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技術(shù)科普:簡析高頻電源變壓器的三明治繞法

發(fā)布時(shí)間:2016-01-08 責(zé)任編輯:echolady

【導(dǎo)讀】工程師在進(jìn)行電源變壓器的設(shè)計(jì)和制作時(shí),或根據(jù)設(shè)計(jì)要求的不同選擇不同的繞制方式,尤其是高頻電源變壓器的設(shè)計(jì)和繞制更加嚴(yán)謹(jǐn)。本文就簡介了高頻電源變壓器的兩種三明治繞法,新人工程師都來借鑒一下吧。

三明治繞法在電源變壓器的制作過程中是一種比較常見的基礎(chǔ)繞法,跟三明治的做法一樣,這種繞法就是在繞制時(shí)遵循兩層夾一層的原則來制作的。高頻變壓器三明治繞法可以減少變壓器的漏感,而減少漏感帶來的好處是電壓尖峰會(huì)降低,使MOSFET的電壓應(yīng)力降低,還可以改善EMI。由于在初級(jí)中間加入了一個(gè)次級(jí)繞組,變壓器初級(jí)的層間電容也就相應(yīng)的得到了減少,寄生振蕩也就隨之降低。由此可見這種繞法的好處還是挺多的。由于被夾在中間的繞組不同,三明治又分為兩種繞法,即初級(jí)夾次級(jí),次級(jí)夾初級(jí)。下面我們來分別介紹。

首先我們來看第一種常見的高頻電源變壓器繞法,即初級(jí)夾次級(jí)的繞法。這種繞法在平時(shí)的實(shí)際操作過程中也被叫做初級(jí)平均繞法,其繞法的演示圖如下圖圖1所示。

技術(shù)科普:簡析高頻電源變壓器的三明治繞法
  圖1

在使用這種初級(jí)平均繞法進(jìn)行電源變壓器的繞制時(shí),其具體繞制過程如上圖圖1所展示的樣子,操作順序?yàn)镹p/2-Ns-Np/2-Nb。在實(shí)際使用時(shí),采用初級(jí)平均繞法有量大的優(yōu)點(diǎn)這樣有利于初次級(jí)的耦合,減少漏感。同時(shí),采用這一繞法還有利于繞線的平整度。最后一個(gè)好處是,供電繞組電壓變化受次級(jí)的負(fù)載影響較小,更穩(wěn)定。當(dāng)然了,這一繞法也有一些缺點(diǎn),由于初次級(jí)有兩個(gè)接觸面,繞組耦合電容比較大。

接下來我們來看一下高頻電源變壓器的第二種三明治繞法,次級(jí)夾初級(jí)的繞法。這一繞法有時(shí)候也被叫做次級(jí)平均繞法,其繞制原理圖如下圖圖2所示,當(dāng)使用這一繞制方法進(jìn)行電源變壓器的繞制時(shí),繞制順序?yàn)镹s/2-Np-Ns/2-Nb。當(dāng)輸出是低壓大電流時(shí),一般采用此種繞法居多。

技術(shù)科普:簡析高頻電源變壓器的三明治繞法
  圖2

采用次級(jí)平均繞法進(jìn)行高頻電源變壓器的繞制時(shí),最大的一個(gè)優(yōu)勢就在于,采用這種辦法繞制的電源變壓器在運(yùn)行時(shí)可以有效降低銅損引起的溫升。由于輸出是低壓大電流,因此銅損對導(dǎo)線的長度較為敏感,繞在內(nèi)側(cè)的Ns/2可以有效較少繞線長度,從而降低此Ns/2繞組的銅損及發(fā)熱。外層的Ns/2雖說繞線相對較長,但是基本上是在變壓器的外層,散熱良好,因此其本身的溫度也不會(huì)太高。除此之外,工程師使用這種電源變壓器的繞制方式,還可以有效減少初級(jí)耦合至變壓器磁芯高頻干擾。由于初級(jí)遠(yuǎn)離磁芯,次級(jí)電壓低,故引起的高頻干擾也就相對較小了。

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