之前的討論:
變壓器繞組繞在磁芯骨架上,特別是饒組的層數(shù)較多時,不可避免的會產(chǎn)生分布電容,由于變壓器工作在高頻狀態(tài)下,那么這些分布電容對變壓器的工作狀態(tài)將產(chǎn)生非常大的影響,如引起波形產(chǎn)生振蕩,EMC變差,變壓器發(fā)熱等
所以,我們很有必要對變壓器的分布電容狠狠的研究一把,下面我們就對這個分布電容來展開討論
之前的討論:
變壓器繞組繞在磁芯骨架上,特別是饒組的層數(shù)較多時,不可避免的會產(chǎn)生分布電容,由于變壓器工作在高頻狀態(tài)下,那么這些分布電容對變壓器的工作狀態(tài)將產(chǎn)生非常大的影響,如引起波形產(chǎn)生振蕩,EMC變差,變壓器發(fā)熱等
所以,我們很有必要對變壓器的分布電容狠狠的研究一把,下面我們就對這個分布電容來展開討論
首先講講繞組匝間電容
我們知道電容的基本構(gòu)成就是兩塊極板,當(dāng)兩塊極板加上適當(dāng)?shù)碾妷簳r,極板之間就會產(chǎn)生電場,并儲存電荷
那么,我們是否可以把變壓器相鄰兩個繞組看成連個極板呢?答案是可以的,這個電容就是繞組匝間電容。
以變壓器初級繞組為例,當(dāng)直流母線電壓加在繞組兩端時,各繞組將平均分配電壓,每匝電壓為Vbus/N,也就是說每匝之間的電壓差也是Vbus/N。當(dāng)初級MOS管開關(guān)時,此電壓差將對這個匝間電容反復(fù)的充放電,特別是大功率電源,由于初級匝數(shù)少,每匝分配的電壓高,那么這個影響就更嚴(yán)重。
但總的來說,匝間電容的影響相對于其他的分布電容來說,幾乎可以忽略
要減小這個電容的影響,我們可以從電容的定義式中找到答案:
C=εS/4πkd
其中 C:繞組匝間電容量
ε:介電常數(shù),由兩極板之間介質(zhì)決定
S:極板正對面積
k:靜電力常量
d:極板間的距離
從上式我們可以看出,可以選用介電常數(shù)較低的漆包線來減小匝間電容,也可以增大繞組的距離來減小匝間電容,如采用三重絕緣線。
不好意思,我覺得這個電容不一定可以忽略,d比較?。▽τ谏龎鹤儔浩?,應(yīng)該是次級匝數(shù)很多,保持一定的勵磁電感時),所以我覺得反而不可以忽略。如果可以忽略的話,也只能從能量角度考慮。因?yàn)橄噜彽膬扇χg,電壓差小,所以電容儲能小。另外就是匝數(shù)多時,這些匝間分布電容是串聯(lián)關(guān)系,所以分布電容小了。
另外問一下,心中有冰老師 ,怎么考慮 ,初次級之間的電容;還有初次級對鐵心的電容(主要是鐵心電位不確定,可能接地,也可能隔離)
樓上的說得很到位,主要是電容是串聯(lián)關(guān)系,導(dǎo)致最后的等效電容容量很小,所以可以忽略其影響
你的問題我在后面會講到,這不是剛講了第一種嗎?
方法四:還是在繞制工藝上作文章
先來看普通的繞法
如上圖,這個是我們常用的繞法(也叫U形繞法),我們可以清楚的看到,第1匝與第2N匝之間的壓差將非常大,在初中我們學(xué)過的物理上有講,Q=C*U,壓差越大,那么在這個電容上儲存的電荷就越多,那么這個地方的干擾電壓斜率將非常大,也就是說在這個地方形成的干擾就越大。
我們可以采用Z形繞法來降低這個影響
Z形繞法(也叫折疊繞法)如下
從上圖我們可以看到,此種繞法可以顯著降低電壓斜率,對EMC時非常有利的。
缺點(diǎn)就是繞制工藝相對復(fù)雜點(diǎn)
心中有冰老師,我有一個問題,對于Z型繞法,是不是這樣:在第N匝繞制完畢后導(dǎo)線需要跨過整個骨架中軸(同時做好絕緣措施)在骨架另一邊引腳開始繞制第N+1匝---第2N匝,依此類推。。。。如果是這樣的話,小弟有一個疑問,這樣線包繞制出來可能會非常大,而且層與層之間不能緊密耦合漏感也可能會比較大,不知道心中有冰老師我說的對不對?
心中有冰老師,能不能提供一個Z性繞法的變壓器的圖片,讓小弟學(xué)習(xí)一下?
你說的大部分是對的
Z形繞法基本不會使線包變大多少,因?yàn)槎际菣M著過去的,當(dāng)然,多層的時候是有一點(diǎn)影響的。也不會影響耦合,只是對窗口繞線面積的利用率有點(diǎn)影響而已
變壓器圖片我這里暫時沒有,不好意思!