開關(guān)電源中變壓器的Saber仿真輔助設(shè)計一:反激
非線性變壓器參數(shù)設(shè)置(以2繞組為例):
其中:
np、ns 初級、次級匝數(shù)
rp、rs 初級、次級繞組直流電阻值
area 磁芯截面積,即 Ae,單位平方米,84.8u 即 84.8 微平方米,也就是 84.8 平方毫米。
len_fe 磁路長度,單位米,這里的 69.7m 是EE3528磁芯的數(shù)據(jù)
len_air 氣隙長度,單位米,這里的 1.8m 是最后獲得的設(shè)計參數(shù)之一。
matl 磁芯材質(zhì),下一講了
其他參數(shù)我也不會用,特別是沒有找到表達(dá)漏感的設(shè)置。
有了Saber 中這兩類變壓器模型,基本上足以應(yīng)付針對變壓器的仿真了。他們的特點是,xfrl 模型速度快,不會飽和,而且有漏感表達(dá),xfrnl 模型真實,最后得出設(shè)計數(shù)據(jù)主要靠它了。
應(yīng)用這兩個模型有幾個小技巧需要掌握:
1、已知 lp、ls 求匝比,或者已知 lp、匝比求 ls
2、已知線徑、股數(shù)、匝數(shù)、溫度,計算繞組電阻值
3、已知磁芯型號,查磁芯手冊獲得 area、len_fe 參數(shù) 附件:(磁芯手冊)
三、 Saber中的磁性材料
總共在Saber(2007)中找到9種材質(zhì)的磁心,參數(shù)如下:
Saber的磁心采用的是飛利浦的材質(zhì)系列,但是不知道什么原因除了表中黃色部分的4種材質(zhì)外,查不到其他材質(zhì)的文檔。因此采用了類比法用仿真求出了其他材質(zhì)的主要參數(shù)。類比法用的仿真電路實際上是個電橋,如圖:
電路左右對稱分流,左邊是一線性(理想)電感做參照,右邊是需要檢測的非線性電感或者變壓器。
當(dāng)信號源很小時,比如1mV,特定已知的材質(zhì)(比如“3D3”)磁芯電感通過較大阻值的電阻分壓后可得到一基準(zhǔn)端電壓,不同材質(zhì)可得到一系列相對端電壓,并與其初始導(dǎo)磁率成比例關(guān)系,從而獲得表中系列材質(zhì)的測試初始導(dǎo)磁率數(shù)據(jù)。
當(dāng)信號源較大時, 加大電流到適當(dāng)?shù)某潭?,被測試電感會出現(xiàn)臨界飽和跡象(如圖中右窗口波形剛開始變形),類比可得到各系列材質(zhì)的測試B值。
這個類比電橋也是以后要用到的線性變壓器和非線性變壓器的參數(shù)轉(zhuǎn)換電路,附后,需要的可以下載。
遺憾的是,可選擇的材質(zhì)實在太少,盡管Saber有專門針對磁性材料的建模工具,但是工程上常用的TDK系列,美芯、美磁等標(biāo)準(zhǔn)磁心都沒有開發(fā)對應(yīng)的Saber磁芯材質(zhì)模型,這個重要的工作有待有心人或者廠家跟進(jìn)(我覺得起碼廠家應(yīng)該花錢完善自己的磁材模型)。
評論