大功率充電機(jī)電路的迷惑.請高手看看
偶然的機(jī)會,看到美國進(jìn)口的高爾夫車充電機(jī),屬于工頻變壓,單令人迷惑的是電路結(jié)構(gòu),請大俠看看,電路中C1的作用,小弟實(shí)在是愚笨.
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一種實(shí)用的穩(wěn)壓變壓器
摘要:簡要介紹一種實(shí)用的穩(wěn)壓變壓器的原理、基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制造及優(yōu)良性能.
1前言
一般的電源變壓器次級電壓隨電網(wǎng)電壓的波動而波動,電網(wǎng)電壓的波動可達(dá)±15%,因此對于一些電壓穩(wěn)定性要求高的設(shè)備就不再適用,如果設(shè)計(jì)一種次級電壓不隨電網(wǎng)電壓變化而變化的變壓器,這個問題就解決了.那么怎樣才能實(shí)現(xiàn)次級電壓不隨電網(wǎng)電壓變化而變化?下面我們詳細(xì)地討論.
2原理
如果我們設(shè)計(jì)這樣一個變壓器,如圖1所示,它由鐵心,初級繞組,次級繞組,磁分路,諧振電容器,補(bǔ)償繞組組成.初級繞組放在鐵心的非飽和處,次級繞組放在鐵心的磁飽和處,當(dāng)初級輸入電壓升高或降低時,在鐵心中增減的磁通經(jīng)磁分路自成回路,而次級繞組所處的鐵心始終保持磁飽和狀態(tài),所以不會再增加和減少磁通.因此,次級繞組的感應(yīng)電動勢不會因電網(wǎng)電壓的變化而變化.下面具體分析一下空載和有負(fù)載時的工作情況.
(1)空載
空載時,假設(shè)初級電壓為U1,電流為I1,圈數(shù)為N1,則磁通為I1N1,由于漏磁通回路有空氣間隙,而空氣磁阻較大,所以大部分磁通通過次級線圈閉合,漏磁很少.
因?yàn)镋=4.44fNm,所以V1+E1+E漏=0.
(2)負(fù)載
有負(fù)載時,次級有電流I2流過,次級匝數(shù)為N2,次級磁通勢為I2N2.變壓器鐵心磁通,初級次級共同產(chǎn)生,次級磁通也可分為一部分,一部分與初級匝連成主磁通,另一部分通過漏磁鐵心只與次級匝連或?yàn)槁┐抛?次級所產(chǎn)生的主磁通和初級相反.在一般變壓器中,次級產(chǎn)生的反相磁通,初級電流會就此增加以抵消次級磁通,使主磁通基本保持不變.而在穩(wěn)壓變壓器中,由于有磁分路的存在,有同樣的次級電流時,產(chǎn)生同樣的漏磁通,但一部分成為漏磁通,有一部分去抵消初級線圈中的主磁通,由于抵消部分較少,所以初級電流增加很少,真正用于建立次級主磁通也就減少了.另外,由于諧振線圈的存在,所產(chǎn)生的電流形成磁通與主磁通同相,使次級工作在深飽和狀態(tài),而初級工作在非飽和狀態(tài),形成一個基本穩(wěn)定的交變
磁場磁路.再加上補(bǔ)償線圈Nk與次級線圈串聯(lián)(反極性 ) , 這 樣 就 確 保 了 當(dāng) 輸 入 電 壓 在 一 定 范 圍 內(nèi) 變 化 時 , 次 級 輸 出 電 壓 基 本 不 變 時 , 從 而 實(shí) 現(xiàn) 輸 出 電 壓 的 穩(wěn) 定 性 .
圖1變壓器結(jié)構(gòu)示意圖
3基本結(jié)構(gòu)
穩(wěn)壓變壓器結(jié)構(gòu)一般采用WCD型、WED型和WEI型.WCD型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率在100W以下;WED型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率在1000W以下;WEI型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率1000W以上.
4設(shè)計(jì)
設(shè)輸入電壓為Ua~Ub,頻率為f,輸出功率為P2,輸出電壓為U2.
輸入電壓U1=(Ua+Ub)/2,
負(fù)載電流IL=P2/U2
鐵心截面積:選功率2×P2的鐵心(查表).
取飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS=2.1T,不飽和取B1=0.8Bs.
初級匝數(shù)N1=(U1×104)/4.44fBPSC,
次級匝數(shù)N2=(U2×104)/4.44fBPSC.
諧振繞組總?cè)?shù):
NCT=初級匝數(shù),NCT=(UC×104)/4.44fBPSC(其中UC為電容器工作電壓),因?yàn)橐徊糠譃楣灿玫?則有NC=NCT-N2.
初償繞組Nk=0.1N2
諧振電容無功功率PC=2P2
諧振繞組電流IC=PC/UC
電容量C=IC/2πfU2
輸出繞組電流I22=IL2+IC2
初級繞組導(dǎo)線直徑d12=1.132I1/J
輸出繞組導(dǎo)線d22=1.132I2/J
諧振繞組導(dǎo)線直徑dC2=1.132IC/J
補(bǔ)償繞組導(dǎo)線性徑Dk2=1.132IL/J
5穩(wěn)壓變壓器的制作要點(diǎn)
由于穩(wěn)壓變壓器工作在磁飽和狀態(tài),鐵心容易產(chǎn)生振動而產(chǎn)生噪聲,尤其是磁分路片在鐵心中,更容易產(chǎn)生噪音.因此在制造時,為了降低噪聲,首先應(yīng)將磁分路預(yù)先膠合牢,再固定在鐵心中,尤其是WCD型鐵心,為了保持窗口一致性,加工磁分路時必須比窗口尺寸略小0.2mm~0.3mm,每付磁分路應(yīng)事先配好,不能互換.在裝配和校驗(yàn)穩(wěn)壓變壓器時,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時,還必須使兩個線包將磁分路壓緊,如有間隙,應(yīng)墊入絕緣片,防止振動.
另外,變壓器浸漬應(yīng)采取真空浸漬,為了更好地防止振動,最好進(jìn)行一次浸漬.如果變壓器在裝配校驗(yàn)中噪聲很大,那么,光靠浸漬來解決噪聲是無濟(jì)于事的.必須重新安裝,檢驗(yàn),直至噪聲降低為止.
前面談到穩(wěn)壓變壓器是工作在飽和區(qū)的,對外泄漏磁場十分嚴(yán)重,因此固定鐵心的夾子件和底座都處在強(qiáng)交變磁場中,這些金屬件在變換磁場中同樣產(chǎn)生磁滯和渦流損耗而發(fā)燙,所以一些緊固件必須采用鋁制和不銹鋼材料,防止磁化.同樣,設(shè)計(jì)電機(jī)箱時,最好采用鋁材,其同部應(yīng)有足夠的空間,以防止雜散磁場對電機(jī)箱吸引而共振,也可增加對流,隨風(fēng)散熱.
6小結(jié)
由于穩(wěn)壓變壓器采用了磁分路,諧振線圈及補(bǔ)償線圈具有抗電網(wǎng)電壓波動性,當(dāng)電網(wǎng)電壓從170V至260V變化時,輸出電壓變化小于± 2%,抗干擾能力強(qiáng),對來自電網(wǎng)的各種干擾脈沖具有良好的衰減作用.自保護(hù)性好,即當(dāng)輸出短路時,輸入功率自動減小.這是一般變壓器無法與之相比的.當(dāng)然,穩(wěn)壓變壓器還存在負(fù)載穩(wěn)定性差、電網(wǎng)頻率敏感性強(qiáng)、溫升高、體積大,為了解決這些問題,必須采用一種新型穩(wěn)壓電源即穩(wěn)壓變壓器構(gòu)成的整流電源和電流控制型穩(wěn)壓電路.
但其中的公式不能完全了解,有這方面的高手嗎?
摘要:簡要介紹一種實(shí)用的穩(wěn)壓變壓器的原理、基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制造及優(yōu)良性能.
1前言
一般的電源變壓器次級電壓隨電網(wǎng)電壓的波動而波動,電網(wǎng)電壓的波動可達(dá)±15%,因此對于一些電壓穩(wěn)定性要求高的設(shè)備就不再適用,如果設(shè)計(jì)一種次級電壓不隨電網(wǎng)電壓變化而變化的變壓器,這個問題就解決了.那么怎樣才能實(shí)現(xiàn)次級電壓不隨電網(wǎng)電壓變化而變化?下面我們詳細(xì)地討論.
2原理
如果我們設(shè)計(jì)這樣一個變壓器,如圖1所示,它由鐵心,初級繞組,次級繞組,磁分路,諧振電容器,補(bǔ)償繞組組成.初級繞組放在鐵心的非飽和處,次級繞組放在鐵心的磁飽和處,當(dāng)初級輸入電壓升高或降低時,在鐵心中增減的磁通經(jīng)磁分路自成回路,而次級繞組所處的鐵心始終保持磁飽和狀態(tài),所以不會再增加和減少磁通.因此,次級繞組的感應(yīng)電動勢不會因電網(wǎng)電壓的變化而變化.下面具體分析一下空載和有負(fù)載時的工作情況.
(1)空載
空載時,假設(shè)初級電壓為U1,電流為I1,圈數(shù)為N1,則磁通為I1N1,由于漏磁通回路有空氣間隙,而空氣磁阻較大,所以大部分磁通通過次級線圈閉合,漏磁很少.
因?yàn)镋=4.44fNm,所以V1+E1+E漏=0.
(2)負(fù)載
有負(fù)載時,次級有電流I2流過,次級匝數(shù)為N2,次級磁通勢為I2N2.變壓器鐵心磁通,初級次級共同產(chǎn)生,次級磁通也可分為一部分,一部分與初級匝連成主磁通,另一部分通過漏磁鐵心只與次級匝連或?yàn)槁┐抛?次級所產(chǎn)生的主磁通和初級相反.在一般變壓器中,次級產(chǎn)生的反相磁通,初級電流會就此增加以抵消次級磁通,使主磁通基本保持不變.而在穩(wěn)壓變壓器中,由于有磁分路的存在,有同樣的次級電流時,產(chǎn)生同樣的漏磁通,但一部分成為漏磁通,有一部分去抵消初級線圈中的主磁通,由于抵消部分較少,所以初級電流增加很少,真正用于建立次級主磁通也就減少了.另外,由于諧振線圈的存在,所產(chǎn)生的電流形成磁通與主磁通同相,使次級工作在深飽和狀態(tài),而初級工作在非飽和狀態(tài),形成一個基本穩(wěn)定的交變
磁場磁路.再加上補(bǔ)償線圈Nk與次級線圈串聯(lián)(反極性 ) , 這 樣 就 確 保 了 當(dāng) 輸 入 電 壓 在 一 定 范 圍 內(nèi) 變 化 時 , 次 級 輸 出 電 壓 基 本 不 變 時 , 從 而 實(shí) 現(xiàn) 輸 出 電 壓 的 穩(wěn) 定 性 .
圖1變壓器結(jié)構(gòu)示意圖
3基本結(jié)構(gòu)
穩(wěn)壓變壓器結(jié)構(gòu)一般采用WCD型、WED型和WEI型.WCD型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率在100W以下;WED型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率在1000W以下;WEI型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率1000W以上.
4設(shè)計(jì)
設(shè)輸入電壓為Ua~Ub,頻率為f,輸出功率為P2,輸出電壓為U2.
輸入電壓U1=(Ua+Ub)/2,
負(fù)載電流IL=P2/U2
鐵心截面積:選功率2×P2的鐵心(查表).
取飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS=2.1T,不飽和取B1=0.8Bs.
初級匝數(shù)N1=(U1×104)/4.44fBPSC,
次級匝數(shù)N2=(U2×104)/4.44fBPSC.
諧振繞組總?cè)?shù):
NCT=初級匝數(shù),NCT=(UC×104)/4.44fBPSC(其中UC為電容器工作電壓),因?yàn)橐徊糠譃楣灿玫?則有NC=NCT-N2.
初償繞組Nk=0.1N2
諧振電容無功功率PC=2P2
諧振繞組電流IC=PC/UC
電容量C=IC/2πfU2
輸出繞組電流I22=IL2+IC2
初級繞組導(dǎo)線直徑d12=1.132I1/J
輸出繞組導(dǎo)線d22=1.132I2/J
諧振繞組導(dǎo)線直徑dC2=1.132IC/J
補(bǔ)償繞組導(dǎo)線性徑Dk2=1.132IL/J
5穩(wěn)壓變壓器的制作要點(diǎn)
由于穩(wěn)壓變壓器工作在磁飽和狀態(tài),鐵心容易產(chǎn)生振動而產(chǎn)生噪聲,尤其是磁分路片在鐵心中,更容易產(chǎn)生噪音.因此在制造時,為了降低噪聲,首先應(yīng)將磁分路預(yù)先膠合牢,再固定在鐵心中,尤其是WCD型鐵心,為了保持窗口一致性,加工磁分路時必須比窗口尺寸略小0.2mm~0.3mm,每付磁分路應(yīng)事先配好,不能互換.在裝配和校驗(yàn)穩(wěn)壓變壓器時,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時,還必須使兩個線包將磁分路壓緊,如有間隙,應(yīng)墊入絕緣片,防止振動.
另外,變壓器浸漬應(yīng)采取真空浸漬,為了更好地防止振動,最好進(jìn)行一次浸漬.如果變壓器在裝配校驗(yàn)中噪聲很大,那么,光靠浸漬來解決噪聲是無濟(jì)于事的.必須重新安裝,檢驗(yàn),直至噪聲降低為止.
前面談到穩(wěn)壓變壓器是工作在飽和區(qū)的,對外泄漏磁場十分嚴(yán)重,因此固定鐵心的夾子件和底座都處在強(qiáng)交變磁場中,這些金屬件在變換磁場中同樣產(chǎn)生磁滯和渦流損耗而發(fā)燙,所以一些緊固件必須采用鋁制和不銹鋼材料,防止磁化.同樣,設(shè)計(jì)電機(jī)箱時,最好采用鋁材,其同部應(yīng)有足夠的空間,以防止雜散磁場對電機(jī)箱吸引而共振,也可增加對流,隨風(fēng)散熱.
6小結(jié)
由于穩(wěn)壓變壓器采用了磁分路,諧振線圈及補(bǔ)償線圈具有抗電網(wǎng)電壓波動性,當(dāng)電網(wǎng)電壓從170V至260V變化時,輸出電壓變化小于± 2%,抗干擾能力強(qiáng),對來自電網(wǎng)的各種干擾脈沖具有良好的衰減作用.自保護(hù)性好,即當(dāng)輸出短路時,輸入功率自動減小.這是一般變壓器無法與之相比的.當(dāng)然,穩(wěn)壓變壓器還存在負(fù)載穩(wěn)定性差、電網(wǎng)頻率敏感性強(qiáng)、溫升高、體積大,為了解決這些問題,必須采用一種新型穩(wěn)壓電源即穩(wěn)壓變壓器構(gòu)成的整流電源和電流控制型穩(wěn)壓電路.
但其中的公式不能完全了解,有這方面的高手嗎?
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@dj_hong
一種實(shí)用的穩(wěn)壓變壓器摘要:簡要介紹一種實(shí)用的穩(wěn)壓變壓器的原理、基本結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、制造及優(yōu)良性能.1前言 一般的電源變壓器次級電壓隨電網(wǎng)電壓的波動而波動,電網(wǎng)電壓的波動可達(dá)±15%,因此對于一些電壓穩(wěn)定性要求高的設(shè)備就不再適用,如果設(shè)計(jì)一種次級電壓不隨電網(wǎng)電壓變化而變化的變壓器,這個問題就解決了.那么怎樣才能實(shí)現(xiàn)次級電壓不隨電網(wǎng)電壓變化而變化?下面我們詳細(xì)地討論.2原理 如果我們設(shè)計(jì)這樣一個變壓器,如圖1所示,它由鐵心,初級繞組,次級繞組,磁分路,諧振電容器,補(bǔ)償繞組組成.初級繞組放在鐵心的非飽和處,次級繞組放在鐵心的磁飽和處,當(dāng)初級輸入電壓升高或降低時,在鐵心中增減的磁通經(jīng)磁分路自成回路,而次級繞組所處的鐵心始終保持磁飽和狀態(tài),所以不會再增加和減少磁通.因此,次級繞組的感應(yīng)電動勢不會因電網(wǎng)電壓的變化而變化.下面具體分析一下空載和有負(fù)載時的工作情況. (1)空載 空載時,假設(shè)初級電壓為U1,電流為I1,圈數(shù)為N1,則磁通為I1N1,由于漏磁通回路有空氣間隙,而空氣磁阻較大,所以大部分磁通通過次級線圈閉合,漏磁很少. 因?yàn)镋=4.44fNm,所以V1+E1+E漏=0. (2)負(fù)載 有負(fù)載時,次級有電流I2流過,次級匝數(shù)為N2,次級磁通勢為I2N2.變壓器鐵心磁通,初級次級共同產(chǎn)生,次級磁通也可分為一部分,一部分與初級匝連成主磁通,另一部分通過漏磁鐵心只與次級匝連或?yàn)槁┐抛?次級所產(chǎn)生的主磁通和初級相反.在一般變壓器中,次級產(chǎn)生的反相磁通,初級電流會就此增加以抵消次級磁通,使主磁通基本保持不變.而在穩(wěn)壓變壓器中,由于有磁分路的存在,有同樣的次級電流時,產(chǎn)生同樣的漏磁通,但一部分成為漏磁通,有一部分去抵消初級線圈中的主磁通,由于抵消部分較少,所以初級電流增加很少,真正用于建立次級主磁通也就減少了.另外,由于諧振線圈的存在,所產(chǎn)生的電流形成磁通與主磁通同相,使次級工作在深飽和狀態(tài),而初級工作在非飽和狀態(tài),形成一個基本穩(wěn)定的交變磁場磁路.再加上補(bǔ)償線圈Nk與次級線圈串聯(lián)(反極性),這樣就確保了當(dāng)輸入電壓在一定范圍內(nèi)變化時,次級輸出電壓基本不變時,從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定性.圖1變壓器結(jié)構(gòu)示意圖3基本結(jié)構(gòu) 穩(wěn)壓變壓器結(jié)構(gòu)一般采用WCD型、WED型和WEI型.WCD型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率在100W以下;WED型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率在1000W以下;WEI型穩(wěn)壓變壓器一般適用于輸出功率1000W以上.4設(shè)計(jì) 設(shè)輸入電壓為Ua~Ub,頻率為f,輸出功率為P2,輸出電壓為U2. 輸入電壓U1=(Ua+Ub)/2, 負(fù)載電流IL=P2/U2 鐵心截面積:選功率2×P2的鐵心(查表). 取飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS=2.1T,不飽和取B1=0.8Bs. 初級匝數(shù)N1=(U1×104)/4.44fBPSC, 次級匝數(shù)N2=(U2×104)/4.44fBPSC. 諧振繞組總?cè)?shù): NCT=初級匝數(shù),NCT=(UC×104)/4.44fBPSC(其中UC為電容器工作電壓),因?yàn)橐徊糠譃楣灿玫?則有NC=NCT-N2. 初償繞組Nk=0.1N2 諧振電容無功功率PC=2P2 諧振繞組電流IC=PC/UC 電容量C=IC/2πfU2 輸出繞組電流I22=IL2+IC2 初級繞組導(dǎo)線直徑d12=1.132I1/J 輸出繞組導(dǎo)線d22=1.132I2/J 諧振繞組導(dǎo)線直徑dC2=1.132IC/J 補(bǔ)償繞組導(dǎo)線性徑Dk2=1.132IL/J5穩(wěn)壓變壓器的制作要點(diǎn) 由于穩(wěn)壓變壓器工作在磁飽和狀態(tài),鐵心容易產(chǎn)生振動而產(chǎn)生噪聲,尤其是磁分路片在鐵心中,更容易產(chǎn)生噪音.因此在制造時,為了降低噪聲,首先應(yīng)將磁分路預(yù)先膠合牢,再固定在鐵心中,尤其是WCD型鐵心,為了保持窗口一致性,加工磁分路時必須比窗口尺寸略小0.2mm~0.3mm,每付磁分路應(yīng)事先配好,不能互換.在裝配和校驗(yàn)穩(wěn)壓變壓器時,當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時,還必須使兩個線包將磁分路壓緊,如有間隙,應(yīng)墊入絕緣片,防止振動. 另外,變壓器浸漬應(yīng)采取真空浸漬,為了更好地防止振動,最好進(jìn)行一次浸漬.如果變壓器在裝配校驗(yàn)中噪聲很大,那么,光靠浸漬來解決噪聲是無濟(jì)于事的.必須重新安裝,檢驗(yàn),直至噪聲降低為止. 前面談到穩(wěn)壓變壓器是工作在飽和區(qū)的,對外泄漏磁場十分嚴(yán)重,因此固定鐵心的夾子件和底座都處在強(qiáng)交變磁場中,這些金屬件在變換磁場中同樣產(chǎn)生磁滯和渦流損耗而發(fā)燙,所以一些緊固件必須采用鋁制和不銹鋼材料,防止磁化.同樣,設(shè)計(jì)電機(jī)箱時,最好采用鋁材,其同部應(yīng)有足夠的空間,以防止雜散磁場對電機(jī)箱吸引而共振,也可增加對流,隨風(fēng)散熱.6小結(jié) 由于穩(wěn)壓變壓器采用了磁分路,諧振線圈及補(bǔ)償線圈具有抗電網(wǎng)電壓波動性,當(dāng)電網(wǎng)電壓從170V至260V變化時,輸出電壓變化小于±2%,抗干擾能力強(qiáng),對來自電網(wǎng)的各種干擾脈沖具有良好的衰減作用.自保護(hù)性好,即當(dāng)輸出短路時,輸入功率自動減小.這是一般變壓器無法與之相比的.當(dāng)然,穩(wěn)壓變壓器還存在負(fù)載穩(wěn)定性差、電網(wǎng)頻率敏感性強(qiáng)、溫升高、體積大,為了解決這些問題,必須采用一種新型穩(wěn)壓電源即穩(wěn)壓變壓器構(gòu)成的整流電源和電流控制型穩(wěn)壓電路.但其中的公式不能完全了解,有這方面的高手嗎?
難道沒有這方面的高手???
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