逆变器接上负载后输入电压就下降的原因？

在电压为交流220V的线路中，接上负载后电压变为了交流166V，有四个原因：电源线太远；电源线太细；负荷太重了；开关等处有接触不良的地方。
遇到过这种情况，接上负载（直流电机）后电压拉低，测量了电机电流，电流增大，电机传动部位润滑不到位，导致电机负载增大，电机扭力自然增大，导致电流上升，整个回路中的电流增加；
开关电源的内部阻抗不变的情况下，分得的电压也就增大了，电机是个极端，因为电机自身阻抗就小，有可能电压能下降一半。

扩展资料：
电荷流动时，电荷所具有的能量在电路中释放，电路及电路中所连接的元件将吸收电荷的能量。经过能量吸收，电荷释放能量其本身所含的能量后变小，用电压降落来衡量电荷在电路中释放能量的能力大小。当电流流过电路时，将在电路的每一小段中产生一定的电压降落，电压降来表示电荷流过该小段释放（或表述成该小段电路吸收）的电能的大小。
参考资料来源：百度百科-电压降

逆变器带上负载电压会大幅度下降是问题出在电瓶上的，因为:你的电瓶容量不够负荷过重，或者是旧电瓶内阻过大也会这样的，（问题出在电瓶多见），

如上图所示，输入电压为4.5V，楼主需要设计一个全桥电路将DC4.5V转换为100kHz的方波，通过环形磁芯升压，在次级整流滤波再经Buck电路（LM2596-12.0V）转换为12V电压10W功率的直流电压。
由于要求空间紧凑，采用的全桥工作频率为100kHz，先用纳米晶磁环作为变压器磁芯。利用AP法选择合适尺寸的磁芯，根据电磁感应原理计算得到初级匝数为2T，次级匝数为12T，升压比为6。
绕后将磁环接入电路，在空载时Buck电源能稳定输出12V。但是接入51Ω电阻作为测试负载后发现输出电压仅仅1.13V。51Ω的电阻作为负载，12V电压下消耗功率远未达到设计目标10W
现初步怀疑是设计阶段出了问题，楼主在下面贴上实测波形和详细的计算过程，希望有相关经验和知识的朋友能帮助我分析讨论。


分别测试了空载和带负载时磁环初级和次级的波形如下：
 
这是空载初级电压波形，脉冲平台期大约3V左右，输入电压是4.5V主要损耗应该是全桥的管压降。

 
空载次级电压波形，经过升压后平台期约11V左右（升压比为6）。
从空载波形上看，变压器初次级电压波形与设计目标基本一致。


 
这是带载后的初级电压波形，平台期电压接近1V。

 
这是带载后的次级电压波形，平台期电压5V左右，使LM2596-12无法正常工作。

对比带载前后的变压器波形，变压器未饱和，可以看出带载后变压器的初次级电压下降严重。是由于变压器功率不够？楼主很不解。反复检查了设计和计算过程，并没有发现错误。

下面贴上设计的计算过程：

步骤一：确定变压器设计的电源参数

       输入电压Ui ：4.5V

       变压器输出电压 ：20V

       变压器工作频率fs：10kHz

       电源输出功率Pi: 10 W

       变压器工作占空比：50%

       整流二极管压降 ：1V

       变压器传输功率 ：80%

       开关电源功率 ：80%

步骤二：确定初次级匝数比

步骤三：确定高频变压器磁芯材料

选择铁基纳米晶磁环作为磁芯材料，饱和磁感应强度Bs=1.25T，顽绞力1.2A/m，初始磁导率80000，电阻率115μΩ·cm.

步骤四：确定工作磁感应强度Bm

确定磁感应强度B需要考虑两个问题：当输入电压达到最高时磁芯不饱和，变压器温升满足要求。通常选择Bm=（1/3~1/2）Bs=1/3*1.2T=0.4T，考虑到剩磁Br，为避免磁芯饱和，Bm取0.2T。

步骤五：确定磁芯尺寸

磁芯制造商在生产磁芯时会将磁芯有效截面积和窗口面积的乘积（面积积）作为工作功率大小的标识。可传递的功率和面积积存在如下关系：

式中：Ae为磁芯有效截面积（cm2）；Aw为磁芯窗口截面积（cm2）；Pt为变压器视在功率（W）；ΔB为磁通密度变化量，双极性变换器为ΔB＝2Bm（T）（选择了磁芯后可以计算）；f为开关工作频率（Hz）；K为近似系数（正激、推挽中心抽头变压器取K=0.014；全桥、半桥变压器取K=0.017）。

计算变压器传输效率为 ，

将数据代入

选择King magnetics公司生产的30*20*10纳米晶磁环，其有效截面积Ae=0.47 cm2，窗口面积Aw约3.14 cm2。AP=Ae×Aw=1.476 cm4，远远大于所需传输功率对应的AP值。

步骤六：确定原边和副边的绕组匝数

计算初级线圈匝数

式中△B为一个周期内磁感应强度变化大小（T），△B=2Bm；Ae为磁芯有效截面积（cm2）；fs为变压器工作频率（Hz）。

代入数据，算的

取副边匝数 为12T，   

         取原边匝数 为2T。

步骤七：校验△B的可行性

由于线圈匝数少，楼主在计算过程中没有考虑绕制导线的内阻，原型机只采用了普通铜导线作为绕组材料，应该不会是次级线圈内阻大致的电压跌落。如图：
 

直观理解，接入空载和接入负载的区别在于变压器次级线圈电流从0变为一定值，次级电流产生的磁通会抵消一部分的初级线圈磁通。

15759105331：逆变器接上负载后输入电压就下降的原因?
邰左骅 ：答：1. 负载的接入增加了系统的总阻抗，导致输入端的电压下降。当负载电阻较大时，这种影响更为明显。2. 逆变器的工作原理是通过电子开关元件（如MOSFET或IGBT）来控制电流的流动，以实现电压的转换。在负载工作时，这些开关元件的导通电阻会导致额外的电压损失。3. 变压器的效率不是100%，特别是在高频工作...

15759105331：60V转12V电源转换器空载电压正常,但加上负载后电压就降到了几V是怎么...
邰左骅 ：答：转换器空载正常，负载后电压过低，考虑以下几个因素：客户使用情况分析：你所需的电流是否超出产品本身设定的标准，例如：DC60V-DC12V-6A，则转换器设定为6A负载能力，你需要的电流更大，会导致这类情况，尝试更换负载大也就是功率大的转换器。开发生产的情况下：1.电感（变压器）不良。2.限流电阻大。3...

15759105331：逆变器接上负载后输入电压就下降的原因?
邰左骅 ：答：由于线圈匝数少，楼主在计算过程中没有考虑绕制导线的内阻，原型机只采用了普通铜导线作为绕组材料，应该不会是次级线圈内阻大致的电压跌落。如图： 直观理解，接入空载和接入负载的区别在于变压器次级线圈电流从0变为一定值，次级电流产生的磁通会抵消一部分的初级线圈磁通。

15759105331：电路上电后接上负载输入电压被拉低.为什么
邰左骅 ：答：1、电源内阻太大，输出功率太小 2、负载电流太大，超过了电源输出功率

15759105331：电源接上负载后有哪些原因会使电压降低
邰左骅 ：答：在电压为交流220V的线路中，接上负载后电压变为了交流166V，有四个原因：电源线太远；电源线太细；负荷太重了；开关等处有接触不良的地方。遇到过这种情况，接上负载（直流电机）后电压拉低，测量了电机电流，电流增大，电机传动部位润滑不到位，导致电机负载增大，电机扭力自然增大，导致电流上升，整个...

15759105331：逆变器与负载相连时电压降低是怎么回事
邰左骅 ：答：1 负载过大 2 逆变器电源（电池组）充电未满或充电性能下降，导致正常负载时电池电压下降过大，不能支持。3 电路板故障

15759105331：为什么变压器在接入负载后电压变小
邰左骅 ：答：这种情况是变压器的容量小了。正常情况下变压器加负载后电压下降不多，下降在5%以内的就算正常，下降太多就要考虑增加变压器容量。

15759105331：做了一个开关升压电路 上电后接上负载 输入电压被拉低。为什么?_百度...
邰左骅 ：答：那么问题原因在于 A.对同类供电装置 是正常现象 因为你的电源电压一开始是空载电压 接入负载多少要下跌点 比如12伏变220伏逆变器 接上电瓶加上负载时 电瓶电压多少下跌一点 是正常的 但这种情况下跌不会太多 除非你功率匹配错误 B.输入端电源带负载能力差 比如电瓶用旧 内阻大了...

15759105331：开关电源接上负载后输入电压被拉低是怎么回事?
邰左骅 ：答：这说明负载容量不足，电压降太大。选W数大一些的开关电源即可。

15759105331：210Ⅴ的电压,接上负载后电压突然降到45v是什么情况?
邰左骅 ：答：可能的原因是电源内阻过大，带负载能力差。可以在电压下跌后把负载减小看看，如果还有问题就是负载或电路本身原因。