乱弹逆变变压器的设计这是一个伪命题也是一个真命题。说是伪命题.doc

乱弹逆变变压器的设计 这是一个伪命题也是一个真命题。说是伪命题，那是因为变压器设计理论是毋庸置疑的，轮不到我来胡说八道。说是真命题，那是因为翻遍变压器设计书籍，真是看不懂“逆变”变压器是如何设计的，所以胡说八道。 在《变压器与电感器设计手册》（第三版）（美。麦克莱曼著）第十四章“正激变换器及其变压器和输出电感器设计”中说：“推挽式变换器，全桥式变换器和半桥式变换器基本上都是正激变换器。”因此，这一类的逆变变压器就是按正激变换变压器设计的。在书中提供了一个单端正激变换变压器设计的例题。例题摘抄如下： 输入电压Vin(min)=22V; 输出电压Vo=5V; 输出电流Io=5A； 频率 f=100KHz； 最大占空比Dmax=0.5 ； 去磁匝数比=1，去磁功率Pdemag=0.1Pin； 输出功率计算，Po=Io（Vo+Vd）=5*（5+1）=30W； 输入功率计算，Po=1.1P/η=33.67W； 选取磁芯：EPC-30-----TDK—PC44； 一次绕组电流的有效值 =2.16A 一次绕组的电阻 R=0.019Ω 计算去磁绕组的电感 去磁绕组的电流变化量 A 计算去磁绕组电流的有效值（rms值）Idemag A 单端正激变换器的简化模型实际就是最简单的含电阻的电感在开关控制下，对直流激励的响应。在100KHz频率工作时，开关导通时间是ton=5us，关断时间是toff=5us。 励磁绕组的电感没有计算，但励磁绕组和去磁绕组的匝数是一样的，所以励磁电感就等于去磁电感，即 Lm=Ldemag=0.509(mH) 开关导通期间电感从零开始的电流能达到的最大值 上式中，τ——为电感的时间常数，τ=L/R=0.026789 所以 这个电流和上述《变压器与电感器设计手册》中的例题中的去磁绕组的电流变化量基本上是同一个数量 0.217A，离一次绕组的电流有效值（2.16A）相差10倍，离其峰值更是20倍，真是不知这么大大电流是如何算出来的。不懂啊！ 无独有偶。网上看到南华大学的一篇论文《ARC160逆变焊机设计》，其中有逆变焊机变压器的设计，其参数如下： 额定输入电压 AC220V 50/60Hz 输入功率 6.343 （KVA） 输入电流 31 （A） 输出 160A/26.5V 空载电压 67V 工作频率 f=35KHz 变比 n=5.3 铁心采用纳米铁基非晶 初级匝数 N1=15匝； 次级匝数 N2=3匝； 初级电感 励磁电流 以上为摘录论文内容。上述电路为全桥，工作频率f=35KHz，开关元件的导通时间为Ton=7.14us，关断时间Toff=7.14us，输入交流220V经整流，滤波输出的电压为310V，初级线圈的电阻估计为R=1Ω，则初级线圈的时间常数τ=L/R=0.02071/1=0.02071 s，在开关元件导通期间可以达到的电流峰值为 这个电流离一次电流31A真是太远了。要达到31A的平均电流，按锯齿波计算，峰值电流是76A，则时间常数应该为 即L1=τR=25.38（uH）。 如此小的电感量，应该是只有空心变压器才能满足，但是空心变压器的电压变换、电流变换就不是如铁心变压器那样只由匝数比决定了。见书上还有66~140KHz的场效应管逆变焊机，其焊接电流为100A，就是不知它的变压器是如何做的，用何等材料，参数如何。 只有在LLC串联谐振变流器的设计文章中是以电感量为基础进行逆变变压器设计的，例如华中科技大学宫力的硕士学位论文中， 输入电压200~400V； 输出电压50V； 额定输出电流10A； 额定功率 500W； 谐振频率 f=200KHz； 变压器原边电感 Lm=106.6uH。 网上卖逆变焊机变压器的很多，其中EER43*15铁心的匝数比为15：7。我理解15：7是原副边线圈匝数比，查了一下铁氧体EER42/20的AL=5340nH/N2，那么EER43*15应该不会低于5000nH/N2，其原边电感值应该在1.125mH左右。 上述《手册》中涉及的变压器应该是实实在在的在现实中有实际应用的，而且是大量的。非晶合金铁芯在逆变焊机变压器方面的应用也是客观存在。在变压器设计中只考虑法拉第定律，不考虑绕组的电感量，即使考虑也只是顺便带一下。但是在电路中，变压器除了能量传递的电压变换，电流变换和阻抗变换以外，对电路运行影响最大的参数就是电感量，在动态电路中电感量决定着动态电流和动态电压，而电压变换，电流变换和阻抗变换只由原，副线圈的几何参数决定。只要原、副线圈的匝数比确定，就确定了变压器的电压变换，电流变换和阻抗变换性能，而原边电感量的大小决定了原边线圈的电流和电压。所以