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單相spwm逆變 lc濾波環(huán)節(jié)

各位前輩們，對于電源方面我是新手，沒任何經(jīng)驗?，F(xiàn)畢業(yè)設(shè)計涉及到單相正弦逆變（調(diào)頻，調(diào)壓），而逆變輸出環(huán)節(jié)的lc濾波碰到問題，很久還未解決，所以請教各位高手，望不吝賜教。謝謝。

        h橋的逆變采用雙極性，開關(guān)頻率為12khz，正弦基波為20-100hz，我采用的lc濾波參數(shù)為 10mh電感（磁環(huán)電感）  2uf電容（cbb電容）。  理論上能濾除開關(guān)頻率12k及其附近的高次諧波， 可實際測試時卻出現(xiàn)12k左右的大幅值脈沖電流。           如下圖在lc濾波回路中串入0.5Ω/2w的電阻用于檢測回路電流，實測時發(fā)現(xiàn)當(dāng)lc濾波環(huán)節(jié)輸入spwm波的幅值小于6v時，電容兩端為正弦波濾波正常。   可是當(dāng)spwm脈沖幅值大于8v時電阻開始發(fā)熱，用示波器測電阻兩端電壓時發(fā)現(xiàn)有12k（跟開關(guān)頻率接近）左右的大脈沖電流（峰值為4A）?。?！ 

    請教各位，為什么spwm波幅值大時，lc回路會有這個大的脈沖電流（使0.5Ω/2w的電阻嚴(yán)重發(fā)熱）？？？？

     lc濾波電感我采用的是磁環(huán)電感（如下圖左邊的電感，）磁環(huán)直徑大約為2cm，匝數(shù)大約為40，標(biāo)稱10mh。 電容為2uf的無極性cbb電容。 可我在電源網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)前輩們做的濾波電感（如下圖右邊的電感，大概為2mh）不管是磁環(huán)大小還是匝數(shù)都很大。               不知產(chǎn)生大脈沖電流是否因為我采用的電感不符合要求？還有濾波電感該怎樣采購，有哪些重要參數(shù)需要注意？    請各位指導(dǎo)下，謝謝

     

 

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2013-03-20 16:37
實測一下那個10mh綠環(huán)電感的電感量和飽和電流，憑感覺該磁環(huán)尺寸和匝數(shù)都偏小了。
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2013-03-20 18:55
@ymyangyong
實測一下那個10mh綠環(huán)電感的電感量和飽和電流，憑感覺該磁環(huán)尺寸和匝數(shù)都偏小了。[圖片]

謝，想問，電感的飽和電流該怎樣測？還有，要購買該濾波電感，怎樣選擇磁環(huán)材料，尺寸，匝數(shù)？還請給些建議

 

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2013-03-20 21:01

1、很懷疑你那個10mH電感值，根據(jù)你的數(shù)據(jù)：線圈40匝，平均磁路長度0.02*PI=0.0618m，一般磁環(huán)相對磁導(dǎo)率為125，得到你的磁芯截面需要2458mm2，完全矛盾!估計你的磁芯電感量只有幾百微亨左右！建議你實測一下電感量！

2、你的磁芯可能飽和了！你可以使用示波器看0.2歐電阻上的波形，如果該波形在上升段出現(xiàn)上翹的情況就說明你的磁芯飽和了！

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2013-03-20 23:18
@不是hero
謝，想問，電感的飽和電流該怎樣測？還有，要購買該濾波電感，怎樣選擇磁環(huán)材料，尺寸，匝數(shù)？還請給些建議 
這個要看你想做多大功率，看下http://bbs.dianyuan.com/topic/123758。
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2013-03-22 17:33
@gnaijnaoul
1、很懷疑你那個10mH電感值，根據(jù)你的數(shù)據(jù)：線圈40匝，平均磁路長度0.02*PI=0.0618m，一般磁環(huán)相對磁導(dǎo)率為125，得到你的磁芯截面需要2458mm2，完全矛盾!估計你的磁芯電感量只有幾百微亨左右！建議你實測一下電感量！2、你的磁芯可能飽和了！你可以使用示波器看0.2歐電阻上的波形，如果該波形在上升段出現(xiàn)上翹的情況就說明你的磁芯飽和了！

謝。

實際測得電阻兩端電壓波形是有上翹，逆變電壓很低時lc濾波正常，當(dāng)逆變電壓高時，電阻兩端電壓波形上翹嚴(yán)重。      換了電感后試 lc濾波正常（濾波參數(shù)電感1.2mh，電容2uf ，開關(guān)頻率12k ） 

電感為 鐵硅鋁磁環(huán)電感 磁環(huán)尺寸大概為27*15*11  線徑0.6mm  電感量470uh   由于買單個電感量為1-2mh的，所以只能用三個470uh的串聯(lián)在一起。 不知用三個電感串聯(lián)使用和用一個電感有什么區(qū)別？

 

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2013-03-22 17:34
@ymyangyong
這個要看你想做多大功率，看下http://bbs.dianyuan.com/topic/123758。
謝?？戳嗽撡N，使用鐵硅鋁電感后，濾波正常。就是鐵硅鋁電感價格實在
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2013-03-22 18:46
@不是hero
謝。實際測得電阻兩端電壓波形是有上翹，逆變電壓很低時lc濾波正常，當(dāng)逆變電壓高時，電阻兩端電壓波形上翹嚴(yán)重。     換了電感后試lc濾波正常（濾波參數(shù)電感1.2mh，電容2uf，開關(guān)頻率12k ）[圖片] 電感為鐵硅鋁磁環(huán)電感磁環(huán)尺寸大概為27*15*11 線徑0.6mm 電感量470uh  由于買單個電感量為1-2mh的，所以只能用三個470uh的串聯(lián)在一起。不知用三個電感串聯(lián)使用和用一個電感有什么區(qū)別？ 

三個電感串聯(lián)使用分布參數(shù)更大!

一般會將三個磁環(huán)疊起來繞一個電感或換一個直徑更大的磁環(huán)！

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wxz1680
LV.2
9
2013-03-23 08:55
@不是hero
謝。實際測得電阻兩端電壓波形是有上翹，逆變電壓很低時lc濾波正常，當(dāng)逆變電壓高時，電阻兩端電壓波形上翹嚴(yán)重。     換了電感后試lc濾波正常（濾波參數(shù)電感1.2mh，電容2uf，開關(guān)頻率12k ）[圖片] 電感為鐵硅鋁磁環(huán)電感磁環(huán)尺寸大概為27*15*11 線徑0.6mm 電感量470uh  由于買單個電感量為1-2mh的，所以只能用三個470uh的串聯(lián)在一起。不知用三個電感串聯(lián)使用和用一個電感有什么區(qū)別？ 
**此帖已被管理員刪除**
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不是hero
LV.1
10
2013-03-23 11:08
@wxz1680
**此帖已被管理員刪除**

其實我那鐵硅鋁電感是直接買已經(jīng)繞好的，因為買不到一個容量為2mh的所以只能用三個疊加 。 因不知該如何繞，所以只能使用現(xiàn)成的。  

  假如要繞電感，請問這公式對嗎？  L=(u*0.4*3.14*N*N*Ac*10^-8)/MPL      (H)

    式中u為磁環(huán)的導(dǎo)磁率，N為匝數(shù)，Ac 為磁環(huán)的截面積（cm2），MPL為平均磁路長度（cm）

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gnaijnaoul
LV.6
11
2013-03-23 17:48
@不是hero
其實我那鐵硅鋁電感是直接買已經(jīng)繞好的，因為買不到一個容量為2mh的所以只能用三個疊加 。 因不知該如何繞，所以只能使用現(xiàn)成的。   假如要繞電感，請問這公式對嗎？ L=(u*0.4*3.14*N*N*Ac*10^-8)/MPL     (H)   式中u為磁環(huán)的導(dǎo)磁率，N為匝數(shù)，Ac為磁環(huán)的截面積（cm2），MPL為平均磁路長度（cm）

Ac和MPL單位不對！

有用國際標(biāo)準(zhǔn)單位算就可以了！

Ac     m2

MPL    m

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不是hero
LV.1
12
2013-03-24 15:45
@gnaijnaoul
Ac和MPL單位不對！有用國際標(biāo)準(zhǔn)單位算就可以了！Ac    m2MPL   m

我購買到的470uH的鐵硅鋁電感，大體上為 27*15*11  導(dǎo)磁率為125    匝數(shù)N為55

這樣的話 平均磁路 MPL=21*3.14 （mm）=21*3.14*10^-3(m)

           磁環(huán)截面積 Ac=11*（27-15）/2=66（mm2）=66*10^-6(m2)

L=(0.4*3.14*125*55*55*66*10^-8*10^-6)  /  (21*3.14*10^-3)

 = 475357*10^-11 (H)

=475357*10^-5 (uH)

=4.75(uH)             這結(jié)果與標(biāo)稱470 uH   相差 100倍

該結(jié)果好像說明平均磁路MPL 、 截面積  Ac采用 m和m2 為單位 時 計算得的L值小100倍，而采用 cm，cm2時才正確?

不知是否我計算出錯，還望指正，（很想弄明白單位的取值）　　，謝謝　　  

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gnaijnaoul
LV.6
13
2013-03-24 19:39
@不是hero
我購買到的470uH的鐵硅鋁電感，大體上為27*15*11 導(dǎo)磁率為125   匝數(shù)N為55這樣的話 平均磁路MPL=21*3.14（mm）=21*3.14*10^-3(m)           磁環(huán)截面積Ac=11*（27-15）/2=66（mm2）=66*10^-6(m2)L=(0.4*3.14*125*55*55*66*10^-8*10^-6) / (21*3.14*10^-3) =475357*10^-11(H)=475357*10^-5(uH)=4.75(uH)            這結(jié)果與標(biāo)稱470uH  相差100倍該結(jié)果好像說明平均磁路MPL 、截面積 Ac采用m和m2為單位 時計算得的L值小100倍，而采用cm，cm2時才正確?不知是否我計算出錯，還望指正，（很想弄明白單位的取值）　　，謝謝　　  

不好意思！是我弄錯了，你的公式是對的！

單位用cm2和cm時，u0=0.4*3.14*10^-8;

單位用m2和m，u0=4*3.14*10^-7!

建議你可以看一下趙修科老師的《開關(guān)電源中磁性元器件》

電源網(wǎng)論壇有下載！

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不是hero
LV.1
14
2013-03-24 21:02
@gnaijnaoul
不好意思！是我弄錯了，你的公式是對的！單位用cm2和cm時，u0=0.4*3.14*10^-8;單位用m2和m，u0=4*3.14*10^-7!建議你可以看一下趙修科老師的《開關(guān)電源中磁性元器件》電源網(wǎng)論壇有下載！

謝了，多虧你的見解，我逆變器的lc濾波環(huán)節(jié)才解決了。

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gnaijnaoul
LV.6
15
2013-03-25 20:34
@不是hero
[圖片]謝了，多虧你的見解，我逆變器的lc濾波環(huán)節(jié)才解決了。

不客氣！

幫別人解決問題也是增長自己經(jīng)驗！

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