漏感是指沒有耦合到磁心或者其他繞組的可測量的電感量.它就像一個獨立的電感串入在電路中.它導致開關管關斷的時候DS之間出現尖峰.因為它的磁通無法被二次側繞組匝鏈.
對于固定的已經制作好的變壓器,漏感與以下幾個因素有關:
K:繞組系數,正比于漏感,對于簡單的一次繞組和二次繞組,取3,如果二次繞組與一次繞組交錯繞制,那么,取0.85,這就是為什么推薦三明治繞制方法的原因,漏感下降很多很多,大概到原來的1/3還不到.
Lmt:整根繞線繞在骨架上平均每匝的長度.所以,變壓器設計者喜歡選擇磁心中柱長的磁心.繞組越寬,漏感就越減小.把繞組的匝數控制在最少的程度,對減小漏感非常有好處.匝數對漏感的影響是二次方的關系.
Nx:繞組的匝數
W:繞組寬度,剛才已經說過了.大家可以拿一個很普通的BOBIN來分析一下.
Tins:繞線絕緣厚度
bW:制作好的變壓器所有繞組的厚度.
但是,三明治繞法帶來麻煩就是寄生電容增大,效率降低.這些電容是因為統一繞組鄰近線圈電位不同引起.開關轉換時,這些存儲于其中的能量就會用尖峰的形式釋放出來的.
關于漏感的若干問題
全部回復(35)
正序查看
倒序查看
http://bbs.dianyuan.com/topic/109424
http://bbs.dianyuan.com/topic/109220
http://bbs.dianyuan.com/topic/108435
這三個帖子中對于漏感的影響做了一些簡單的討論,歡迎各位拍磚,不吝賜教.
http://bbs.dianyuan.com/topic/109220
http://bbs.dianyuan.com/topic/108435
這三個帖子中對于漏感的影響做了一些簡單的討論,歡迎各位拍磚,不吝賜教.
0
回復
@deep_thought
跟氣隙Gap有沒有關系呢?
氣隙,只在反激變換的時候用作存儲能量的.氣隙有嚴格的公式進行計算以及打磨.正激是不需要的.
PFC電感用E型磁心時,需要打磨氣隙.
但是使用MPP之類的磁環時,不需要打磨,因為磁環內部是有氣隙的,但是文明看不見而已.
至于氣隙與漏感,氣隙加大了漏感.反激式開關電源變壓器為了防止磁飽和,在磁回路中一般都留有氣隙,因此漏磁通比較大,即:漏感比較大.因此,順便說一下,這樣產生漏感干擾也特別嚴重,在實際應用中,一定要用銅箔片在變壓器外圍進行磁屏蔽.從原理上來說,銅箔片不是導磁材料,對漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但銅箔片是良導體,交變漏磁通穿過銅箔片的時候會產生渦流,渦流產生的磁場方向正好與漏磁通的方向相反,是部分漏磁通被抵消,因此,銅箔片也可以起到磁屏蔽的作用.
PFC電感用E型磁心時,需要打磨氣隙.
但是使用MPP之類的磁環時,不需要打磨,因為磁環內部是有氣隙的,但是文明看不見而已.
至于氣隙與漏感,氣隙加大了漏感.反激式開關電源變壓器為了防止磁飽和,在磁回路中一般都留有氣隙,因此漏磁通比較大,即:漏感比較大.因此,順便說一下,這樣產生漏感干擾也特別嚴重,在實際應用中,一定要用銅箔片在變壓器外圍進行磁屏蔽.從原理上來說,銅箔片不是導磁材料,對漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但銅箔片是良導體,交變漏磁通穿過銅箔片的時候會產生渦流,渦流產生的磁場方向正好與漏磁通的方向相反,是部分漏磁通被抵消,因此,銅箔片也可以起到磁屏蔽的作用.
0
回復
@greatcn
氣隙,只在反激變換的時候用作存儲能量的.氣隙有嚴格的公式進行計算以及打磨.正激是不需要的.PFC電感用E型磁心時,需要打磨氣隙.但是使用MPP之類的磁環時,不需要打磨,因為磁環內部是有氣隙的,但是文明看不見而已.至于氣隙與漏感,氣隙加大了漏感.反激式開關電源變壓器為了防止磁飽和,在磁回路中一般都留有氣隙,因此漏磁通比較大,即:漏感比較大.因此,順便說一下,這樣產生漏感干擾也特別嚴重,在實際應用中,一定要用銅箔片在變壓器外圍進行磁屏蔽.從原理上來說,銅箔片不是導磁材料,對漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但銅箔片是良導體,交變漏磁通穿過銅箔片的時候會產生渦流,渦流產生的磁場方向正好與漏磁通的方向相反,是部分漏磁通被抵消,因此,銅箔片也可以起到磁屏蔽的作用.
看你這番解釋,自己再想想,突然有種茅塞頓開的感覺.想再請教下,對于FLYBACK,分布電容會導致什么器件尖峰的增加?
0
回復
@
看你這番解釋,自己再想想,突然有種茅塞頓開的感覺.想再請教下,對于FLYBACK,分布電容會導致什么器件尖峰的增加?
E＝00.194V×V/[ln(2s/d)]
仔細品味一下這個公式,這個電容也是在不斷充放電的啊,開關關斷的時候,原邊電流就沒有了,開關管開通的時候,副邊的電流就沒有了,至于負載為什么源源不斷的有電流,那是后端電容,續流電感的作用.
這個V,就是電容上的電壓,s為繞組間距,d為導線的線徑.
這個能量,需要釋放,最后之后疊加,所以,尖峰就出來了,而且,繞組之間有很多匝交錯在一起,所以,總能量還要乘上交錯的所產生的匝間電容的總數,因為大家都差不多,都在存儲能量,最后都要釋放出來.
從這個公式可以看出來,要想減小匝間分布電容,我們可以通過改變的參數.
仔細品味一下這個公式,這個電容也是在不斷充放電的啊,開關關斷的時候,原邊電流就沒有了,開關管開通的時候,副邊的電流就沒有了,至于負載為什么源源不斷的有電流,那是后端電容,續流電感的作用.
這個V,就是電容上的電壓,s為繞組間距,d為導線的線徑.
這個能量,需要釋放,最后之后疊加,所以,尖峰就出來了,而且,繞組之間有很多匝交錯在一起,所以,總能量還要乘上交錯的所產生的匝間電容的總數,因為大家都差不多,都在存儲能量,最后都要釋放出來.
從這個公式可以看出來,要想減小匝間分布電容,我們可以通過改變的參數.
0
回復
當原來飽和的開關管關斷時, 變壓器的漏感所產生的反電勢eL=-Ldi/dt會使開關管的集-射極之間出現電壓上沖.這是因為開關管從Ton轉換到Toff時,由于變壓器的漏磁通,致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸到二次線圈,儲藏在漏感中的這部分能量將和集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩,疊加在關斷電壓上,形成關斷電壓尖峰,與集電極的電流變化率(di/dt)成正比,與漏感量成正比.這種電源電壓中斷會產生與變壓器初級接通時一樣的磁化沖擊電流瞬變,它是一種傳導性電磁干擾,既影響變壓器的初級,還會使干擾傳導返回配電系統,造成電網諧波電磁干擾,影響其它用電設備的安全和經濟運行.
0
回復
@kgbc
能否解釋一下為什么磁滯損耗會增加?另外,漏感公式里的Lmt如何理解?μo是漏掉了還是隱含了?
是的,省略了.詳細的公式,在趙修科老師的開關電源的磁性元器件中的76頁中.Lmt為平均每匝的長度.
磁滯損耗機理比較復雜,但是,它正比于磁滯回線包圍的面積,頻率越高,損耗越大,磁感應擺幅越大,包圍的面積越大,損耗也越大.
這里,我需要指出的是,為什么反激的效率難以做的很高.反激的氣隙是必須的,但是,它把磁滯回線往右拉偏,也就是避免飽和,即使直流分量很大的時候也可以防止飽和,再者,氣隙是存儲能量所必須的.磁滯回線往右拉偏的時候,包圍的面積也加大了,所以磁滯損耗也加大了.
磁滯損耗機理比較復雜,但是,它正比于磁滯回線包圍的面積,頻率越高,損耗越大,磁感應擺幅越大,包圍的面積越大,損耗也越大.
這里,我需要指出的是,為什么反激的效率難以做的很高.反激的氣隙是必須的,但是,它把磁滯回線往右拉偏,也就是避免飽和,即使直流分量很大的時候也可以防止飽和,再者,氣隙是存儲能量所必須的.磁滯回線往右拉偏的時候,包圍的面積也加大了,所以磁滯損耗也加大了.
0
回復
@greatcn
當原來飽和的開關管關斷時,變壓器的漏感所產生的反電勢eL=-Ldi/dt會使開關管的集-射極之間出現電壓上沖.這是因為開關管從Ton轉換到Toff時,由于變壓器的漏磁通,致使一部分能量沒有從一次線圈傳輸到二次線圈,儲藏在漏感中的這部分能量將和集電極電路中的電容、電阻形成帶有尖峰的衰減振蕩,疊加在關斷電壓上,形成關斷電壓尖峰,與集電極的電流變化率(di/dt)成正比,與漏感量成正比.這種電源電壓中斷會產生與變壓器初級接通時一樣的磁化沖擊電流瞬變,它是一種傳導性電磁干擾,既影響變壓器的初級,還會使干擾傳導返回配電系統,造成電網諧波電磁干擾,影響其它用電設備的安全和經濟運行.
那我就用無損吸收,當下次開關管導通時再傳輸到二次線圈.
0
回復
@asm
那我就用無損吸收,當下次開關管導通時再傳輸到二次線圈.
1)若C值較大,C上電壓緩慢上升,副邊反激過沖小,變壓器能量不能迅速傳遞到副邊;
2)若C值特別大,電壓峰值小于副邊反射電壓,則鉗位電容上電壓將一直保持在副邊反射電壓附近,即鉗位電阻變為死負載,一直在消耗磁芯能量;
3)若RC值太小,C上電壓很快會降到副邊反射電壓,故在開關管開通前,鉗位電阻只將成為反激變換器的死負載,消耗變壓器的能量,降低效率.
4)如果RC值取得比較合適,使到開關管開通時,C上電壓放到接近副邊反射電壓,到下次導通時,C上能量恰好可以釋放完,這種情況鉗位效果較好,但電容峰值電壓大,器件應力高.
第2)和第3)種方式是不允許的,而第1)種方式電壓變化緩慢,能量不能被迅速傳遞,第4)種方式電壓峰值大,器件應力大.可折衷處理,在第4)種方式基礎上增大電容,降低電壓峰值,同時調節R,,使到開關管開通時,C上電壓放到接近副邊反射電壓,之后RC繼續放電至開關管下次開通.
2)若C值特別大,電壓峰值小于副邊反射電壓,則鉗位電容上電壓將一直保持在副邊反射電壓附近,即鉗位電阻變為死負載,一直在消耗磁芯能量;
3)若RC值太小,C上電壓很快會降到副邊反射電壓,故在開關管開通前,鉗位電阻只將成為反激變換器的死負載,消耗變壓器的能量,降低效率.
4)如果RC值取得比較合適,使到開關管開通時,C上電壓放到接近副邊反射電壓,到下次導通時,C上能量恰好可以釋放完,這種情況鉗位效果較好,但電容峰值電壓大,器件應力高.
第2)和第3)種方式是不允許的,而第1)種方式電壓變化緩慢,能量不能被迅速傳遞,第4)種方式電壓峰值大,器件應力大.可折衷處理,在第4)種方式基礎上增大電容,降低電壓峰值,同時調節R,,使到開關管開通時,C上電壓放到接近副邊反射電壓,之后RC繼續放電至開關管下次開通.
0
回復
@greatcn
是的,省略了.詳細的公式,在趙修科老師的開關電源的磁性元器件中的76頁中.Lmt為平均每匝的長度.磁滯損耗機理比較復雜,但是,它正比于磁滯回線包圍的面積,頻率越高,損耗越大,磁感應擺幅越大,包圍的面積越大,損耗也越大.這里,我需要指出的是,為什么反激的效率難以做的很高.反激的氣隙是必須的,但是,它把磁滯回線往右拉偏,也就是避免飽和,即使直流分量很大的時候也可以防止飽和,再者,氣隙是存儲能量所必須的.磁滯回線往右拉偏的時候,包圍的面積也加大了,所以磁滯損耗也加大了.
那公式是Marty Brown書上的, K已是包含磁導率和結構系數,理論分析K=3.2和0.84,分別對應簡單和三明治繞法.
有gap的 B-H loop 雖被拉偏, 但面積不見得會增大,磁滯損耗應該基本不變吧.
有gap的 B-H loop 雖被拉偏, 但面積不見得會增大,磁滯損耗應該基本不變吧.
0
回復
