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高频变压器的绕组排列形式

在高频变压器设计绕组排序时,必须考虑把变压器的漏感和层间电容减至最小,开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中,漏感和层间电容会引起浪涌电流和尖峰电压
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在高频变压器设计绕组排序时,必须首先考虑把变压器的漏感和层间电容减至最小,因为开关电源中高频变压器传输的是高频脉冲方波信号。在传输的瞬变过程中,漏感和层间电容会引起浪涌电流和尖峰电压,以及顶部振荡,造成损耗增加。通常变压器的漏感要控制在初级电感量的1%~3%。
初级线圈的漏感是由于初级线圈和次级线圈之间,层与层之间,匝与匝之间磁通没有完全耦合而造成的。

①如果原绕组电压高,副绕组电压低,可以采用副绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组,原绕组在最外层的绕组排列形式,这样有利于原绕组对磁芯的绝缘安排
②如果要增加原和副绕组之间耦合,可以采用一半原绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组和副绕组,最外层再绕一半原绕组的绕组排列形式,这样有利于减少漏感。
另外,当原绕组为高压绕组时,匝数不能太少,否则,匝间或者层间电压相差大,会引起局部短路。

对于绝缘安排,首先要注意使用的电磁线和绝缘件的绝缘材料等级要与磁芯和绕组允许的工作温度相匹配。等级低,满足不了耐热要求,等级过高,会增加不必要的材料成本。其次,对在圆柱形磁路上绕线的线圈,最好采用线圈骨架,既可以保证绝缘,又可以简化绕线工艺。另外,线圈最外层和最里层,高压和低压绕组之间都要加强绝缘。如果一般绝缘只垫一层绝缘薄膜,加强绝缘应垫2~3层绝缘薄膜。

高频变压器是工作时频率超过10kHz的变压器,高频变压器主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器,也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低,可分为几个档次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。

变压器绕组线圈之间,同一绕组的上、下层之间,不同绕组之间,绕组与屏蔽层之间形成的电容称为层间电容或者分布。

那高频变压器定制厂家应该如何各个绕组该如何排序才能把变压器的漏感和层间电容减至最小呢?
首先初级绕组应放在最里层,这样可使变压器初级绕组每一匝用线长度最短,从而使整个绕组的用线为最少,这有效地减小了初级绕组自身的分布电容。

初级绕组绕完,要加绕(3~5)层绝缘胶带再绕制次级绕组。这样可减小初级绕组和次级绕组之间的层间电容,也增大了初级和次级之间的绝缘强度,符合绝缘耐压的要求。

偏置绕组绕绕在初级和次级之间,还是绕在最外层,和开关电源的调整是根据次级电压还是初级电压进行有关。

这里我们提及一下高频变压器的三明治绕法,这是一种两层夹一层的绕法。由于被夹在中间的绕组不同,三明治又分为两种绕法:初级夹次级,次级夹初级。

采用三明治绕法可以有效减小变压器的漏感,这样可以减小功率开关管的电压应力,从而可以减小吸收电路,间接的提高了电源的效率。


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