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高频时惯例改换变压器存在的问题

(1)漏电感(简称漏感)理想的变压器(完全耦合的变压器)原边绕组产生的磁通应全部穿过副边绕组,没有任何损失和泄…

(1)漏电感(简称漏感)

  抱负的变压器(彻底耦合的变压器)原边绕组发生的磁通应悉数穿过副边绕组,没有任何损失和走漏。但实际上惯例的改换变压器不可能完成没有任何损失和走漏。原边绕组发生的磁通不可能悉数穿过副边绕组。非耦合部分磁通就在绕组或导体中有它自己的电感,存贮在这个“电感”中的能量不好主功率变压器电路相耦合。这种电感咱们称之为“漏感”。抱负改换器对绝缘的要求和为了要得到很低的电磁搅扰(EMI)而需求很紧的电磁耦合以减小漏感的要求,是彼此对立的。

  当变压器不通电(转向脱离电源或开关处于关断期间)时,漏感存贮的能量要释放出来构成显着的噪音。在示波器上能看到此噪音的高频尖峰脉冲波形。高频尖峰脉冲波形的幅值Uspike和漏感Lleak与电流相对时刻改变率的乘积成正比。即:

  |Uspike|=Lleakdi/dt(1)

  当作业频率升高,电流相对时刻的改变率也就添加。漏感的影响将更严峻。漏感的影响和改换器的开关速度成正比。漏感发生过高的尖峰脉冲会损坏改换器中的功率器材并构成显着的电磁搅扰(EMI)。为了下降漏感发生的尖峰脉冲幅值Uspike,而在改换器电路中有必要参加缓冲网络。但缓冲网络的参加,会增大改换器电路的损耗。使改换器电路随作业频率进步,损耗添加,功率下降。

  (2)绕组间电容

  当变压器的绕组是多层绕组时,则顶层绕组和底层绕组之间就有电位差。两个导体之间有电位差,就存在电容。这个电容就称为“绕组间电容”。当作业在高频时,这个电容会以惊人的速率进行充电和放电。电容充电和放电进程中会发生损耗。在给定的时刻内,它充电和放电的次数愈多,损耗就愈大。

  (3)趋肤效应

  (4)附近效应

  (5)部分过热门

  惯例的改换变压器作业在高频时,其磁芯中部会有部分过热门。因此,为了减小热效应,惯例改换变压器的作业频率进步时,就有必要相应地减小其磁通密度,增大其体积。这就使得无法用它去做高功率密度的电源。

  关于低输出电压抱负型改换器来说,它的降压比是很高的。用惯例改换变压器时,一般1匝输出绕组,大约需求32匝原边绕组。这样,原边绕组就需多层安置,因此漏感和绕组间电容大、趋肤效应和附近效应严峻等不利因素在改换变压器中都存在。

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