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半桥逆变电路中采用谐振点火模式时电感的选择

目前的电子整流器采用的点火模式为两种,一种为变压器脉冲点火,另一种为串并联谐振点火。

在半桥逆变电路中,采用谐振点火模式时,电感主要起两个作用。

在点火的时候,电感与同灯并联的电容组成谐振网络,在合适的频率下产生高压点火。

在正常工作的时候,电感起镇流作用。

在这里我有个疑问想请教下,这个电感该如何选择。

首先在这个电感在灯正常工作的时候不能磁饱和,这个要参考灯的工作电流。在电感量已经确定的情况下,灯的工作电流越大则需要的气隙就越大,这样线圈的匝数就越多,磁芯的的尺码也越大。

但存在如下一个问题:

在灯的点火瞬间,发生谐振时,灯的瞬间电流很大啊。这样这个电感不就饱和了吗?电感饱和了对谐振有影响不?

如果设计电感时,考虑这个谐振瞬间的电流不让它饱和,那么这个电感的成本就高了啊。得多大的磁芯啊。

请前辈们解惑!!!

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2011-04-14 10:45

难道大家在设计这个电感的时候,都没有考虑谐振时的瞬间大电流?

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真武阁
LV.6
3
2011-04-14 11:03
@meikunnian123
难道大家在设计这个电感的时候,都没有考虑谐振时的瞬间大电流?

如果半桥一直停留在谐振频率上,而灯管又没有被击穿(或灯管离位),那谐振电流肯定会导致磁芯饱和,但点火是是一个扫描过程,谐振的时间很短,,甚至在还没有到达LC谐振点的时候就,灯管就已经击穿了;而且谐振回路除了LC外还有灯丝,Q值不会很高,谐振电流也不会很大;再有,即使磁芯饱和了,电感还是有的(空心电感)

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bigfeiyao
LV.2
4
2011-04-14 11:05
@meikunnian123
难道大家在设计这个电感的时候,都没有考虑谐振时的瞬间大电流?

首先根据电路算出所需的电感量。

然后根据电感量和电路峰值电流,选择磁芯尺寸,根据所选磁芯的Ae值来决定要绕的匝数,最后算出Bmax值,不超过该磁芯材料100度时的饱和B值。

如果你所需的触发电压不是很大,磁芯尺寸也不会很大,放心吧。

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2011-04-14 12:51

谐振电感设计不要搞得那么复杂,但要考虑3个方面:

1要求的点火电压及脉宽;如脉冲电压3~5KV,最高脉冲在2.7KV处的脉冲宽度≥1uS。(谐振频率、电感量和电容量来决定)

2要求在点灯2小时后的温升;如电感温升要求≤30℃。(线径、磁芯大小来决定 )

3要求稳定工作时的噪音接受程度。如无明显的刺耳声。(磁芯气隙来决定 )

把这3点考虑了,谐振电感定能做好!

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2011-04-14 14:09
@bigfeiyao
首先根据电路算出所需的电感量。然后根据电感量和电路峰值电流,选择磁芯尺寸,根据所选磁芯的Ae值来决定要绕的匝数,最后算出Bmax值,不超过该磁芯材料100度时的饱和B值。如果你所需的触发电压不是很大,磁芯尺寸也不会很大,放心吧。

我想做高压钠灯的电子整流器。采用谐振点火。

触发电压估计有5KV,触发电流瞬间有20A呢,所以很担心啊。

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bigfeiyao
LV.2
7
2011-04-14 14:43
@meikunnian123
我想做高压钠灯的电子整流器。采用谐振点火。触发电压估计有5KV,触发电流瞬间有20A呢,所以很担心啊。

触发电压不是估计有多少V,而是你实际点灯需要多少V,如果灯泡的触发电压只要求3.5KV,你做到5KV有什么意义呢?还会增加元件的耐压要求。

所以根据实际需要选择触发电压的幅度和宽度,算出所需要的峰值电流,再来选择磁芯尺寸,如果电流还是太大,可以适当减小谐振电容的容值,从而减小谐振电流。

电路中还应有过压或者过流保护电路,以保证热灯触发或者输出开路时电路不损坏。

供参考。

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朗尔
LV.3
8
2011-04-14 15:41
@墙角梅香
谐振电感设计不要搞得那么复杂,但要考虑3个方面:1要求的点火电压及脉宽;如脉冲电压3~5KV,最高脉冲在2.7KV处的脉冲宽度≥1uS。(谐振频率、电感量和电容量来决定)2要求在点灯2小时后的温升;如电感温升要求≤30℃。(线径、磁芯大小来决定)3要求稳定工作时的噪音接受程度。如无明显的刺耳声。(磁芯气隙来决定)把这3点考虑了,谐振电感定能做好!
同意墙角的看法。我补充一点,还要考虑功率的调节范围。
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2011-04-20 09:50
@墙角梅香
谐振电感设计不要搞得那么复杂,但要考虑3个方面:1要求的点火电压及脉宽;如脉冲电压3~5KV,最高脉冲在2.7KV处的脉冲宽度≥1uS。(谐振频率、电感量和电容量来决定)2要求在点灯2小时后的温升;如电感温升要求≤30℃。(线径、磁芯大小来决定)3要求稳定工作时的噪音接受程度。如无明显的刺耳声。(磁芯气隙来决定)把这3点考虑了,谐振电感定能做好!
请问,为什么磁芯的气息能产生噪音呢?
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2011-04-20 11:55
@jianghaike
请问,为什么磁芯的气息能产生噪音呢?

气隙未调好,磁芯易饱和,饱和后的噪音比未浸漆的噪音要大得多,所以在确定好输出频率后,气隙的选择尤为关键!

这个气隙只考虑正常工作下的电流即可,在点火瞬间的大电流定会使磁芯饱和,但这时正要让谐振状态退出。

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2011-04-21 11:51
@墙角梅香
气隙未调好,磁芯易饱和,饱和后的噪音比未浸漆的噪音要大得多,所以在确定好输出频率后,气隙的选择尤为关键!这个气隙只考虑正常工作下的电流即可,在点火瞬间的大电流定会使磁芯饱和,但这时正要让谐振状态退出。
同意楼上的。确实在电感的设计中气隙的大小真的很关键。气隙如果小了,看上去省铜线,但大电流易磁饱和。气隙开的太大了,需要的铜线多,磁芯的窗口绕不下。
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2011-04-21 15:22
@meikunnian123
同意楼上的。确实在电感的设计中气隙的大小真的很关键。气隙如果小了,看上去省铜线,但大电流易磁饱和。气隙开的太大了,需要的铜线多,磁芯的窗口绕不下。
所言既是!
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2011-04-22 10:20
@墙角梅香
谐振电感设计不要搞得那么复杂,但要考虑3个方面:1要求的点火电压及脉宽;如脉冲电压3~5KV,最高脉冲在2.7KV处的脉冲宽度≥1uS。(谐振频率、电感量和电容量来决定)2要求在点灯2小时后的温升;如电感温升要求≤30℃。(线径、磁芯大小来决定)3要求稳定工作时的噪音接受程度。如无明显的刺耳声。(磁芯气隙来决定)把这3点考虑了,谐振电感定能做好!
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jianghaike
LV.4
14
2011-04-24 16:17
@墙角梅香
气隙未调好,磁芯易饱和,饱和后的噪音比未浸漆的噪音要大得多,所以在确定好输出频率后,气隙的选择尤为关键!这个气隙只考虑正常工作下的电流即可,在点火瞬间的大电流定会使磁芯饱和,但这时正要让谐振状态退出。
我觉得真正出现那种情况的比较少,一般都会测灯电压和灯电流,只要波形没有问题基本就不会饱和了。
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120421322
LV.6
15
2011-05-25 15:49

为什么一定要用半桥来做

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2011-06-14 15:55
@墙角梅香
谐振电感设计不要搞得那么复杂,但要考虑3个方面:1要求的点火电压及脉宽;如脉冲电压3~5KV,最高脉冲在2.7KV处的脉冲宽度≥1uS。(谐振频率、电感量和电容量来决定)2要求在点灯2小时后的温升;如电感温升要求≤30℃。(线径、磁芯大小来决定)3要求稳定工作时的噪音接受程度。如无明显的刺耳声。(磁芯气隙来决定)把这3点考虑了,谐振电感定能做好!

ps一下,墙角误怪啊

4.2-5kv的脉冲幅度还是必要的吧,首先国内使用的光源质量良莠不齐,低的话,不一定能点亮。另外光源在使用中电极会有损耗,发射电子的能力会减弱,所以不高点的话,可能寿命末期点不亮灯.

2.7kv的脉冲宽度是很必要的,不然单是幅度高的话,脉冲能量是不够的.

我们之前做的小瓦数(70W)eHID的输出电感噪音好像和电感的真空浸漆工艺关系较大,气隙的影响 墙角 能不能展开说的具体点啊。

多谢多谢

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2013-11-15 14:14
@墙角梅香
谐振电感设计不要搞得那么复杂,但要考虑3个方面:1要求的点火电压及脉宽;如脉冲电压3~5KV,最高脉冲在2.7KV处的脉冲宽度≥1uS。(谐振频率、电感量和电容量来决定)2要求在点灯2小时后的温升;如电感温升要求≤30℃。(线径、磁芯大小来决定)3要求稳定工作时的噪音接受程度。如无明显的刺耳声。(磁芯气隙来决定)把这3点考虑了,谐振电感定能做好!
墙角你好,如果采用LC串联谐振点火方式,通过谐振频率、电感量和电容量 如何准确得出点火电压大小,并保证一定的脉冲宽度。对这一块不是太熟悉,还望赐教。
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