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高頻變壓器初級線圈的漏感和分布電容如何協調

發布者: UU型濾波器 工字電感—AG平台電子   發布時間:2018-10-23 14:53:00

在高頻變壓器設計的時候,變壓器的漏感和分布電容必須減至最小,因為開關電源中高頻變壓器傳輸的是高頻脈衝方波信號。在傳輸的瞬變過程中,漏感和分布電容會引起浪湧電流和尖峰電壓,以及頂部振蕩,造成損耗增加。雖然在開關晶體管的漏極上增加鉗位和吸收電路可以克服尖峰電壓,但過大的尖峰會導致鉗位和吸收電路損耗的增加,使開關電源的效率降低,嚴重時會導致功率開關管的損壞。通常變壓器的漏感,控製為初級電感量的1%~3%。
初級線圈的漏感
變壓器的漏感是由於初級線圈和次級線圈之間,層與層之間,匝與匝之間磁通沒有完全耦合而造成的。在變壓器繞製加工中可采取下列措施。增加線圈尺寸的高度和寬度之比。盡量減少繞組的匝數,選用高飽和磁感應強度、低損耗的磁性材料。采用分層交叉繞製方式繞製初級、次級繞組。盡可能減小繞組間的絕緣厚度,但必須保證變壓器本身有足夠絕緣強度。改善線圈之間的耦合程度。采用環型磁心變壓器時,不管初級、次級繞組的匝數有多少,在繞製繞組時,均沿環型圓周均勻分布地繞製。對於大電流工作狀態下的環型磁心變壓器,采用多繞組並聯方式繞製,並且盡可能地減小線徑。
 
想要減小高頻變壓器漏感的方法可以采樣三明治繞法,那如果是初級分層繞,初級線圈平均分繞在哪兩層比較合理?為什麽?通常的做法是先將初級線圈 繞一般,再繞次級線圈,最後將初級的剩餘線圈繞上。當然要想漏感最小,可以采用三段或四段的繞製方式,但是如采用多級繞製方式必然會增加變壓器的分布電容,分布電容如果太大反而對變壓器的輸出效率十分不利。另外漏感和分布電容之間會產生自諧振,分布電容越大自諧振頻率越低!因此在保證漏感符合要求的情況 下兩段繞製的方式,這樣做既可以提高初次級線圈的耦合度,降低變壓器的初級和次級漏感,又不至於產生比較大的分布電容,確保變壓器的輸出功率最大化!所以 必須綜合考慮!

  對於單輸出的,最好選擇Np1+Ns+Np2+Nap,即初級1+次級+初級2+反饋;對於多輸出的最好選擇Np1+(Ns1+Ns2+....)+Np2+Nap,即初級1+所有次級並繞+初級2+反饋。
  這樣做的原因是初級層內電路的幾率大大降低;最大限度的提高了初次級之間的耦合特性,磁損小;.次級輸出電壓穩定合理;大大降低了因初級多層而出現的分布電容;反饋電壓調節方便,且可依據芯片需求調整參數;溫升降低,更適用於現在的社會需求;.節約材料成本,更實用。

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