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高頻變壓器三明治繞法

作者:admin發(fā)布::2014-06-19

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MOSFET與散熱片引起的共模干擾電流也可以降低,從而改善EMI;由于在初級(jí)中間加入了一個(gè)次級(jí)繞組,所以減少了變壓器初級(jí)的層間分布電容,而層間電容的減少,就會(huì)使電路中的寄生振蕩減少,同樣可以降低MOSFET與次級(jí)整流管的電壓電流應(yīng)力,改善EMI。

高頻變壓器的基本繞法分為三明治繞法和順序繞法兩種。

1.三明治繞法:

三明治繞法久負(fù)盛名,幾乎每個(gè)做電源的人都知道這種繞法,但真正對(duì)三明治繞法做過深入研究的人,應(yīng)該不多

相信很多人都吃過三明治,就是兩層面包中間夾一層奶油。顧名思義,三明治繞法就是兩層夾一層的繞法。由于被夾在中間的繞組不同,三明治又分為兩種繞法:初級(jí)夾次級(jí),次級(jí)夾初級(jí)。

第一種,初級(jí)夾次級(jí)的繞法(也叫初級(jí)平均繞法)

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如上圖,順序?yàn)镹p/2-Ns-Np/2-Nb,此種繞法有量大優(yōu)點(diǎn)

這樣有利于初次級(jí)的耦合,減少漏感;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。

由于增加了初次級(jí)的有效耦合面積,可以極大的減少變壓器的漏感,而減少漏感帶來的好處是顯而易見的:漏感引起的電壓尖峰會(huì)降低,這就使MOSFET的電壓應(yīng)力降低,同時(shí),由MOSFET與散熱片引起的共模干擾電流也可以降低,從而改善EMI;

由于在初級(jí)中間加入了一個(gè)次級(jí)繞組,所以減少了變壓器初級(jí)的層間電容,而層間電容的減少,就會(huì)使電路中的寄生振蕩減少,同樣可以降低MOSFET與次級(jí)整流管的電壓電流應(yīng)力,改善EMI。

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,所以EMI又比較難過。

第二種,次級(jí)夾初級(jí)的繞法(也叫次級(jí)平均繞法)

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如上圖,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,其優(yōu)點(diǎn)有二:

1、可以有效降低銅損引起的溫升:由于輸出是低壓大電流,故銅損對(duì)導(dǎo)線的長(zhǎng)度較為敏感,繞在內(nèi)側(cè)的Ns/2可以有效較少繞線長(zhǎng)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(duì)較長(zhǎng),但是基本上是在變壓器的外層,散熱良好故溫度也不會(huì)太高。

2、可以減少初級(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,故引起的高頻干擾小。

 

2.普通順序繞法:

一般的單輸出電源,變壓器分為3個(gè)繞組,初級(jí)繞組Np,次級(jí)繞組Ns,輔助電源繞組Nb,繞制的順序是:Np--Ns--Nb

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此種繞法工藝簡(jiǎn)單,易于控制磁芯的各種參數(shù),一致性較好,繞線成本低,適用于大批量的生產(chǎn),但漏感稍大,而耦合電容小,EMI比較好故適用于對(duì)漏感不敏感的小功率場(chǎng)合,一般功率小于30~40W的電源中普遍實(shí)用這種繞法。

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