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反激:匝比不变,改变次级匝数和改变初级匝数的影响。

最近对一个公式问题有点疑惑,请释疑:

设计了一款输出22V的30W反激变压器。

Vdcmin=200v ,F=75KHZ,Ae=0.82,Dmax=0.4。计算得出:  NP=60T,NS=10T,2.2V/匝。

因为2.2V/匝太大,不便于通过更改次级匝数改变输出电压,所以降低2.2/匝为1.2V/匝左右。具体方法如下:

1、直接将次级匝数NS改为18匝。此时初级匝数不变,只改变次级匝数,可得出应该会导致Dmax变化,对于其他是否有些影响?

2、将开关频率F降低到37.5KHZ,计算得出NP=118T,NS=19T。此种设计是否合理?

3、初次级匝数同比例升高为:NP=120T,NS=20T。此种设计是否合理?

 

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mko145
LV.8
2
2012-06-05 10:58
1. 只改变次级匝数,也就是改变了匝数比和Dmax,那么除了输出电压以外的几乎所有参数都会相应改变。
2. 计算结果正确,很难讲合不合理。
3. 匝数同比例升高,铜损会加大,不是好办法。
如果输出的电压一定,不管大小,都可以通过计算得到对应的初次级匝数。不明白你的考虑什么?
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2012-06-05 12:00
@mko145
1.只改变次级匝数,也就是改变了匝数比和Dmax,那么除了输出电压以外的几乎所有参数都会相应改变。2.计算结果正确,很难讲合不合理。3.匝数同比例升高,铜损会加大,不是好办法。如果输出的电压一定,不管大小,都可以通过计算得到对应的初次级匝数。不明白你的考虑什么?

因为2.2V/匝太大,不便于通过更改次级匝数改变输出电压,所以降低2.2/匝为1.2V/匝左右。我的是多路输出,除了22V还有5V,如果每匝的电压太高不容易调节精度,多路输出除反馈外的精度。

主要为了解决这个问题才想出的三种方案。

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asouth
LV.8
4
2012-06-05 12:01
@mko145
1.只改变次级匝数,也就是改变了匝数比和Dmax,那么除了输出电压以外的几乎所有参数都会相应改变。2.计算结果正确,很难讲合不合理。3.匝数同比例升高,铜损会加大,不是好办法。如果输出的电压一定,不管大小,都可以通过计算得到对应的初次级匝数。不明白你的考虑什么?

同意楼上的看法。

 

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mko145
LV.8
5
2012-06-05 12:38
是这样,明白了 ~  
帮你算一下:以输出 22V和 5V 来讲,假设整流管上的压降是 0.6V, 则实际输出分别是22.6V 和 5.6V。 22.6/5.6 = 4.03 则初次级匝数分别为 60T、10T和 2.5T 。 将 2.5T取整得到 3T, 另外两个分别是12T和 72T .
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2012-06-05 13:48
@mko145
是这样,明白了~ 帮你算一下:以输出22V和5V来讲,假设整流管上的压降是0.6V,则实际输出分别是22.6V和5.6V。22.6/5.6=4.03则初次级匝数分别为60T、10T和2.5T。将2.5T取整得到3T,另外两个分别是12T和72T.
你这种方法基本上是我说的第1、3种方法的结合:增加了次级匝数,同时匝比不变的情况下将初级匝数进行了调整。
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mko145
LV.8
7
2012-06-05 14:07
@love电源
你这种方法基本上是我说的第1、3种方法的结合:增加了次级匝数,同时匝比不变的情况下将初级匝数进行了调整。
早知道你都会,就不用我帮你算了 ~ 
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2012-06-05 14:12
@mko145
早知道你都会,就不用我帮你算了~ [图片]

如果以使用为依据,这样应该可以。但是从计算分析来看,如果次级匝数改变较大,导致初级匝数也改变很大,也就是我们如果需要从目前的2.2V/匝降低到1.1V/匝,采用什么方案呢?

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2012-06-05 22:29
@asouth
同意楼上的看法。 

你意下如何?这个问题好像很简单啊 呵呵

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小巩
LV.11
10
2012-06-05 23:06
@love电源
如果以使用为依据,这样应该可以。但是从计算分析来看,如果次级匝数改变较大,导致初级匝数也改变很大,也就是我们如果需要从目前的2.2V/匝降低到1.1V/匝,采用什么方案呢?

学习中。

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2012-06-06 17:13
@小巩
学习中。
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love电源
LV.5
12
2012-06-11 14:29
@雪花梅花
[图片]

大家发表见解啊,是否设计时候都是模棱两可。感性和理性的碰撞,电感和计算的碰撞。

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xxldhxx
LV.4
13
2012-06-11 18:23
@mko145
是这样,明白了~ 帮你算一下:以输出22V和5V来讲,假设整流管上的压降是0.6V,则实际输出分别是22.6V和5.6V。22.6/5.6=4.03则初次级匝数分别为60T、10T和2.5T。将2.5T取整得到3T,另外两个分别是12T和72T.

 这样调整后还要调速频率.比较麻烦.呵呵.其实如果您真的理解了开关电源原理您就会发现有些事很有意思的,如果您的MOS管耐压较高,比如900V,吸收电路设计余量较大的话,您在一定范围内不必改变初级,只改变次级,取得合适值即可.您这个功率不会场任何影响.可以试下.对于次级增加几匝减少几匝没什么影响的.以实验为准呀.

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2012-06-11 18:48
@xxldhxx
 这样调整后还要调速频率.比较麻烦.呵呵.其实如果您真的理解了开关电源原理您就会发现有些事很有意思的,如果您的MOS管耐压较高,比如900V,吸收电路设计余量较大的话,您在一定范围内不必改变初级,只改变次级,取得合适值即可.您这个功率不会场任何影响.可以试下.对于次级增加几匝减少几匝没什么影响的.以实验为准呀.

次级增加几匝减少几匝没什么影响的???

有影响的。。。肖特基两旁的反压会变化。。。。。可能增加后,管子也要换了。。。

所以变压器设计一定要合理。。。

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2012-06-11 18:53

我以我的经验(做到的实验来回答):

1、直接将次级匝数NS改为18匝。此时初级匝数不变,只改变次级匝数,可得出应该会导致Dmax变化,对于其他是否有些影响?

首先,要保证VCC电压可以使IC正常工作。所以VCC的匝数,也要相应增加。这样就是匝比变小了。在反激中,会使输出的效率上升。反射电压下降了。一般反射电压设在45V时,效率最高。

2、将开关频率F降低到37.5KHZ,计算得出NP=118T,NS=19T。此种设计是否合理?

降低开关频率,会使变压器的温度上升。而MOS管的温度下降。只要温度低于95度。能长时间正常工作。就可以。呵。

3、初次级匝数同比例升高为:NP=120T,NS=20T。此种设计是否合理?

这个主要是绕不下。而且效率不见得提升反降了。因为铜损增加了。

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mko145
LV.8
16
2012-06-12 13:02
@xxldhxx
 这样调整后还要调速频率.比较麻烦.呵呵.其实如果您真的理解了开关电源原理您就会发现有些事很有意思的,如果您的MOS管耐压较高,比如900V,吸收电路设计余量较大的话,您在一定范围内不必改变初级,只改变次级,取得合适值即可.您这个功率不会场任何影响.可以试下.对于次级增加几匝减少几匝没什么影响的.以实验为准呀.
为什么要调整频率? 输出总功率不变的情况下,成比例增加初次级圈数,变压器其他任何参数都不用改 ~
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love电源
LV.5
17
2012-06-14 08:30
@dxsmail
我以我的经验(做到的实验来回答):1、直接将次级匝数NS改为18匝。此时初级匝数不变,只改变次级匝数,可得出应该会导致Dmax变化,对于其他是否有些影响?首先,要保证VCC电压可以使IC正常工作。所以VCC的匝数,也要相应增加。这样就是匝比变小了。在反激中,会使输出的效率上升。反射电压下降了。一般反射电压设在45V时,效率最高。2、将开关频率F降低到37.5KHZ,计算得出NP=118T,NS=19T。此种设计是否合理?降低开关频率,会使变压器的温度上升。而MOS管的温度下降。只要温度低于95度。能长时间正常工作。就可以。呵。3、初次级匝数同比例升高为:NP=120T,NS=20T。此种设计是否合理?这个主要是绕不下。而且效率不见得提升反降了。因为铜损增加了。

我以我的经验(做到的实验来回答):

1、一般反射电压设在45V时,效率最高。

反射电压如果做到这么低,匝比会很小。Dmax也会变化。一般设计Vor不高于135V(单片开关电源)170V(分立电源)。

 

2、将开关频率F降低到37.5KHZ,计算得出NP=118T,NS=19T。此种设计是否合理?

降低开关频率,会使变压器的温度上升。而MOS管的温度下降。只要温度低于95度。能长时间正常工作。就可以。呵。

是这样的。此处的温度95度是指的MOSFET和变压器磁芯和线包温度?

这个要看环境温度,而且磁芯和线包外面测量与内部温度还有热阻影响。

3、初次级匝数同比例升高为:NP=120T,NS=20T。此种设计是否合理?

这个主要是绕不下。而且效率不见得提升反降了。因为铜损增加了。

如果绕的下,同时也不考虑损耗的情况下,是否可行呢?

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2012-06-14 08:39
@love电源
我以我的经验(做到的实验来回答):1、一般反射电压设在45V时,效率最高。反射电压如果做到这么低,匝比会很小。Dmax也会变化。一般设计Vor不高于135V(单片开关电源)170V(分立电源)。 2、将开关频率F降低到37.5KHZ,计算得出NP=118T,NS=19T。此种设计是否合理?降低开关频率,会使变压器的温度上升。而MOS管的温度下降。只要温度低于95度。能长时间正常工作。就可以。呵。是这样的。此处的温度95度是指的MOSFET和变压器磁芯和线包温度?这个要看环境温度,而且磁芯和线包外面测量与内部温度还有热阻影响。3、初次级匝数同比例升高为:NP=120T,NS=20T。此种设计是否合理?这个主要是绕不下。而且效率不见得提升反降了。因为铜损增加了。如果绕的下,同时也不考虑损耗的情况下,是否可行呢?

1、可以试试。这样就明白了。这种是书上没有的。

2、温升不高于70度。

3、是可以工作的。只要NP大于最小匝数即可工作。不过没发现这种绕法有什么好处。

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xxldhxx
LV.4
19
2012-06-14 19:03
@mko145
为什么要调整频率?输出总功率不变的情况下,成比例增加初次级圈数,变压器其他任何参数都不用改~

试想原边匝数增加,电感是不是会增加?电感增加了,频率及占空比不变的话,电感加载时间是不是也不变,那么电感能传递的功率为P=fLI^2/2,能达到您的要求么?传递功率不变,那么频率就要变了了,同时电流也会变的呀.那么你说是不是要调整频率呢?

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xxldhxx
LV.4
20
2012-06-14 19:16
@dxsmail
次级增加几匝减少几匝没什么影响的???有影响的。。。肖特基两旁的反压会变化。。。。。可能增加后,管子也要换了。。。所以变压器设计一定要合理。。。
实际上并非如此,比如我手头有一个12V开关电源,现在我想要15V电压输出,怎么办呢?我的做法就是什么都不变,将反馈取样电阻改变,使用输出电压为15V,OK,当然输出电流要比12V的小,功率不变,但是效要取的略小一点,如原来是30W可以长期使,那么此时您可以在26W时长期使用没有问题.但是如果您要输出18V时,那么在辅助电源上就要加上一个稳压管及一个电阻来限压了,别把控制IC搞坏了.当然RCC上有稳压管的,您只接改不会有问题,但是增加太多时,就会出现很多问题了.我是说差的少情况下可以变的,就是我说差几匝没问题的.不信的同志可以在网上买个7-8元,10来元的开关电源只接开刀看看是不是.我就是这样做的,没问题的.
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mko145
LV.8
21
2012-06-14 20:24
@xxldhxx
试想原边匝数增加,电感是不是会增加?电感增加了,频率及占空比不变的话,电感加载时间是不是也不变,那么电感能传递的功率为P=fLI^2/2,能达到您的要求么?传递功率不变,那么频率就要变了了,同时电流也会变的呀.那么你说是不是要调整频率呢?

错了朋友。反激变压器的电感量是靠气隙垫出来的,和圈数没有关系 ~ 

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xxldhxx
LV.4
22
2012-06-14 21:31
@mko145
错了朋友。反激变压器的电感量是靠气隙垫出来的,和圈数没有关系~ 

说的没错,不过气隙的最佳尺寸是0.2mm-0.4mm左右吧,超出这个范围您还能垫么?再说垫大了,那又会引发好多事呢,什么这个规定那个规定的呀.是吧.

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mko145
LV.8
23
2012-06-14 21:40
@xxldhxx
说的没错,不过气隙的最佳尺寸是0.2mm-0.4mm左右吧,超出这个范围您还能垫么?再说垫大了,那又会引发好多事呢,什么这个规定那个规定的呀.是吧.
我们讲的增加圈数都是有限的,远出不了那个什么的范围 ,大可放心 ~ 圈数太多,铜线先绕不下了。
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xxldhxx
LV.4
24
2012-06-14 21:54
@mko145
我们讲的增加圈数都是有限的,远出不了那个什么的范围,大可放心~圈数太多,铜线先绕不下了。

几匝的话,我认为通过垫气隙可以达到使用要求的!同意您的说法.

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mko145
LV.8
25
2012-06-14 22:23
@xxldhxx
几匝的话,我认为通过垫气隙可以达到使用要求的!同意您的说法.
多几圈也没关系。 举个例子 -- 当一个变压器的主要参数 Dmax, Lp 等等都设计好了,算Np的时候,如果 Bm取 3000G 的话,假设 Np = 50T; 那么Bm取 1500G 的话, 则 Np = 100T。感量一样,全是靠气隙垫出来的 ~
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xxldhxx
LV.4
26
2012-06-15 21:02
@mko145
多几圈也没关系。举个例子--当一个变压器的主要参数Dmax,Lp等等都设计好了,算Np的时候,如果Bm取3000G的话,假设Np=50T;那么Bm取1500G的话,则Np=100T。感量一样,全是靠气隙垫出来的~

没错

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2012-06-15 22:39
@mko145
多几圈也没关系。举个例子--当一个变压器的主要参数Dmax,Lp等等都设计好了,算Np的时候,如果Bm取3000G的话,假设Np=50T;那么Bm取1500G的话,则Np=100T。感量一样,全是靠气隙垫出来的~

多做实验吧???

你多几圈。那个N(匝比)肯定是变化的。。。导致反射电压也变化。。。。输出肖特基上的电压也是变化的。。。。有时会要修改肖特基。。。

所以一定要测MOS管和肖特基上的电压。。来决定要哪种耐压值的。。。

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ltcymc
LV.4
28
2013-01-31 22:29
@xxldhxx
 这样调整后还要调速频率.比较麻烦.呵呵.其实如果您真的理解了开关电源原理您就会发现有些事很有意思的,如果您的MOS管耐压较高,比如900V,吸收电路设计余量较大的话,您在一定范围内不必改变初级,只改变次级,取得合适值即可.您这个功率不会场任何影响.可以试下.对于次级增加几匝减少几匝没什么影响的.以实验为准呀.
非常同意你的观点,因为计算变压器的时候,有些参数取的本来就是理论值,即使你算得再精确,结果也还是一个理论值,所以还是测试结果为准。
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