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【討論】漏感到底能否被短路?

測量初級漏感的時候,短路次級,到底次級漏感是不是串聯(lián)在短路回路中?
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2012-02-21 13:39

 

如上圖,是變壓器的常見模型

Lplk:變壓器初級漏感

Lslk:變壓器次級漏感

Lm:變壓器初級勵磁電感

設(shè)變壓器變比為n:1

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2012-02-21 13:42
@心中有冰
[圖片] 如上圖,是變壓器的常見模型Lplk:變壓器初級漏感Lslk:變壓器次級漏感Lm:變壓器初級勵磁電感設(shè)變壓器變比為n:1

問題:

我們測量初級漏感的時候,一般都是短路次級來測量初級的電感,即初級漏感,但我們短路次級的時候是短路圖中的DE還是FE呢?

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2012-02-21 13:51
@心中有冰
問題:我們測量初級漏感的時候,一般都是短路次級來測量初級的電感,即初級漏感,但我們短路次級的時候是短路圖中的DE還是FE呢?

應(yīng)該是不包括的,用一個已知電感來短路次級,看看初級漏感是否增加了那個已知電感的感量就知道了

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2012-02-21 13:54
@javike
應(yīng)該是不包括的,用一個已知電感來短路次級,看看初級漏感是否增加了那個已知電感的感量就知道了

我們先不急著下結(jié)論,因為即使是外加電感,也就相當于在Lslk串聯(lián)了一個電感而已,如果短路的地方時FE的話,那就沒什么意義

而如果是短路點是DE的話,外加電感就能很好的反映出問題了

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2012-02-21 14:21
@心中有冰
我們先不急著下結(jié)論,因為即使是外加電感,也就相當于在Lslk串聯(lián)了一個電感而已,如果短路的地方時FE的話,那就沒什么意義而如果是短路點是DE的話,外加電感就能很好的反映出問題了
短路DE在現(xiàn)實中是不存在的,應(yīng)該是短路FE呀
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2012-02-21 15:02
@javike
短路DE在現(xiàn)實中是不存在的,應(yīng)該是短路FE呀
理由呢?
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2012-02-21 15:03
@javike
短路DE在現(xiàn)實中是不存在的,應(yīng)該是短路FE呀

我倒認為是短路DE

理由:變壓器漏感是不通過主磁路的,當我們短路次級的時候,其實是短路次級的磁通,而這個時候,漏感的磁通其實是沒有被包含進來的

歡迎大家繼續(xù)拍磚

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bode
LV.9
9
2012-02-21 15:45
@心中有冰
我倒認為是短路DE理由:變壓器漏感是不通過主磁路的,當我們短路次級的時候,其實是短路次級的磁通,而這個時候,漏感的磁通其實是沒有被包含進來的歡迎大家繼續(xù)拍磚

我認為應(yīng)該是FE吧。

漏感不應(yīng)該分初次級,對一個變壓器來說,只有一個漏感。只是為了理解上的方便,我們說有初級漏感和次級漏感。

從初級看過去,這個變壓器的漏感就是Lk=Lk1+Lk2*N^2.

從次級看過去,這個漏感就是Lk=Lk1/N^2+Lk2。

在實際電路中,漏感發(fā)生作用的時候,比如反激的漏感、全橋變壓器的漏感,都是初次級同時發(fā)生作用。

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xgipm
LV.6
10
2012-02-21 15:51
@心中有冰
我倒認為是短路DE理由:變壓器漏感是不通過主磁路的,當我們短路次級的時候,其實是短路次級的磁通,而這個時候,漏感的磁通其實是沒有被包含進來的歡迎大家繼續(xù)拍磚
是短路FE
   漏感是分散存在的,不是集中可分離的。漏感不通過主磁路,但電流要通過漏感,漏感和勵磁電感中的電流同時存在不能分離。
   理想無漏感狀態(tài)下,次級短路時,初、次級勵磁電感兩端電壓為零,初、次級勵磁電感在電壓為近似理想的零時能產(chǎn)生任意大小的電流。非理想的次級有漏感,產(chǎn)生電流需要電壓克服漏感產(chǎn)生電流,即次級漏感會反射到初級中。
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xgipm
LV.6
11
2012-02-21 15:58
@bode
我認為應(yīng)該是FE吧。漏感不應(yīng)該分初次級,對一個變壓器來說,只有一個漏感。只是為了理解上的方便,我們說有初級漏感和次級漏感。從初級看過去,這個變壓器的漏感就是Lk=Lk1+Lk2*N^2.從次級看過去,這個漏感就是Lk=Lk1/N^2+Lk2。在實際電路中,漏感發(fā)生作用的時候,比如反激的漏感、全橋變壓器的漏感,都是初次級同時發(fā)生作用。
初次級的漏感磁路是有差異的,當然要分初次級。如果依你所說,各繞組的漏感與匝比的平方成比例關(guān)系。
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2012-02-21 18:05
@bode
我認為應(yīng)該是FE吧。漏感不應(yīng)該分初次級,對一個變壓器來說,只有一個漏感。只是為了理解上的方便,我們說有初級漏感和次級漏感。從初級看過去,這個變壓器的漏感就是Lk=Lk1+Lk2*N^2.從次級看過去,這個漏感就是Lk=Lk1/N^2+Lk2。在實際電路中,漏感發(fā)生作用的時候,比如反激的漏感、全橋變壓器的漏感,都是初次級同時發(fā)生作用。

我的理解是初級側(cè)的漏感跟次級側(cè)的漏感還是有不同的,正如11樓所說,在數(shù)值上可以通過匝比的平凡來等效,但其物理實質(zhì)卻是不同的

請指教

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2012-02-21 18:10
@xgipm
是短路FE  漏感是分散存在的,不是集中可分離的。漏感不通過主磁路,但電流要通過漏感,漏感和勵磁電感中的電流同時存在不能分離。  理想無漏感狀態(tài)下,次級短路時,初、次級勵磁電感兩端電壓為零,初、次級勵磁電感在電壓為近似理想的零時能產(chǎn)生任意大小的電流。非理想的次級有漏感,產(chǎn)生電流需要電壓克服漏感產(chǎn)生電流,即次級漏感會反射到初級中。

認同你這句話:“漏感是分散存在的,不是集中可分離的?!?/p>

但對于你下面的這一段話我卻有疑問:既然在2樓的圖紙中,理想變壓器都被短路了(亦即初級勵磁電感也被短路),那次級漏感如何還能通過匝比折算?

 

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xgipm
LV.6
14
2012-02-21 21:56
@心中有冰
認同你這句話:“漏感是分散存在的,不是集中可分離的?!钡珜τ谀阆旅娴倪@一段話我卻有疑問:既然在2樓的圖紙中,理想變壓器都被短路了(亦即初級勵磁電感也被短路),那次級漏感如何還能通過匝比折算? 
無漏感變壓器初級勵磁電感被次級短接的導線折算后短接了,有漏感時短接的導線變成了次級折算過來的漏感與短接導線。即短接的導線變成了導線加漏感。
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2012-02-21 23:05
@xgipm
無漏感變壓器初級勵磁電感被次級短接的導線折算后短接了,有漏感時短接的導線變成了次級折算過來的漏感與短接導線。即短接的導線變成了導線加漏感。

就算如你所說,當短路次級磁通時,既然理想變壓器的初次級都變成了導線,那如何還存在匝比的關(guān)系,導線與導線?

恕我愚鈍,請指教。

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xgipm
LV.6
16
2012-02-21 23:34
@心中有冰
就算如你所說,當短路次級磁通時,既然理想變壓器的初次級都變成了導線,那如何還存在匝比的關(guān)系,導線與導線?恕我愚鈍,請指教。
不是初次級變成了導線,是初次級并上了導線,此時變成了導線是在特殊情況下的等效,導線并上任何器件均可等效成導線。雖然匝比關(guān)系依然存在,但被導線短接掩蓋了。
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amonson
LV.8
17
2012-02-21 23:49

Fairchild的LLC分析計算資料認為:次級短路時,初級測得的電感量Lr=Llkp+n2Llks//Lm=Llkp+Llkp//Lm;次級開路時,初級測得的電感量Lp=Llkp+Lm。這個結(jié)果是基于Llkp=n2Llks的假設(shè)。

我的理解是短接FE,因為漏感只是相對于互感來說的,沒有耦合線圈的時候只有自感,加上耦合線圈后自感=漏感+互感,所以一個線圈繞好之后,無論有沒有其他耦合線圈,你物理上能短路的只有其自感,而不可能把互感單獨短路。

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2012-02-22 09:30
@amonson
Fairchild的LLC分析計算資料認為:次級短路時,初級測得的電感量Lr=Llkp+n2Llks//Lm=Llkp+Llkp//Lm;次級開路時,初級測得的電感量Lp=Llkp+Lm。這個結(jié)果是基于Llkp=n2Llks的假設(shè)。我的理解是短接FE,因為漏感只是相對于互感來說的,沒有耦合線圈的時候只有自感,加上耦合線圈后自感=漏感+互感,所以一個線圈繞好之后,無論有沒有其他耦合線圈,你物理上能短路的只有其自感,而不可能把互感單獨短路。

Fairchild的LLC資料我也看過,當時感覺有問題,但通過我昨天晚上的仔細思考,發(fā)現(xiàn)那個式子是正確的,后面我會畫圖來說明

多謝 xgipm amonson兩位兄弟的指導

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2012-02-22 09:30
@xgipm
不是初次級變成了導線,是初次級并上了導線,此時變成了導線是在特殊情況下的等效,導線并上任何器件均可等效成導線。雖然匝比關(guān)系依然存在,但被導線短接掩蓋了。
多謝,我想我明白了這整個過程
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zq2007
LV.11
20
2012-02-22 09:39
@amonson
Fairchild的LLC分析計算資料認為:次級短路時,初級測得的電感量Lr=Llkp+n2Llks//Lm=Llkp+Llkp//Lm;次級開路時,初級測得的電感量Lp=Llkp+Lm。這個結(jié)果是基于Llkp=n2Llks的假設(shè)。我的理解是短接FE,因為漏感只是相對于互感來說的,沒有耦合線圈的時候只有自感,加上耦合線圈后自感=漏感+互感,所以一個線圈繞好之后,無論有沒有其他耦合線圈,你物理上能短路的只有其自感,而不可能把互感單獨短路。
現(xiàn)在用的最普遍的測試方法就是短接FE。
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2012-02-22 10:38

經(jīng)過 xgipm amonson兩位的指導,我仔細思考了其過程,現(xiàn)總結(jié)如下:

 

模型參數(shù)我就不多說了,可以參照2樓,需要說明的是電壓源V代表電橋的測試等效電路。

正如xgipm網(wǎng)友所說,漏感是分散而存在的,用一個電感串聯(lián)只是為了理解方便,其物理實質(zhì)卻不是這樣的。

當我們短路次級測量初級電感的時候,短路的是EF兩點這個時候,次級的磁通被短路了,但漏感由于不在主磁路中,所以幸免于難,即還是有電流流過漏感的,設(shè)電流為is,那么通過匝比等效到初級就是is/n= ip,   由于次級并未真正的完全短路,所以初級勵磁電感也不是短路的,還是有很小的勵磁電流i2流過。

在數(shù)值上i1=i2 +ip,i1是流過初級漏感Lplk的電流

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2012-02-22 10:51
@心中有冰
經(jīng)過xgipm與amonson兩位的指導,我仔細思考了其過程,現(xiàn)總結(jié)如下:[圖片] 模型參數(shù)我就不多說了,可以參照2樓,需要說明的是電壓源V代表電橋的測試等效電路。正如xgipm網(wǎng)友所說,漏感是分散而存在的,用一個電感串聯(lián)只是為了理解方便,其物理實質(zhì)卻不是這樣的。當我們短路次級測量初級電感的時候,短路的是EF兩點這個時候,次級的磁通被短路了,但漏感由于不在主磁路中,所以幸免于難,即還是有電流流過漏感的,設(shè)電流為is,那么通過匝比等效到初級就是is/n=ip,  由于次級并未真正的完全短路,所以初級勵磁電感也不是短路的,還是有很小的勵磁電流i2流過。在數(shù)值上i1=i2+ip,i1是流過初級漏感Lplk的電流

再將次級漏感等效到初級,如下圖

 

等效的漏感為Lslk*n2,那這個圖紙就跟Fairchild的資料吻合了

總的諧振電感為Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在這里n2Lslk相對于Lm來說很小,所以其并聯(lián)的值主要由n2Lslk來決定

以上是個人的理解,請大家指教

后續(xù)我會做一個實驗來驗證

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amonson
LV.8
23
2012-02-22 18:07
@心中有冰
再將次級漏感等效到初級,如下圖[圖片] 等效的漏感為Lslk*n2,那這個圖紙就跟Fairchild的資料吻合了總的諧振電感為Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在這里n2Lslk相對于Lm來說很小,所以其并聯(lián)的值主要由n2Lslk來決定以上是個人的理解,請大家指教后續(xù)我會做一個實驗來驗證
我也是這么理解的,感謝冰版做的示意圖,大家看起來容易多了,這個圖我收藏了
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fly
24
2012-02-22 18:14
@心中有冰
再將次級漏感等效到初級,如下圖[圖片] 等效的漏感為Lslk*n2,那這個圖紙就跟Fairchild的資料吻合了總的諧振電感為Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在這里n2Lslk相對于Lm來說很小,所以其并聯(lián)的值主要由n2Lslk來決定以上是個人的理解,請大家指教后續(xù)我會做一個實驗來驗證

冰版分析的很詳細,我想這也是為什么測試漏感時需要短路所有次級繞組而不是短路某一個繞組的原因吧

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2012-02-22 19:30
@心中有冰
再將次級漏感等效到初級,如下圖[圖片] 等效的漏感為Lslk*n2,那這個圖紙就跟Fairchild的資料吻合了總的諧振電感為Lr=Lplk+n2Lslk//Lm,在這里n2Lslk相對于Lm來說很小,所以其并聯(lián)的值主要由n2Lslk來決定以上是個人的理解,請大家指教后續(xù)我會做一個實驗來驗證
實驗是做了,但得到的數(shù)據(jù)組成的4元一次方程,真正有用的方程只有3個,所以MathCAD解不出來,暫時還在想其它的辦法來驗證這個推理
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2012-02-22 19:35
@fly
冰版分析的很詳細,我想這也是為什么測試漏感時需要短路所有次級繞組而不是短路某一個繞組的原因吧

fly版主的意思是短路所有的繞組,將所有繞組的漏感都等效到初級去了,而且是并聯(lián)結(jié)構(gòu)?

那么將這個結(jié)論推廣到多路輸出的電源中,哪個繞組等效到原邊的漏感最小,那么這一路所獲得的能量傳遞也就將越多(假設(shè)副邊繞組是同樣的輸出電壓電流),也就是說交調(diào)效果就越好。不知道這個結(jié)論是否成立?

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2012-02-22 19:42

其實這里面還有一個更深層次的問題:我上面的分析前提是將測試的電橋等效成了一個理想的電壓源,但實際的電橋卻不是這樣的

我在思考這些問題:

1、到底我們應(yīng)該用什么樣的激勵源來測試漏感才是最準確的呢?正弦波,方波,三角波,還是其他的?

2、測試電壓多少V才是合適的?

3、測試頻率多少才是較合適的?

請各路高手繼續(xù)討論下去……

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2012-02-22 20:02
@心中有冰
其實這里面還有一個更深層次的問題:我上面的分析前提是將測試的電橋等效成了一個理想的電壓源,但實際的電橋卻不是這樣的我在思考這些問題:1、到底我們應(yīng)該用什么樣的激勵源來測試漏感才是最準確的呢?正弦波,方波,三角波,還是其他的?2、測試電壓多少V才是合適的?3、測試頻率多少才是較合適的?請各路高手繼續(xù)討論下去……

這個問題問得好!

1. 我曾經(jīng)測過LCR電感檔的波形,是正弦波,但開關(guān)電源的開關(guān)管一般是方波驅(qū)動,我也很郁悶。。。。

2. 多少V這個影響不是很大,但如果要追求相對準確,就不好說了,和電感有關(guān)。

3. 頻率影響比較大,特別是測漏感,1K和10K測出來的相差10倍都很正常。

問題是測漏感多少算OK,沒有一個絕對的標準,所有要說多少V多少HZ合適,這個還得相對而言吧。。。

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2012-02-22 20:27
@javike
這個問題問得好!1.我曾經(jīng)測過LCR電感檔的波形,是正弦波,但開關(guān)電源的開關(guān)管一般是方波驅(qū)動,我也很郁悶。。。。2.多少V這個影響不是很大,但如果要追求相對準確,就不好說了,和電感有關(guān)。3.頻率影響比較大,特別是測漏感,1K和10K測出來的相差10倍都很正常。問題是測漏感多少算OK,沒有一個絕對的標準,所有要說多少V多少HZ合適,這個還得相對而言吧。。。

1、LCR是正弦波沒錯,但是我的問題是到底用正弦波測試準確還是用方波測試準確,理論上應(yīng)該用正弦波更好。

2、對于電壓的說法,有時正好跟你遇到的情況相反,測試漏感用0.1V與1V去測試,結(jié)果截然不同,甚至是相差數(shù)倍甚至更多。

我在想,為何電橋只用0.1或1V去測量呢?而不用10V甚至更高的電壓去測量呢?是因為電壓太高對電橋的輸出功率要求太高的問題嗎?還是其他?……

3、其實這個問題以前參與過一個討論,最后的問題是用工作頻率去測量的結(jié)果最準確。問題是有些電源是變頻工作的,比如LLC,QR等拓撲,那么怎樣才能找到較合理的折衷點呢?

歡迎大家繼續(xù)討論……

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fly
30
2012-02-22 20:57
@心中有冰
fly版主的意思是短路所有的繞組,將所有繞組的漏感都等效到初級去了,而且是并聯(lián)結(jié)構(gòu)?那么將這個結(jié)論推廣到多路輸出的電源中,哪個繞組等效到原邊的漏感最小,那么這一路所獲得的能量傳遞也就將越多(假設(shè)副邊繞組是同樣的輸出電壓電流),也就是說交調(diào)效果就越好。不知道這個結(jié)論是否成立?

我的本意是這樣的,多輸出變壓器測試漏感時,如果只短路一個副邊繞組,測出來的漏感值和短路所有繞組測出來的漏感值是不一樣的。如果用你前面提到的短路副邊繞組就是短路DE的話,那么就無法解釋這個現(xiàn)象了。

漏感對交調(diào)影響的問題,的確是副邊漏感越小,其交調(diào)越好。

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fly
31
2012-02-22 20:58
@心中有冰
實驗是做了,但得到的數(shù)據(jù)組成的4元一次方程,真正有用的方程只有3個,所以MathCAD解不出來,暫時還在想其它的辦法來驗證這個推理
這么高深啊
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