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反激原理性问题,很无奈

各位老师,我现在看开关电源原理的书,碰到一个很头疼的问题,希望得到指点:在单绕组输出的反激电源中,原边和次边电流的变化量△Ip,△Is存在这样的关系△Ip=n*△Is,它们为匝比关系,如果原边感量知道的话,就可以计算出次边的电流变化量△Is和次边的峰值电流来。我的问题是,在双绕组输出的电源中,存在这样的关系:△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2,这下麻烦了,由于△Is1和△Is2都是未知的,怎么才能计算出他们的电流变化量和峰值电流呢?头疼啊,新手卡这了,望指教啊。
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2012-07-27 22:09

反激电源原边副边不是同时开通,你所说的△Ip=n*△Is计算应该不太合适吧。我觉得应该是根据原边开通期间输入的能量和关断时副边的负载来计算副边电流。

我也是新手,很多地方也一知半解,不对之处还请多多指正。

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c8812
LV.2
3
2012-07-27 22:43
@tongyuanju2005
反激电源原边副边不是同时开通,你所说的△Ip=n*△Is计算应该不太合适吧。我觉得应该是根据原边开通期间输入的能量和关断时副边的负载来计算副边电流。我也是新手,很多地方也一知半解,不对之处还请多多指正。[图片]

      兄弟来握个手,我就是对这个书本上的理论很多不明白,但你说的问题我都已经在书上看过了,反激的本质是激磁电感的储能通过理想变压器释放到次边,只用一个表达式:原边磁通增量=次边磁通减量就可推导出所有的数学表达式,但是,这个多路输出的次边磁通变化量分配问题,我弄不出来了。

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xxldhxx
LV.4
4
2012-07-28 09:51
@c8812
     兄弟来握个手,我就是对这个书本上的理论很多不明白,但你说的问题我都已经在书上看过了,反激的本质是激磁电感的储能通过理想变压器释放到次边,只用一个表达式:原边磁通增量=次边磁通减量就可推导出所有的数学表达式,但是,这个多路输出的次边磁通变化量分配问题,我弄不出来了。[图片]

很简单的,是按需分配的,总电流不大于极限电流。瞬时极限电流您列的公式也是对的。

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c8812
LV.2
5
2012-07-28 12:12
@xxldhxx
很简单的,是按需分配的,总电流不大于极限电流。瞬时极限电流您列的公式也是对的。
大哥指点下啊,△Is1和△Is2之间一定还有另一个关系才能解得出来,你所指的按需分配,是按什么来分配的呢?我已经排除了它们是按输出电流平均值或输出功率来分配这种情况了,实在是推导不出来了。
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c8812
LV.2
6
2012-07-28 18:26
@c8812
大哥指点下啊,△Is1和△Is2之间一定还有另一个关系才能解得出来,你所指的按需分配,是按什么来分配的呢?我已经排除了它们是按输出电流平均值或输出功率来分配这种情况了,实在是推导不出来了。[图片]
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c8812
LV.2
7
2012-07-28 18:27
@c8812
[图片]

难道我是工兵就没人来指点下吗?

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xukaijie8
LV.3
8
2012-07-28 21:06
@c8812
[图片]难道我是工兵就没人来指点下吗?

不是,网内有好多大师级别的,只是他们没有看到,如果看到的话会非常愿意为你解答的

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st.you
LV.9
9
2012-07-29 03:18

次级推导到初级就不会了?

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c8812
LV.2
10
2012-07-29 17:56
@st.you
次级推导到初级就不会了?
师长你好,我只知道单路输出 的△Is值计算方法,而双路输出的△Is值△Is1和△Is2,不知道怎么计算,我只能推算出这个表达式:△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2,但因为△Is1和△Is2都是未知的,所以计算不出来,△Is1和△Is2之间一定还有另一个关系式,才能解的出来,但另一个关系式是什么,我一直找不到,可以肯定的是△Is1/△Is2比值与Io1/Io2比值并不一定相同(仅在它们的匝比n1=n2时是相同的),真心难弄呢,说不定你们只一下就点明了。
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c8812
LV.2
11
2012-07-29 17:56
@c8812
师长你好,我只知道单路输出的△Is值计算方法,而双路输出的△Is值△Is1和△Is2,不知道怎么计算,我只能推算出这个表达式:△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2,但因为△Is1和△Is2都是未知的,所以计算不出来,△Is1和△Is2之间一定还有另一个关系式,才能解的出来,但另一个关系式是什么,我一直找不到,可以肯定的是△Is1/△Is2比值与Io1/Io2比值并不一定相同(仅在它们的匝比n1=n2时是相同的),真心难弄呢,说不定你们只一下就点明了。
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c8812
LV.2
12
2012-07-29 19:50
@c8812
[图片]
我们星期天也要上班。
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st.you
LV.9
13
2012-07-29 20:28
@c8812
师长你好,我只知道单路输出的△Is值计算方法,而双路输出的△Is值△Is1和△Is2,不知道怎么计算,我只能推算出这个表达式:△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2,但因为△Is1和△Is2都是未知的,所以计算不出来,△Is1和△Is2之间一定还有另一个关系式,才能解的出来,但另一个关系式是什么,我一直找不到,可以肯定的是△Is1/△Is2比值与Io1/Io2比值并不一定相同(仅在它们的匝比n1=n2时是相同的),真心难弄呢,说不定你们只一下就点明了。

我记得有网友跟你说起过,次级按需分配就可以了。

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c8812
LV.2
14
2012-07-29 20:52
@st.you
我记得有网友跟你说起过,次级按需分配就可以了。
请问大师,这个按需分配是指按输出电流平均值的比例来分配吗?这是行不通的,或按其它什么来分配呢?
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c8812
LV.2
15
2012-07-29 20:56
@c8812
[图片]请问大师,这个按需分配是指按输出电流平均值的比例来分配吗?这是行不通的,或按其它什么来分配呢?

我用multisim仿真了双路输出的次级电流波形,发现在它们的匝比值相同即输出电压相同时,才有△Is1/△Is2=Io1/Io2这样的关系存在,是不是您所说的分配关系呢?

而仿真也表明,当两路输出电压不同,即匝比值不同时,△Is1/△Is2=Io1/Io2这个表达式不立,两个匝比为1:2的双路输出,当他们的负载电流完全相同时,△Is1和△Is2却是不同的,不能按Io1/Io2来计算了。

或者我还是没有抓到重点?

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silverpuma
LV.6
16
2012-07-30 09:35
@c8812
我用multisim仿真了双路输出的次级电流波形,发现在它们的匝比值相同即输出电压相同时,才有△Is1/△Is2=Io1/Io2这样的关系存在,是不是您所说的分配关系呢?而仿真也表明,当两路输出电压不同,即匝比值不同时,△Is1/△Is2=Io1/Io2这个表达式不立,两个匝比为1:2的双路输出,当他们的负载电流完全相同时,△Is1和△Is2却是不同的,不能按Io1/Io2来计算了。或者我还是没有抓到重点?

多路输出,电流按照输出功率的比率来进行分配,而不是单路输出的Is=N*Ip,

分配公式大概是这个样子的:

Is_n=Ip*(Np:Ns_n)*(Ps_n/Pout)

Np:原边匝数,Ns_n:第n路输出匝数,Ps_n:第n路输出功率,Pout:总输出功率

你可以对应仿真看看,是不是这个样子的。。。

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c8812
LV.2
17
2012-07-30 12:30
@silverpuma
多路输出,电流按照输出功率的比率来进行分配,而不是单路输出的Is=N*Ip,分配公式大概是这个样子的:Is_n=Ip*(Np:Ns_n)*(Ps_n/Pout)Np:原边匝数,Ns_n:第n路输出匝数,Ps_n:第n路输出功率,Pout:总输出功率你可以对应仿真看看,是不是这个样子的。。。

连长你好,我计算了您提供的表达式,发现不能成立,△Is1/△Is2的比值,不等于Io1/Io2,也不等于Po1/Po2,即跟它们的输出电流比和功率比不相同。

下面是我仿真次边电流波形图,请参考,可以看出,仅在两路输出电压相同匝比为1:1时,才存在△Is1/△Is2=Io1/Io2这样的现象,一旦它们的匝比不再相同,会导致△Is1/△Is2=Io1/Io2不再成立,看我图片中,我仿真了两路输出负载同为5A,但匝比为1:2的反激模型,可以看出它们的△Is1值是一大一小不相同的。  

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c8812
LV.2
18
2012-07-30 13:08
@c8812
连长你好,我计算了您提供的表达式,发现不能成立,△Is1/△Is2的比值,不等于Io1/Io2,也不等于Po1/Po2,即跟它们的输出电流比和功率比不相同。下面是我仿真次边电流波形图,请参考,可以看出,仅在两路输出电压相同匝比为1:1时,才存在△Is1/△Is2=Io1/Io2这样的现象,一旦它们的匝比不再相同,会导致△Is1/△Is2=Io1/Io2不再成立,看我图片中,我仿真了两路输出负载同为5A,但匝比为1:2的反激模型,可以看出它们的△Is1值是一大一小不相同的。[图片] [图片] 
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silverpuma
LV.6
19
2012-07-30 13:49
@c8812
[图片]

为什么多路输出电流波形还是线性的??很奇怪啊。。。给一个图片你看看,按照我给你的公式计算下,看是不是的?大致是一样的。,, 

 

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silverpuma
LV.6
20
2012-07-30 13:58
@silverpuma
为什么多路输出电流波形还是线性的??很奇怪啊。。。给一个图片你看看,按照我给你的公式计算下,看是不是的?大致是一样的。,,[图片]  

抱歉,图片中的匝数比写反了。。。。

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silverpuma
LV.6
21
2012-07-30 14:00
@c8812
连长你好,我计算了您提供的表达式,发现不能成立,△Is1/△Is2的比值,不等于Io1/Io2,也不等于Po1/Po2,即跟它们的输出电流比和功率比不相同。下面是我仿真次边电流波形图,请参考,可以看出,仅在两路输出电压相同匝比为1:1时,才存在△Is1/△Is2=Io1/Io2这样的现象,一旦它们的匝比不再相同,会导致△Is1/△Is2=Io1/Io2不再成立,看我图片中,我仿真了两路输出负载同为5A,但匝比为1:2的反激模型,可以看出它们的△Is1值是一大一小不相同的。[图片] [图片] 
请仔细理解公式说明。。。。谢谢!
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c8812
LV.2
22
2012-07-30 18:16
@silverpuma
请仔细理解公式说明。。。。谢谢!

连长你好,我看了你的片,电路是工作于DCM且死区时间设的较大。其实,在DCM和BCM时,电路满足下面两个表达式::△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2和△Is1/△Is2=Io1/Io2(DCM时此两式均易推导),联合求解是可以计算出△Is1和△Is2的值,但是,问题是一旦工作于CCM,上式一仍然成立,式二却不一定成立(仅在两路输出电压相同即匝比相同n1=n2时成立),您有空可以仿真看下,这也是我头疼的所在。 所以,在CCM时,△Is1和△Is2一定还有另外一个联系,但我找不出来。

关于仿真结果,我用的是multisim11软件,仿真电源真的很烂,操作性很差,仿着仿着还常弹出一个出错的框框。但仿真结果与理论计算是100%吻合的,所以我还在用,你那图片中的电流波形,与我的波形是格外的不同,我的两路电流波形,一个是呈指数尖峰放电的曲线弧形下降,另一路是馒头形一边顶起的形状,两者电流波形之和,为标准的线性下降的三角波。但是,我可以通过调整两路输出的电容容量,使它们的波形都接近于线性三角波形,您看到的我的图片,是我调整输出电容容量得到线性电流的结果,我想是不影响我们理论推导的。

明天我把波形图整理下给你看。

哦,还有,我们用来仿真电源,观察波形时一定要等到输出稳定后取值,这大概会在次级几十个低频振荡完毕之后才行,一般要5分钟左右,看输出电容的大小。

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xxldhxx
LV.4
23
2012-07-30 18:23
@c8812
[图片]难道我是工兵就没人来指点下吗?

次级按需分配这是自动进行的,比如I1如果带载是1A的话,它就输出1A,带载A他就输同2A,I2同样的,但是保证输出总功率不超过设计额定功率就可以了。实际设计时也可以不考虑其他输出,只把它想成一组线圈输出来计算原线圈。然后根据按需分配的原则计算每一个输出线圈的最大电流。就可以了。

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silverpuma
LV.6
24
2012-07-31 11:17
@c8812
连长你好,我看了你的片,电路是工作于DCM且死区时间设的较大。其实,在DCM和BCM时,电路满足下面两个表达式::△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2和△Is1/△Is2=Io1/Io2(DCM时此两式均易推导),联合求解是可以计算出△Is1和△Is2的值,但是,问题是一旦工作于CCM,上式一仍然成立,式二却不一定成立(仅在两路输出电压相同即匝比相同n1=n2时成立),您有空可以仿真看下,这也是我头疼的所在。 所以,在CCM时,△Is1和△Is2一定还有另外一个联系,但我找不出来。关于仿真结果,我用的是multisim11软件,仿真电源真的很烂,操作性很差,仿着仿着还常弹出一个出错的框框。但仿真结果与理论计算是100%吻合的,所以我还在用,你那图片中的电流波形,与我的波形是格外的不同,我的两路电流波形,一个是呈指数尖峰放电的曲线弧形下降,另一路是馒头形一边顶起的形状,两者电流波形之和,为标准的线性下降的三角波。但是,我可以通过调整两路输出的电容容量,使它们的波形都接近于线性三角波形,您看到的我的图片,是我调整输出电容容量得到线性电流的结果,我想是不影响我们理论推导的。明天我把波形图整理下给你看。哦,还有,我们用来仿真电源,观察波形时一定要等到输出稳定后取值,这大概会在次级几十个低频振荡完毕之后才行,一般要5分钟左右,看输出电容的大小。

我有一个疑问,你研究这个公式的目的是啥△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2?

初级的参数设定主要是和Pout相关,无需知道次级有几路输出或者每一路的负载电流;次级的计算主要是计算输出的Irms_s和Ipk_s,这个是当初级的Ipk和D确定之后就可以得到的。。。输出纹波可以通过Io和Ipk_s及D计算出来,△Is1和*△Is2对你设计有啥影响呢?

而且多路输出很多公式已经不适应了,,,不像单路输出的。。。

 

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c8812
LV.2
25
2012-07-31 12:37
@silverpuma
我有一个疑问,你研究这个公式的目的是啥△Ip=n1*△Is1+n2*△Is2?初级的参数设定主要是和Pout相关,无需知道次级有几路输出或者每一路的负载电流;次级的计算主要是计算输出的Irms_s和Ipk_s,这个是当初级的Ipk和D确定之后就可以得到的。。。输出纹波可以通过Io和Ipk_s及D计算出来,△Is1和*△Is2对你设计有啥影响呢?而且多路输出很多公式已经不适应了,,,不像单路输出的。。。 

连长你好,双路输出,如果你能计算出CCM状态时的Ipk_s(次级峰值电流),那么我的问题就解决了。我求解△Is的目的,也正是为了计算次级峰值电流,可是,远没有我想像的那么容易。

如果你感兴趣的话,可以试着计算出一个双路满载CCM工作的次级峰值电流,可能,是错误的。我当初也认为和单绕组输出那么简单,知道原边感量和匝比占空比就了事,现在,我发现不对头。

至于理论计算对实际调机,确实没有影响,我调好几款反激双路输出机子,根本没有计算过输出D管的峰值电流,就用平均电流估一下,然后用各种的SRXXX,HERXXX,20100,2100多试几个测下效率温升就了事;可是,自从我发现△Is1和△Is2的值计算不出来时,我有点急了,也不为什么,好像要把理论弄透才心安理得一样,如果连长有空,可以帮看下哇。

另外连长可否用你那个仿真的软件帮我仿真一个CCM的次级波形图呢?我想验证下我的multisim11对双路输出仿真的准确性。先谢谢啊。

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silverpuma
LV.6
26
2012-07-31 13:45
@c8812
连长你好,双路输出,如果你能计算出CCM状态时的Ipk_s(次级峰值电流),那么我的问题就解决了。我求解△Is的目的,也正是为了计算次级峰值电流,可是,远没有我想像的那么容易。如果你感兴趣的话,可以试着计算出一个双路满载CCM工作的次级峰值电流,可能,是错误的。我当初也认为和单绕组输出那么简单,知道原边感量和匝比占空比就了事,现在,我发现不对头。至于理论计算对实际调机,确实没有影响,我调好几款反激双路输出机子,根本没有计算过输出D管的峰值电流,就用平均电流估一下,然后用各种的SRXXX,HERXXX,20100,2100多试几个测下效率温升就了事;可是,自从我发现△Is1和△Is2的值计算不出来时,我有点急了,也不为什么,好像要把理论弄透才心安理得一样,如果连长有空,可以帮看下哇。另外连长可否用你那个仿真的软件帮我仿真一个CCM的次级波形图呢?我想验证下我的multisim11对双路输出仿真的准确性。先谢谢啊。[图片]

FH_FLYBACK_CM_CCM_AN ,这个可能对你理解多路输出会有些帮助的,其实很多东西目前理论上解释不通的,但是就是可以做出来啦,,,不断的测试验证还是蛮重要的。

 

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c8812
LV.2
27
2012-07-31 19:07
@silverpuma
[图片]FH_FLYBACK_CM_CCM_AN ,这个可能对你理解多路输出会有些帮助的,其实很多东西目前理论上解释不通的,但是就是可以做出来啦,,,不断的测试验证还是蛮重要的。 
谢谢连长,虽然我看不懂外国文字,但那些图片和公式也还是看的懂,谢谢 ,我回去研究下,如果我能计算出△Is1和△Is2值,我定会贴将上来。
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lookingdong
LV.7
28
2012-07-31 20:27
@c8812
谢谢连长,虽然我看不懂外国文字[图片],但那些图片和公式也还是看的懂,谢谢[图片],我回去研究下,如果我能计算出△Is1和△Is2值,我定会贴将上来。[图片]
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silverpuma
LV.6
29
2012-08-01 09:44
@c8812
谢谢连长,虽然我看不懂外国文字[图片],但那些图片和公式也还是看的懂,谢谢[图片],我回去研究下,如果我能计算出△Is1和△Is2值,我定会贴将上来。[图片]

加油。。。。。

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c8812
LV.2
30
2012-08-02 12:22
@silverpuma
加油。。。。。[图片]
唉,仔细看过文档,里面有关于次级电流有效什值和峰值电流的计算方法,引用了计算原边峰值的方法,但多出一个关于电流增量与有平均电流的系数,还是弄不出来。
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c8812
LV.2
31
2012-08-03 21:00
@c8812
唉,仔细看过文档,里面有关于次级电流有效什值和峰值电流的计算方法,引用了计算原边峰值的方法,但多出一个关于电流增量与有平均电流的系数,还是弄不出来。[图片]
多谢各位老师的指点,哈哈。我错了,△Is1/△Is2=Io1/Io2这个表达式是正确的,因我竟信multisim的仿真结果,导致在理论与仿真相差时选择了猜疑,此结果是在电源网一位老师耐心的指导和证明下,使我明白的,还是要谢谢各位的参与.
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