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变压器设计问题讨论

我做了个DC/DC变换的变压器,输入36伏,多路输出,分别为12v/,5v,24v,15v.输出电流都不到1A,f=100kh.
   初级绕了8圈,12v--3圈,5v--2圈,24v--9圈
   发现反激电压只有18v,原来设计时Vf设为25v,我改变12v的圈数为4圈之后
反激电压上升到22v多了,而且占空比也变小了,我百思不得其解,为什么副边的匝数变化会引起占空比的变化而使反激电压增加呢?

   请问反激电压是有什么决定的呢?与副边有关吗?那主要与我上面的哪个绕组有关呢?24v,5v,12v,15v哪个起主要作用呢?为什么?
   变压器会发热,还有MOS 管很烫,为什么?是我的设计有问题吗?
  
  请各为大侠指教,谢谢!!!!!!!!!!!
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xingyong
LV.7
2
2004-06-16 23:28
没人回啊,那我就来说说,
首先,你这变压器总功率并不大,就不要刻意追求高频了,高频开关管会较热,我看做个20KHZ就不错了,这样开关管的热量就下降了很多.
还有输入电压变化范围,如果输入电压变化范围很大,又想要多路输出,交互电压调整率是个大问题.想要多路电压输出稳定是不现实的,
取样电压应该选输出功率较大,工作时输出电流较稳定的一路为准.
变压器很热分两种,一是磁芯热,就是选用的磁芯太差了,或是工作频率取太高了,二是铜线过细,散热不好,三是变压器过小,本身功率不大.输出功率过大.
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willen
LV.3
3
2004-06-17 09:44
@xingyong
没人回啊,那我就来说说,首先,你这变压器总功率并不大,就不要刻意追求高频了,高频开关管会较热,我看做个20KHZ就不错了,这样开关管的热量就下降了很多.还有输入电压变化范围,如果输入电压变化范围很大,又想要多路输出,交互电压调整率是个大问题.想要多路电压输出稳定是不现实的,取样电压应该选输出功率较大,工作时输出电流较稳定的一路为准.变压器很热分两种,一是磁芯热,就是选用的磁芯太差了,或是工作频率取太高了,二是铜线过细,散热不好,三是变压器过小,本身功率不大.输出功率过大.
是啊,确实存在不少问题.不过下面这一个问题尤其不能理解,能否帮忙分析一下?
条件如下:
Vin=36v
Vout1=24v/0.6A
Vout2=12v/0.2A
变压器上暂时只有三组线圈(两组输出加一组输入),其他几路暂不考虑.
取样电压为Vout2,既取样12v做反馈控制.
第一次取Vin,Vout1,Vout2分别为8,8,3圈,此时原边反激电压为18v;
第二次取Vin,Vout1,Vout2分别为8,8,4圈,此时原边反激电压为23v;
疑问:为何12v绕组由3圈-->4圈,会引起反激电压如此大的变化,还有为什么反激电压不降反而升高啊?
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willen
LV.3
4
2004-06-17 13:15
@willen
是啊,确实存在不少问题.不过下面这一个问题尤其不能理解,能否帮忙分析一下?条件如下:Vin=36vVout1=24v/0.6AVout2=12v/0.2A变压器上暂时只有三组线圈(两组输出加一组输入),其他几路暂不考虑.取样电压为Vout2,既取样12v做反馈控制.第一次取Vin,Vout1,Vout2分别为8,8,3圈,此时原边反激电压为18v;第二次取Vin,Vout1,Vout2分别为8,8,4圈,此时原边反激电压为23v;疑问:为何12v绕组由3圈-->4圈,会引起反激电压如此大的变化,还有为什么反激电压不降反而升高啊?
怎么没有人来看看呢?
  难道没有人知道吗?
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蓝黑
LV.9
5
2004-06-17 16:05
反激电压是Uout*N
你说增加N会使反激电压会增高原理上是不可能的,可能是测试错误吧?
对于你说的变压器发热不知道你是铜损还铁损引起的,如果是铜损引起
则按二楼的兄弟说的改进就OK了,当然铁损也可以按他的建议去修改,
小弟学艺不精,还望楼上楼下的多指教!
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2004-06-17 17:03
反激电压=Vout*Np/Ns
所以你说的情况我也很奇怪.你的反激电压是怎么测量的,还是用示波器看的?
另外把电路图贴上来看看?
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ridgewang
LV.8
7
2004-06-17 17:41
唯一的一个解释,初次级偶合极差,漏感太大.
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willen
LV.3
8
2004-06-17 18:06
@乞力马扎罗的雪
反激电压=Vout*Np/Ns所以你说的情况我也很奇怪.你的反激电压是怎么测量的,还是用示波器看的?另外把电路图贴上来看看?
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/18/1087478492.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
   图已贴出
  
   反激励电压我是用示波器看的,是测的变压器初级两端
  
   还有一个问题就是我的原边电流在开关管导通瞬间电流尖峰很高,而且出现振荡;副边在导通瞬间也有尖峰电压产生.请问这是为什么呢?怎么解决?
   谢谢!!!!!!!
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willen
LV.3
9
2004-06-17 18:08
@ridgewang
唯一的一个解释,初次级偶合极差,漏感太大.
那请问解决初次级偶合,有什么方法呢?
    漏感是由什么决定的啊?
    谢谢!
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2004-06-17 21:32
@willen
[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/18/1087478492.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">  图已贴出    反激励电压我是用示波器看的,是测的变压器初级两端    还有一个问题就是我的原边电流在开关管导通瞬间电流尖峰很高,而且出现振荡;副边在导通瞬间也有尖峰电压产生.请问这是为什么呢?怎么解决?  谢谢!!!!!!!
开关管导通时的电流尖峰与变压器的分布电容、次级二极管的反向恢复、二极管上并联的电容都有关系.
副边导通瞬间的尖峰电压与变压器的漏感有关系.
你是否已经确定反激电压的数值,并排除了是变压器漏感引起的尖峰?
能给出变压器的电感量和漏感吗?还有磁芯的参数?
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willen
LV.3
11
2004-06-17 21:50
@乞力马扎罗的雪
开关管导通时的电流尖峰与变压器的分布电容、次级二极管的反向恢复、二极管上并联的电容都有关系.副边导通瞬间的尖峰电压与变压器的漏感有关系.你是否已经确定反激电压的数值,并排除了是变压器漏感引起的尖峰?能给出变压器的电感量和漏感吗?还有磁芯的参数?
谢谢雪老师的指点,我调试时把输出二极管上并联的电容去掉了,并在二极管的前端用了一个电容和一个100 的电阻接地之后好了点.
  我用你的公式算的Vf=Vmos-Vdax-150
  取了Vf=25v
  变压器的电感量我算了是200多uh,EE-30的磁芯
  我不知道算变压器的漏感,请雪老师指教,谢谢!!!!
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xingyong
LV.7
12
2004-06-18 07:21
@willen
怎么没有人来看看呢?  难道没有人知道吗?
大家说了半天,说的都不对,
3匝4匝的问题还是我上面说的,变压器材质过差,就不要做100KHZ的了,还有电路另件说明也太差,也不能上到100K,要想完全说明白,字太多了,最简办法,把输入绕组加多点匝数,效果会更好.
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overstep
LV.5
13
2004-06-18 08:09
@willen
那请问解决初次级偶合,有什么方法呢?    漏感是由什么决定的啊?    谢谢!
把变压器的结构贴上来看看.
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lin5918
LV.4
14
2004-06-18 08:50
@willen
那请问解决初次级偶合,有什么方法呢?    漏感是由什么决定的啊?    谢谢!
初次级耦合,最好的是三明治绕法,及初级分为两层,也可以初级为双线,第一层,和最后一层各一根.
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2004-06-18 09:13
@willen
谢谢雪老师的指点,我调试时把输出二极管上并联的电容去掉了,并在二极管的前端用了一个电容和一个100的电阻接地之后好了点.  我用你的公式算的Vf=Vmos-Vdax-150  取了Vf=25v  变压器的电感量我算了是200多uh,EE-30的磁芯  我不知道算变压器的漏感,请雪老师指教,谢谢!!!!
你的变压器开气隙了没有,怎么初级8圈,EE30的磁芯,电感量就有200uH?

测漏感是这样的:将所有的次级绕组短路,测量初级的电感量.
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willen
LV.3
16
2004-06-18 10:55
@乞力马扎罗的雪
你的变压器开气隙了没有,怎么初级8圈,EE30的磁芯,电感量就有200uH?测漏感是这样的:将所有的次级绕组短路,测量初级的电感量.
我的变压器没有加气隙,今天我调了一下,把初次级各加了2圈,漏感及电流尖峰都减小了很多,但占空比只有了30%了.反激电压实际有了45v了(原来定为25v)
为什么会跟理论值相差那么大呢?
还有就是我上面跟二极管串联的那个100的电阻发热很大,请问去多大的值比较合适呢?
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willen
LV.3
17
2004-06-18 10:59
@xingyong
大家说了半天,说的都不对,3匝4匝的问题还是我上面说的,变压器材质过差,就不要做100KHZ的了,还有电路另件说明也太差,也不能上到100K,要想完全说明白,字太多了,最简办法,把输入绕组加多点匝数,效果会更好.
确实是这样,我增大了匝数就好了很多了,但发热的问题还是解决不了啊
  还有就是请问一下我的那个电路图的设计是否还可以改进些啊?请指点,谢谢!
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willen
LV.3
18
2004-06-18 11:08
@lin5918
初次级耦合,最好的是三明治绕法,及初级分为两层,也可以初级为双线,第一层,和最后一层各一根.
我初级只有8圈,分两层不太好吧!
  我是用双线绕的,你说的第一层和最后一层各一根是什么意思啊?请明示.
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lin5918
LV.4
19
2004-06-18 13:43
@willen
我初级只有8圈,分两层不太好吧!  我是用双线绕的,你说的第一层和最后一层各一根是什么意思啊?请明示.
就是你的双线绕分为,第一层单线,最后一层也单线,但脚位及方向是一样的
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2004-06-18 14:23
@willen
我的变压器没有加气隙,今天我调了一下,把初次级各加了2圈,漏感及电流尖峰都减小了很多,但占空比只有了30%了.反激电压实际有了45v了(原来定为25v)为什么会跟理论值相差那么大呢?还有就是我上面跟二极管串联的那个100的电阻发热很大,请问去多大的值比较合适呢?
你的电源是flyback电路,变压器没有气隙恐怕有问题.
你的磁芯应该是厚型的EE30吧,Ae=110mm^2的那种.
你按这个数据试试看:
Np=22Ts
5V绕组3Ts
12V绕组7Ts
15V绕组8Ts
24V绕组13Ts
按照输出功率30W,效率0.6考虑的话.
加气隙调节初级电感量为193uH左右.绕线工艺参考其他朋友的建议.注意同名端.
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willen
LV.3
21
2004-06-19 19:01
@乞力马扎罗的雪
你的电源是flyback电路,变压器没有气隙恐怕有问题.你的磁芯应该是厚型的EE30吧,Ae=110mm^2的那种.你按这个数据试试看:Np=22Ts5V绕组3Ts12V绕组7Ts15V绕组8Ts24V绕组13Ts按照输出功率30W,效率0.6考虑的话.加气隙调节初级电感量为193uH左右.绕线工艺参考其他朋友的建议.注意同名端.
雪老师你好,我用的磁芯正是你说的那种
  我按你的参数按三明至绕法绕了个变压器经调试发现
1, 漏感减小了很多,而且电流尖峰也没有了,发热的问题也解决了.只是我 有一个疑问:我发现原边电流减小到了〈1A了,但是3842依然能够起关断的作用,3842第三脚不是要大于1v才关断吗?为什么还会起作用呢?请指教.

2, 还有5v,24v,15v输出都不够啊,只有4.5v,21v,11.5v
   5v绕组应该按9v绕(7805的Vin取9v)还有24v,15v是不是应该多加几匝  啊?

3, 你的Vf是不是取40v啊?怎么我算的与你的有这么大的差别啊?请问你的Bw取多大啊?
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2004-06-19 21:17
@willen
雪老师你好,我用的磁芯正是你说的那种  我按你的参数按三明至绕法绕了个变压器经调试发现1,漏感减小了很多,而且电流尖峰也没有了,发热的问题也解决了.只是我有一个疑问:我发现原边电流减小到了〈1A了,但是3842依然能够起关断的作用,3842第三脚不是要大于1v才关断吗?为什么还会起作用呢?请指教.2,还有5v,24v,15v输出都不够啊,只有4.5v,21v,11.5v  5v绕组应该按9v绕(7805的Vin取9v)还有24v,15v是不是应该多加几匝  啊?3,你的Vf是不是取40v啊?怎么我算的与你的有这么大的差别啊?请问你的Bw取多大啊?
对不起,没注意你有几路的输出是用线性稳压的.如果电压不够,是需要增加匝数.
3842的3脚的1V是指限流保护值.正常时是按照IC内部误差放大器的输出值来比较的.你看看3842的内部框图就知道了.
Vf我是按照42V左右计算的.因为你这个电路是多路输出,我为了提高每路的精度,对计算方法作了调整.不完全按照我以前写的那个帖子的方法.
有空的话,我会把这次的计算方法写出来供大家参考的.
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willen
LV.3
23
2004-06-21 09:15
@乞力马扎罗的雪
对不起,没注意你有几路的输出是用线性稳压的.如果电压不够,是需要增加匝数.3842的3脚的1V是指限流保护值.正常时是按照IC内部误差放大器的输出值来比较的.你看看3842的内部框图就知道了.Vf我是按照42V左右计算的.因为你这个电路是多路输出,我为了提高每路的精度,对计算方法作了调整.不完全按照我以前写的那个帖子的方法.有空的话,我会把这次的计算方法写出来供大家参考的.
大师太客气了,非常感谢你的帮助,以后还请多多指教!
  我急切的想了解你的算法,可不可以尽量快点贴出来给我一个参考呢?  
  非常感谢!!!!!
  Emil:willen089110@126.com
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