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【讨论】大功率工频逆变器主变的设计

【讨论】大功率工频逆变器主变的设计

大功率工频变压器单个可以做的非常大，一个10KW的很容易做到，

但是这么一个单个的10KW逆变器也给电路部分带来了难度。

比如H桥上要并联许多MOSFET才能到变压器，

是不是有个办法，像高频变压器那样，采用多个变压器，如果2个或者4个，这几个变压器初级并联，次级串联的方式来实现呢，如果初级并联，那么H桥可以做多几个模块，这样PCB布线压力就不会很大了。欢迎大家讨论。

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LV.8

2

2011-08-09 12:22

功率那么大还采用多个变压器这样只有增加成本及降低可靠性10KW逆变器只要提高电压(建议192v)然后用2只200a的IGBT搞定的可靠性高

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3

2011-08-09 13:05

@电源人生

功率那么大还采用多个变压器这样只有增加成本及降低可靠性10KW逆变器只要提高电压(建议192v)然后用2只200a的IGBT搞定的可靠性高

10KW，2个200A的模块估计也比较够呛吧，平均电流都在50多A了。

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LV.8

4

2011-08-09 13:32

@lizlk

10KW，2个200A的模块估计也比较够呛吧，平均电流都在50多A了。

绝对没问题

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LV.4

5

2011-08-09 14:49

@电源人生

绝对没问题

如果用192v的话做工频机就有点浪费了。做高频机很方便。只要一级boost再加H桥就可以了

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LV.4

6

2011-08-09 14:51

@z760622

如果用192v的话做工频机就有点浪费了。做高频机很方便。只要一级boost再加H桥就可以了

APC SUA2200的UPS里面就是用两个变压器。初级串次级并。

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7

2011-08-09 17:56

工频机不适合像高频机那样初级并联次级串联使用。

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8

2011-08-09 20:06

@xzszrs

工频机不适合像高频机那样初级并联次级串联使用。

钟工为什么这样说？

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9

2011-08-09 20:56

@晶熔铁

钟工为什么这样说？

工频变压器里铜损是主要的，主要是线圈很长，比如一个10KW大功率的变压器需要铁芯面积为S=125平方厘米。按正方形计算每匝长度=44.7CM,取B=1.1T,每V线长=14.6cm.如果由10个1KW的变压器并联，则每个变压器需要铁芯面积为S=39.5平方厘米，按正方形计算每匝长度=25CM,取B=1.1T,每V线长=25cm，假设大变压器的电流密度和小变压器的电流密度一样，小变压器的线长了71%，内阻也增加了71%使原来就占损耗比重很大的铜损雪上加霜。高频变压器本来铜损就只有工频的十分之一左右，由于并联再增加一倍也影响不大啊。

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LV.8

10

2011-08-09 21:45

@z760622

如果用192v的话做工频机就有点浪费了。做高频机很方便。只要一级boost再加H桥就可以了

10kw/192v/boost有点难度吧(跑题了不好意思【讨论】大功率工频逆变器主变的设计)

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LV.12

11

2011-08-10 21:30

张工担心的是MOS的应力不够？

可以采用初级多线并饶，然后每组线接一组MOS推动，他们的驱动由公共的输出采用图腾驱动

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12

2011-08-10 23:25

@xzszrs

工频变压器里铜损是主要的，主要是线圈很长，比如一个10KW大功率的变压器需要铁芯面积为S=125平方厘米。按正方形计算每匝长度=44.7CM,取B=1.1T,每V线长=14.6cm.如果由10个1KW的变压器并联，则每个变压器需要铁芯面积为S=39.5平方厘米，按正方形计算每匝长度=25CM,取B=1.1T,每V线长=25cm，假设大变压器的电流密度和小变压器的电流密度一样，小变压器的线长了71%，内阻也增加了71%使原来就占损耗比重很大的铜损雪上加霜。高频变压器本来铜损就只有工频的十分之一左右，由于并联再增加一倍也影响不大啊。

钟工的分析的确有道理！

不过我还有一个疑问：变压器原边DC阻值是大了71%，但其AC阻抗及总的传输损耗是否也要考虑一下，是否肯定也是增大很多的？

同时拿单个变压器与多个变压器相比，涡流损耗估计还是单个的大，散热性能也是多变压器方式要好很多。

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LV.4

13

2011-08-11 08:08

@javike

张工担心的是MOS的应力不够？可以采用初级多线并饶，然后每组线接一组MOS推动，他们的驱动由公共的输出采用图腾驱动

这办法很好，不过可能变压器要多组出线，不知道好不好弄呢？

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14

2011-08-11 08:11

@xzszrs

工频变压器里铜损是主要的，主要是线圈很长，比如一个10KW大功率的变压器需要铁芯面积为S=125平方厘米。按正方形计算每匝长度=44.7CM,取B=1.1T,每V线长=14.6cm.如果由10个1KW的变压器并联，则每个变压器需要铁芯面积为S=39.5平方厘米，按正方形计算每匝长度=25CM,取B=1.1T,每V线长=25cm，假设大变压器的电流密度和小变压器的电流密度一样，小变压器的线长了71%，内阻也增加了71%使原来就占损耗比重很大的铜损雪上加霜。高频变压器本来铜损就只有工频的十分之一左右，由于并联再增加一倍也影响不大啊。

一语惊醒梦中人！赞一个！

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15

2011-08-11 08:12

@晶熔铁

钟工的分析的确有道理！不过我还有一个疑问：变压器原边DC阻值是大了71%，但其AC阻抗及总的传输损耗是否也要考虑一下，是否肯定也是增大很多的？同时拿单个变压器与多个变压器相比，涡流损耗估计还是单个的大，散热性能也是多变压器方式要好很多。

此贴都把寿版都惊动了，呵呵。

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16

2011-08-11 08:14

@javike

张工担心的是MOS的应力不够？可以采用初级多线并饶，然后每组线接一组MOS推动，他们的驱动由公共的输出采用图腾驱动

黄版的办法和很好啊，感谢黄版的多次提示！

看到黄版的这个办法，我又想到了上次在深圳电源网会议的晚宴上晶熔铁版主给我的IGBT并联的提示，高手的话余音环绕不绝于耳啊！

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LV.12

17

2011-08-11 09:41

@lizlk

黄版的办法和很好啊，感谢黄版的多次提示！看到黄版的这个办法，我又想到了上次在深圳电源网会议的晚宴上晶熔铁版主给我的IGBT并联的提示，高手的话余音环绕不绝于耳啊！

嗯，这种方法对MOS，IGBT均流比较好，我比较喜欢这样整。。。

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LV.12

18

2011-08-11 09:43

@rpower

这办法很好，不过可能变压器要多组出线，不知道好不好弄呢？

考虑到趋肤效应就会采用多线并绕，这样既解决均流问题也解决趋肤问题

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19

2011-08-12 23:20

@lizlk

此贴都把寿版都惊动了，呵呵。

因为在高频逆变器里，多变压器模式让我看到了不小的优势，所以对“分变压器”的做法情有独钟。

虽然低频的重没做过，但“凭空想想”觉得或多或少总有些优势的。

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LV.8

20

2011-08-13 06:37

@javike

嗯，这种方法对MOS，IGBT均流比较好，我比较喜欢这样整。。。

单个变压同样能做到这些省事省心又可靠

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21

2011-08-15 10:53

@电源人生

单个变压同样能做到这些省事省心又可靠[图片]

高手，佩服，设计的很漂亮！赞一个！另外，这个是多大功率的呢》？

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LV.8

22

2011-08-15 15:27

@lizlk

[图片]高手，佩服，设计的很漂亮！赞一个！另外，这个是多大功率的呢》？

照这做有10KVA

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LV.3

23

2011-08-16 09:02

@电源人生

照这做有10KVA

如杰，现在自己当老板很久了吧？

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LV.8

24

2011-08-16 10:06

@LHHB_2010

如杰，现在自己当老板很久了吧？

什么老板不过帮自已打工吧

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LV.3

25

2011-08-16 11:14

@电源人生

什么老板不过帮自已打工吧[图片][图片]

你QQ号多少呢？海剑现在也在帮你做吧？

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LV.2

26

2011-08-16 16:52

带隔离变压器的10KW工频逆变器，基于可靠性的原则用IGBT才是合理的。用MOSFET并联的方式只适合小功率段的。

原方并联副方串联的方式非常适合输入输出电压增益很大的场合，也就是输入电压较低时很适用，若电压增益不高，就无必要。这种方式PCB载流毫无压力，但布线不见得会比但功率回路的拓扑压力小。且这个方式所需的PCB尺寸更大。当然模块化设计的话PCB布局和维护有点优势，但不利生产。

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