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反激变压器温升设计新发现

以前我认为变压器设计原则为:尽量减少铁损和铜损,所以为了减少铁损而尽可能绕较多的匝数.为了减少铜损又要尽可能增加导线的有效截面积,这样做出来的变压器线包往往充满整个磁芯窗口.但这样做的变压器温升是否是最低?不!请往下看
为了降低产品成本,你可能想要做的是尽量采用小体积的磁芯,来得到你要求的输出功率,但受温升限制:如提高工作频率,则可能减小变压器的损耗(同一体积的磁芯),但其它器件如:功率管,整流管,吸收回路的损耗将增加.在元件密度较高时,将使变变压器周围温度升高,这样一来变压器工作温度还是降不下来.
通过最近的反复试验,得出这样结果:损耗最小不等于温升最小.因此,一开始的设计原则始终不能使变压器的温升最低.加强变压器周围的空气对流,加大变压器散热面积可带走变变压器产生的热量.于是我想作了如下试验:采用较细的导线,使线包不充满整个窗口,留出四分之一的窗口面积,以利空气对流.通过测试,温度降了近十度!特发此贴共享欣喜.
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hai
LV.2
2
2005-12-01 19:04
xiexie
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qaz33510
LV.9
3
2005-12-02 11:20
除了散热条件改变外,集肤效应和邻近效应也会改变吧.
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力萌
LV.2
4
2005-12-02 13:10
@qaz33510
除了散热条件改变外,集肤效应和邻近效应也会改变吧.
我认为这样做的结果是:受集肤效应和附近效应的影响其线损有所增加,但散热条件大为改善,因此,线损增加所产生的热量远小于散热条件改善所带走的热量,所以变压器温升不升反降.
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2005-12-03 14:26
@力萌
我认为这样做的结果是:受集肤效应和附近效应的影响其线损有所增加,但散热条件大为改善,因此,线损增加所产生的热量远小于散热条件改善所带走的热量,所以变压器温升不升反降.
TOP,有同感,谢谢你
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cjjdudu
LV.4
6
2005-12-10 10:36
@力萌
我认为这样做的结果是:受集肤效应和附近效应的影响其线损有所增加,但散热条件大为改善,因此,线损增加所产生的热量远小于散热条件改善所带走的热量,所以变压器温升不升反降.
但将线改细是不是要先考虑电流密度和工作的功率啊!!
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a_jian
LV.5
7
2005-12-10 15:43
不錯,這個思路清新穎,在設計時往往需要考慮幾個參數之間的相互關聯,而不可局限在一個問題上,請種新的方式值得大家學習.謝謝!
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2005-12-10 15:55
@cjjdudu
但将线改细是不是要先考虑电流密度和工作的功率啊!!
你說的溫度了小了10度,是線包的溫度,還是CORE的溫度?
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2005-12-10 15:58
@a_jian
不錯,這個思路清新穎,在設計時往往需要考慮幾個參數之間的相互關聯,而不可局限在一個問題上,請種新的方式值得大家學習.謝謝!
你說的溫度了小了10度,是線包的溫度,還是CORE的溫度?
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力萌
LV.2
10
2005-12-10 19:02
@cjjdudu
但将线改细是不是要先考虑电流密度和工作的功率啊!!
电流密度肯定是要考虑的,因为以前的设计为了减小铜损,已尽可能加大了铜线的有效截面积.如果减小一点,线细了,可减少层数,层数少了,线包厚度也小了,漏感也会小一点,散热条件也好一些.
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力萌
LV.2
11
2005-12-10 19:12
@poweroneworld
你說的溫度了小了10度,是線包的溫度,還是CORE的溫度?
因为线包产生的热量会传导给磁芯,磁芯产生的蛰热量也会传导给线包,测量时是将测温探头紧贴线包与磁芯之间.不知有什么办法能分别测量?
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hgqsh
LV.2
12
2005-12-12 21:47
@力萌
因为线包产生的热量会传导给磁芯,磁芯产生的蛰热量也会传导给线包,测量时是将测温探头紧贴线包与磁芯之间.不知有什么办法能分别测量?
用一个热电偶点在磁芯上,一个点在线包里(记得将线包外面的胶带挑起来)
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qaz33510
LV.9
13
2005-12-14 11:53
如果这时把留出的1/4窗口用不导热的东西(如发泡胶)堵住,温升会回升几度?
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力萌
LV.2
14
2005-12-14 12:04
@qaz33510
如果这时把留出的1/4窗口用不导热的东西(如发泡胶)堵住,温升会回升几度?
没试过,我想应该比粗线全绕满温度更高
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abing
LV.8
15
2005-12-15 13:44
@力萌
没试过,我想应该比粗线全绕满温度更高
其实没那么简单,你没有发现效率提高了?
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力萌
LV.2
16
2005-12-15 22:08
@abing
其实没那么简单,你没有发现效率提高了?
导线细了,截面积小了,线包交直流电阻都大了,线包损耗大了,维一一点是漏感可能会小一点,但波形未看出明显变化.效率提高了?不明白.
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左明
LV.8
17
2005-12-16 12:18
ding
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wuzhibird
LV.4
18
2006-04-25 11:16
@左明
ding
呵呵呵
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2006-04-26 09:09
@力萌
导线细了,截面积小了,线包交直流电阻都大了,线包损耗大了,维一一点是漏感可能会小一点,但波形未看出明显变化.效率提高了?不明白.
根据电子变压器手册的计算,如果窗口不绕满,散热面积增大了,
散热会好些,不过这个增大比较有限,
除非你的这个磁芯窗口设计裕量比较大.
觉得降低十度是不是还有别的原因?
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littlebird
LV.7
20
2007-10-12 17:23
@wuzhibird
呵呵呵
很久帖子了,还是顶一下.
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lcf2008
LV.4
21
2009-08-15 09:33
@力萌
电流密度肯定是要考虑的,因为以前的设计为了减小铜损,已尽可能加大了铜线的有效截面积.如果减小一点,线细了,可减少层数,层数少了,线包厚度也小了,漏感也会小一点,散热条件也好一些.
你好,后生有礼了!看完文章,发现你是高人,我现在也有个相同的问题想请教下你,我的模块是:输出为 600V5A  ,主变温度在老化稳定后磁芯和线包稳定在110度,我的模块参数是这样的:380VAC输入,全桥拓扑,开关频率20K,整机效率0.87,输出用全桥整流.主变为EE55/28/21双磁芯.以前的主变是初次级为:3*1mm*30T:1*1mm*50T,而我现在重新设计的参数是这样的,电流密度取400,Bm =2000 GS ,Dmax =0.8  ,主变原边电压为400~600V,最大输出600V,5A,用双EE55/28/25 ,初次为:3*0.9mm*32T:2*0.9mm*54T,不知道这样行不行,现在准备做样,希望你们能帮帮我,谢谢了
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