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AP算法系列之一-----電源變壓器<原創(chuàng)>

經(jīng)過這幾天的推導(dǎo)和實(shí)際驗(yàn)證,并且受qaz33510發(fā)的文章的啟發(fā),終于完成了變壓器及電感器件的不同AP值的計(jì)算公式的驗(yàn)算.
  在此系列公式以前曾經(jīng)在網(wǎng)上流傳著很多的AP算法的版本,各位網(wǎng)友也曾經(jīng)討論過,不過公式計(jì)算的結(jié)果和實(shí)際采用的磁芯尺寸有很大的偏差.但是不能就說這些AP的算法說是錯(cuò)誤的,它們只是應(yīng)用的場(chǎng)合不同,分析的對(duì)象不同,所以就存在著很大的誤差.
   當(dāng)然本人公布的這些公式也不能說100%與實(shí)際毫無偏差.電子變壓器體積大小的確定受功率、溫升、效率、電流密度等值的制約,不同的工作條件可能會(huì)產(chǎn)生不同實(shí)際效果,而理論假設(shè)的值并不可能是實(shí)際的工作值,所以誤差再說所難免.我們所要做的就是盡可能接近事實(shí).好的,閑話少說,言歸正傳.請(qǐng)看
AP算法系列之一 ----電源變壓器(AC電感器)


計(jì)算舉例:
一個(gè)輸出功率6W的小型變壓器,根據(jù)公式計(jì)算如下:
設(shè)變壓器效率為0.8,Bm取1.4,Ku為0.4,允許溫升50度Kj取534,工頻50HZ
AP=((6/0.8+6)*10000/2.22*1.4*50*0.4*534)^1.14
  =(135000/33193)^1.14
  =4.95  cm^4

根據(jù)資料EI-41  Wa:1.68cm^2   舌寬:1.3cm
Ae=Ap/Wa=4.95/1.68=2.95cm^2
疊厚=Ae/舌寬=2.95/1.3=2.26cm
這樣就計(jì)算出,一個(gè)6W輸出的變壓器,允許最高溫升50度的條件下采用EI-41*22的型號(hào)就可以了.
對(duì)比電源變壓器設(shè)計(jì)經(jīng)常使用的Ae=1.2SQRT(P)計(jì)算疊厚2.26cm一致.
全部回復(fù)(117)
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aoxl421
LV.3
2
2005-12-05 21:48
很好,有很大的幫助!!謝謝!!
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qaz33510
LV.9
3
2005-12-05 22:17
為什么分母里的是2.22,而不是4.44 ?
0
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2005-12-06 07:59
昨天回去又算了一遍,發(fā)現(xiàn)原來的有點(diǎn)錯(cuò)誤,現(xiàn)已更正,原來計(jì)算可能體積偏小,現(xiàn)在計(jì)算的體積又有點(diǎn)偏大,不過如果將效率和B值的取值加大,計(jì)算的AP值和實(shí)際差不多了.
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2005-12-06 08:06
@qaz33510
為什么分母里的是2.22,而不是4.44?
如果用2.22計(jì)算結(jié)果是用EI-41*11的就能做到6W的變壓器,和實(shí)際使用的不符合,所以我認(rèn)為原來的計(jì)算公式要修正,同樣開關(guān)電源變壓器的AP計(jì)算結(jié)果和最后的使用的也不符合,相差接近兩倍的值.所以也要修正,現(xiàn)在公式我已推導(dǎo)出來,只差最后的驗(yàn)算工作,完成后我會(huì)公布出來的.
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2005-12-06 08:56
@七年之癢
昨天回去又算了一遍,發(fā)現(xiàn)原來的有點(diǎn)錯(cuò)誤,現(xiàn)已更正,原來計(jì)算可能體積偏小,現(xiàn)在計(jì)算的體積又有點(diǎn)偏大,不過如果將效率和B值的取值加大,計(jì)算的AP值和實(shí)際差不多了.
公式里面沒有F(變壓器工作頻率)對(duì)AP值的影響,Bm取1.4T,好像太大了,要不要參考磁芯損耗取值,不過有溫升這個(gè)參數(shù),設(shè)計(jì)卻是方便多了.
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2005-12-06 09:04
@路過炊煙
公式里面沒有F(變壓器工作頻率)對(duì)AP值的影響,Bm取1.4T,好像太大了,要不要參考磁芯損耗取值,不過有溫升這個(gè)參數(shù),設(shè)計(jì)卻是方便多了.
這個(gè)公式只是工頻變壓器和電感器適用,對(duì)于開關(guān)電源變壓器不是使用這個(gè)公式的.Bm取值對(duì)于工頻來說并不很大,現(xiàn)在的H50N鐵心材料Bm都在1.6T左右的.
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qaz33510
LV.9
8
2005-12-06 16:15
@七年之癢
如果用2.22計(jì)算結(jié)果是用EI-41*11的就能做到6W的變壓器,和實(shí)際使用的不符合,所以我認(rèn)為原來的計(jì)算公式要修正,同樣開關(guān)電源變壓器的AP計(jì)算結(jié)果和最后的使用的也不符合,相差接近兩倍的值.所以也要修正,現(xiàn)在公式我已推導(dǎo)出來,只差最后的驗(yàn)算工作,完成后我會(huì)公布出來的.
如果用Pt,始終認(rèn)為4.44 才對(duì),你說和實(shí)際使用差倍,可否提供實(shí)例參考數(shù)據(jù)?
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2005-12-06 16:31
@qaz33510
如果用Pt,始終認(rèn)為4.44才對(duì),你說和實(shí)際使用差倍,可否提供實(shí)例參考數(shù)據(jù)?
你說的是開關(guān)電源變壓器吧?以前在設(shè)計(jì)時(shí),不憑經(jīng)驗(yàn),而純以公式計(jì)算來看,和實(shí)際相差很大,差倍是個(gè)極端,也有可能是使用的公式不同.
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qaz33510
LV.9
10
2005-12-06 17:22
@七年之癢
你說的是開關(guān)電源變壓器吧?以前在設(shè)計(jì)時(shí),不憑經(jīng)驗(yàn),而純以公式計(jì)算來看,和實(shí)際相差很大,差倍是個(gè)極端,也有可能是使用的公式不同.
說的是50/60Hz的變壓器,你將4.44改為2.22,不是因?yàn)槟阌X得實(shí)際與理論計(jì)算差一倍嗎,所以想問你有沒有實(shí)質(zhì)數(shù)據(jù)支持你的做法.到底是理論上的問題,還是應(yīng)用上的問題 ?
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2005-12-06 17:30
@qaz33510
說的是50/60Hz的變壓器,你將4.44改為2.22,不是因?yàn)槟阌X得實(shí)際與理論計(jì)算差一倍嗎,所以想問你有沒有實(shí)質(zhì)數(shù)據(jù)支持你的做法.到底是理論上的問題,還是應(yīng)用上的問題?
有呀,就是因?yàn)橛?.44計(jì)算的結(jié)果我實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相差了很多才去改的,可是不是隨便改的,可以用公式推導(dǎo)出來的.
就用6W的變壓器為列,經(jīng)驗(yàn)計(jì)算用EI-41*20.5  H50N的鐵心的,實(shí)測(cè)溫升不會(huì)超過40度,用EI41*11的溫升肯定很高.
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qaz33510
LV.9
12
2005-12-06 18:15
@七年之癢
有呀,就是因?yàn)橛?.44計(jì)算的結(jié)果我實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相差了很多才去改的,可是不是隨便改的,可以用公式推導(dǎo)出來的.就用6W的變壓器為列,經(jīng)驗(yàn)計(jì)算用EI-41*20.5  H50N的鐵心的,實(shí)測(cè)溫升不會(huì)超過40度,用EI41*11的溫升肯定很高.
可否看看你的推導(dǎo)過程? 你的例子是6W,那么60W的,200W的,也相差一倍?
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nuonuo
LV.3
13
2005-12-06 19:48
@七年之癢
這個(gè)公式只是工頻變壓器和電感器適用,對(duì)于開關(guān)電源變壓器不是使用這個(gè)公式的.Bm取值對(duì)于工頻來說并不很大,現(xiàn)在的H50N鐵心材料Bm都在1.6T左右的.
七年師傅我上次向你我的AP
AP=954cm4
這個(gè)要用E多少才能做.
條件:
  直流:90-130A
   電感:0.5mh
   采用E型.
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2005-12-07 10:03
公式推導(dǎo)過程:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/36/1133920949.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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qaz33510
LV.9
15
2005-12-07 11:09
@七年之癢
公式推導(dǎo)過程:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/36/1133920949.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
錯(cuò)矣.
問題出在式1-11,那個(gè)‘初’ 字不應(yīng)該加上去,它原本已經(jīng)是全部充份地反映了各參數(shù)的關(guān)系,你加上初次兩字,便等如是重復(fù)了,計(jì)雙倍了,結(jié)果是把4.44變成2.22了
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2005-12-07 11:22
@qaz33510
錯(cuò)矣.問題出在式1-11,那個(gè)‘初’字不應(yīng)該加上去,它原本已經(jīng)是全部充份地反映了各參數(shù)的關(guān)系,你加上初次兩字,便等如是重復(fù)了,計(jì)雙倍了,結(jié)果是把4.44變成2.22了
呵呵!這就被你看出來,不簡(jiǎn)單.
那么關(guān)于WaAe=WaAe初+WaAe次這個(gè)等式你怎樣看?
你認(rèn)為原先的公式是正確的嗎?計(jì)算是準(zhǔn)確的嗎?
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qaz33510
LV.9
17
2005-12-07 12:20
@七年之癢
呵呵!這就被你看出來,不簡(jiǎn)單.那么關(guān)于WaAe=WaAe初+WaAe次這個(gè)等式你怎樣看?你認(rèn)為原先的公式是正確的嗎?計(jì)算是準(zhǔn)確的嗎?
WaAe=(Wa1+Wa2)*Ae = WaAe初+WaAe次 是可以的.
原先的公式1-11在假設(shè) Wa初 等於 0.5Wa時(shí)是對(duì)的,0.6 時(shí)就不一樣的了.
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@qaz33510
WaAe=(Wa1+Wa2)*Ae=WaAe初+WaAe次是可以的.原先的公式1-11在假設(shè)Wa初等於0.5Wa時(shí)是對(duì)的,0.6時(shí)就不一樣的了.
癢哥又開課了-_-!
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2005-12-09 16:57
@山東專業(yè)變壓器生產(chǎn)商
癢哥又開課了-_-!
好貼
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liuhaigang
LV.2
20
2005-12-10 16:17
@poweroneworld
好貼
七哥能否講講1-4的代入后的具體公司,將1.11代入后看不明白,望講一下!謝謝
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換口氣
LV.5
21
2005-12-19 21:37
@liuhaigang
七哥能否講講1-4的代入后的具體公司,將1.11代入后看不明白,望講一下!謝謝
up
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fohoho
LV.1
22
2005-12-26 11:11
@換口氣
up
我是初學(xué)者,能告訴我交流電感設(shè)計(jì)也是用同樣的方法嗎?
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chenhjun
LV.3
23
2005-12-26 14:57
@七年之癢
公式推導(dǎo)過程:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/36/1133920949.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
你好,我怎么就覺得Pt=Po/η+Po這個(gè)公式有點(diǎn)不對(duì)啊,這樣算的話是不是多了一個(gè)Po哪.照這么算的話那功率因素豈不是不到0.5?
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chenhjun
LV.3
24
2005-12-26 15:02
@七年之癢
公式推導(dǎo)過程:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/36/1133920949.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
就像qaz33510說的一樣,計(jì)算雙倍了啊.Pin本身就是Po加上變壓器的損耗,我也是剛接觸的,有點(diǎn)不明白,請(qǐng)說明一下.謝謝!
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fohoho
LV.1
25
2005-12-26 15:05
@chenhjun
就像qaz33510說的一樣,計(jì)算雙倍了啊.Pin本身就是Po加上變壓器的損耗,我也是剛接觸的,有點(diǎn)不明白,請(qǐng)說明一下.謝謝!
變壓器的功率好象是這樣算的.
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chenhjun
LV.3
26
2005-12-26 16:41
@fohoho
變壓器的功率好象是這樣算的.
那假設(shè)我要得到10W的Po時(shí),是不是就得有10/η的無用功?那不是太浪費(fèi)了嗎?
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chenhjun
LV.3
27
2005-12-26 16:43
@fohoho
變壓器的功率好象是這樣算的.
我只是覺得不是很合理
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szlimi
LV.1
28
2006-01-29 18:05
@七年之癢
公式推導(dǎo)過程:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/36/1133920949.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
好貼!我在找的就是這個(gè)了!謝謝!
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po663340
LV.1
29
2006-02-11 18:14
@chenhjun
就像qaz33510說的一樣,計(jì)算雙倍了啊.Pin本身就是Po加上變壓器的損耗,我也是剛接觸的,有點(diǎn)不明白,請(qǐng)說明一下.謝謝!
我也不明白
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麥子
LV.6
30
2006-02-15 14:39
請(qǐng)問在Magnetics目錄(4.6)中可以看到Wa*Ae輿P的關(guān)係,AP法是否輿之原理相同,若相同,請(qǐng)告知Wa*Ae對(duì)應(yīng)的P是否僅僅為初級(jí)或者次極單邊功率?還是為輸入輸出之和,實(shí)際承受功率為其1/2.
  請(qǐng)告知.
謝謝!
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3721a
LV.4
31
2006-02-17 15:32
@麥子
請(qǐng)問在Magnetics目錄(4.6)中可以看到Wa*Ae輿P的關(guān)係,AP法是否輿之原理相同,若相同,請(qǐng)告知Wa*Ae對(duì)應(yīng)的P是否僅僅為初級(jí)或者次極單邊功率?還是為輸入輸出之和,實(shí)際承受功率為其1/2.  請(qǐng)告知.謝謝!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/38/1140161525.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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