在開關(guān)電源中，高頻變壓器是進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和傳輸?shù)闹饕考?。一個(gè)高頻變壓器應(yīng)具有漏感小、線圈分布電容小，各線圈之間的耦合電容也要小的特色。頂源小編給我們敘述下，經(jīng)過改善變壓器的加工技術(shù)來減小漏感和線圈本身的分布電容，進(jìn)步開關(guān)電源的可靠性。

初級(jí)線圈的漏感與分布電容

在電源高頻變壓器規(guī)劃時(shí)，變壓器的漏感和分布電容有必要減至最小，因?yàn)殚_關(guān)電源中高頻變壓器傳輸?shù)氖歉哳l脈沖方波信號(hào)。在傳輸?shù)乃沧冞^程中，漏感和分布電容會(huì)引起浪涌電流和尖峰電壓，以及頂部振動(dòng)，構(gòu)成損耗添加。雖然在開關(guān)晶體管的漏極上添加鉗位和吸收電路可以戰(zhàn)勝尖峰電壓，但過大的尖峰會(huì)致使鉗位和吸收電路損耗的添加，使開關(guān)電源的功率下降，嚴(yán)峻時(shí)會(huì)致使功率開關(guān)管的損壞。一般變壓器的漏感，控制為初級(jí)電感量的1%～3%。

1 初級(jí)線圈的漏感

變壓器的漏感是因?yàn)槌跫?jí)線圈和次級(jí)線圈之間，層與層之間，匝與匝之間磁通沒有完全耦合而構(gòu)成的。在變壓器繞制加工中可采納下列辦法。

(1) 盡量削減繞組的匝數(shù)，選用高飽滿磁感應(yīng)強(qiáng)度、低損耗的磁性材料。

(2)添加線圈尺度的高度和寬度之比。

(3)盡可能減小繞組間的絕緣厚度，但有必要確保變壓器本身有足夠絕緣強(qiáng)度。

(4)選用分層穿插繞制方法繞制初級(jí)、次級(jí)繞組。

(5)選用環(huán)型磁心變壓器時(shí)，不論初級(jí)、次級(jí)繞組的匝數(shù)有多少，在繞制繞組時(shí)，均沿環(huán)型圓周均勻分布地繞制。對(duì)于大電流工作狀況下的環(huán)型磁心變壓器，選用多繞組并聯(lián)方法繞制，而且盡可能地減小線徑。

(6)改善線圈之間的耦合程度。

(7)在輸入電壓不太高的狀況下，初級(jí)、次級(jí)繞組選用雙線并繞的加工技術(shù)。

其中削減初級(jí)線圈的匝數(shù)及添加線圈尺度的高度和寬度之比，與所挑選的磁心形狀有關(guān)。假如磁心放置線圈的心柱尺度足夠大，足以能使初級(jí)繞成兩層，甚至繞成一層的話，就可以有效地減小初級(jí)的漏感及分布電容的值。高頻變壓器適于選用中間心柱較長(zhǎng)的磁心，不適合選用矮胖形狀的磁心。在上述辦法中變壓器繞組的匝數(shù)不能減得太少，不然當(dāng)輸入電壓太高，或許脈沖太寬時(shí)，會(huì)引起磁心飽滿，致使變壓器繞組的電感值急劇下降，繞組對(duì)溝通電流的限流效果下降，嚴(yán)峻時(shí)進(jìn)入短路狀況，在微秒的時(shí)間里，有幾十甚至幾百安培的電流經(jīng)過半導(dǎo)體器材，使之失效。

2 分布電容

變壓器繞組線匝之間，同一繞組的上、基層之間，不一樣繞組之間，繞組與屏蔽層(或磁心)之間構(gòu)成的電容稱為分布電容。開關(guān)變壓器分布電容主要由下面幾有些組成。

(1) 各繞組與屏蔽層(或磁心)之間的分布電容。

(2)各繞組線匝之間的分布電容。

(3)繞組與繞組之間的分布電容。

(4)各繞組的上、基層之間的分布電容。

在開關(guān)電源的晶體管通、斷時(shí)期，線圈的分布電容被重復(fù)地充電和放電，其能量都被鉗位和吸收電路所耗費(fèi)，下降了開關(guān)電源的功率。此外，線圈的分布電容還與線圈的漏感一同構(gòu)成LC振動(dòng)，發(fā)生振鈴噪聲。要減小分布電容可以采納下列辦法：

(1) 繞組進(jìn)行分段繞制；

(2)正確組織繞組的極性，以減小各繞組之間的電位差；

(3)初級(jí)、次級(jí)繞組之間添加靜電屏蔽辦法；

(4)挑選漏磁勢(shì)組數(shù)M=4。

繞組加工

1 初級(jí)繞組

初級(jí)繞組應(yīng)放在最里層，這么可使變壓器初級(jí)繞組每一匝用線長(zhǎng)度最短，從而使全部繞組的用線為起碼，這有效地減小了初級(jí)繞組本身的分布電容。在一般狀況下，變壓器的初級(jí)繞組被規(guī)劃成兩層以下的繞組，可使變壓器的漏感為最小。

初級(jí)繞組放在最里邊，使初級(jí)繞組得到了別的繞組的屏蔽，有助于減小變壓器初級(jí)繞組和鄰近器材之間電磁噪聲的彼此耦合。

初級(jí)繞組放在最里邊，使初級(jí)繞組的起始端作為銜接開關(guān)電源功率晶體管的漏極或集電極驅(qū)動(dòng)端，可削減變壓器初級(jí)對(duì)開關(guān)電源別的有些電磁打擾的耦合。

2 次級(jí)繞組

初級(jí)繞組繞完，要加繞(3～5)層絕緣墊襯再繞制次級(jí)繞組。這么可減小初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間分布電容的電容量，也增大了初級(jí)和次級(jí)之間的絕緣強(qiáng)度，契合絕緣耐壓的請(qǐng)求。減小變壓器初級(jí)和次級(jí)之間的電容有利于減小開關(guān)電源輸出端的共模打擾。

假如開關(guān)電源的次級(jí)有多路輸出，而且輸出之間是不共地的，為了減小漏感，讓功率最大的次級(jí)接近變壓器的初級(jí)繞組。假如這個(gè)次級(jí)繞組只有相對(duì)較少幾匝，則為了改善耦合狀況，仍是應(yīng)當(dāng)設(shè)法將它布滿完好的一層，如可以選用多根導(dǎo)線并聯(lián)的辦法，有助于改善次級(jí)繞組的填充系數(shù)。別的次級(jí)繞組嚴(yán)密的繞在這個(gè)次級(jí)繞組的上面。

當(dāng)開關(guān)電源多路輸出選用共地技術(shù)時(shí)，處理方法簡(jiǎn)略一些。次級(jí)可以選用變壓器抽頭方式輸出，次級(jí)繞組間不需要采納絕緣阻隔，從而使變壓器的繞制愈加緊湊，變壓器的磁耦合得到加強(qiáng)，可以改善輕載時(shí)的穩(wěn)壓功能。

3 偏壓繞組

偏壓繞組繞在初級(jí)和次級(jí)之間，仍是繞在最外層，和開關(guān)電源的調(diào)整是依據(jù)次級(jí)電壓仍是初級(jí)電壓進(jìn)行有關(guān)。假如電壓調(diào)整是依據(jù)次級(jí)來進(jìn)行的，則偏壓繞組應(yīng)放在初級(jí)和次級(jí)之間，這么有助于削減電源發(fā)生的傳導(dǎo)打擾發(fā)射。假如電壓調(diào)整是依據(jù)初級(jí)來進(jìn)行的，則偏壓繞組應(yīng)繞在變壓器的最外層，這可使偏壓繞組和次級(jí)繞組之間保持最大的耦合，而與初級(jí)繞組之間的耦合減至最小。初級(jí)偏壓繞組最好能布滿完好的一層，假如偏壓繞組的匝數(shù)很少，則可以采納加粗偏壓繞組的線徑，或許用多根導(dǎo)線并聯(lián)繞制，改善偏壓繞組的填充狀況。這一改善辦法實(shí)際上也改善了選用次級(jí)電壓來調(diào)理電源的屏蔽能力，相同也改善了選用初級(jí)電壓來調(diào)理電源時(shí)，次級(jí)繞組對(duì)偏壓繞組的耦合狀況。

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