保证可用的前提下,圈数少升压线圈的交直流损耗小,圈数多,原边输入电流会小一些,也可能对管子有些好处.
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powerants
LV.6
26
2010-07-13 18:42
@hwj5555
实际计算值在0.47T,如果初次为0.8的耦合,只有励磁电流存在......这样是否计算值在1T也不会磁饱和,有谁做过此实验。
0.8耦合的情况,在高导磁材的变压器中不可能出现
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laoris
LV.1
27
2010-07-14 15:52
@wtx10
有些时候是从降低静态电流来考虑的,在保证可用的前提下,圈数少升压线圈的交直流损耗小,圈数多,原边输入电流会小一些,也可能对管子有些好处.
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德雳溪
LV.5
28
2010-07-14 20:28
@laoris
[图片]
路过学习学习!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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无衣
LV.6
29
2010-07-15 21:00
@powerants
同意,如果有理想的超导体,不需要铁芯。两个互感系数为1的小小空芯线圈组成的空芯变压器,就可以满足全球的电力传输。
说的好!只要找到临界磁感应强度和临界电流密度足够大的超导材料,就不再需要大型电力变压器了.
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帝国梦
LV.5
30
2010-07-17 19:44
好贴 
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hbzjcjw
LV.10
31
2010-07-17 20:43
@powerants
同意,如果有理想的超导体,不需要铁芯。两个互感系数为1的小小空芯线圈组成的空芯变压器,就可以满足全球的电力传输。

搞笑。

 

张三买了一台新轿车,李四猪圈里的猪生小猪了,王五的狗死了

 

看来你不光很“成人”,还很搞笑

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