變壓器繞制工藝之變壓器分布電容
變壓器繞組繞在磁芯骨架上,特別是饒組的層數(shù)較多時(shí),不可避免的會(huì)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(duì)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。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180166.htm所以,我們很有必要對(duì)變壓器的分布電容狠狠的研究一把,下面我們就對(duì)這個(gè)分布電容來展開討論。
分布電容既然有危害,那么我們就要設(shè)法減小這個(gè)分布電容的影響,首先我們來分析下分布電容的組成。
變壓器的分布電容主要分為4個(gè)部分:繞組匝間電容,層間電容,繞組電容,雜散電容,下面我們來分別介紹。
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(shí),極板之間就會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng),并儲(chǔ)存電荷。
那么,我們是否可以把變壓器相鄰兩個(gè)繞組看成連個(gè)極板呢?答案是可以的,這個(gè)電容就是繞組匝間電容。
以變壓器初級(jí)繞組為例,當(dāng)直流母線電壓加在繞組兩端時(shí),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(jí)MOS管開關(guān)時(shí),此電壓差將對(duì)這個(gè)匝間電容反復(fù)的充放電,特別是大功率電源,由于初級(jí)匝數(shù)少,每匝分配的電壓高,那么這個(gè)影響就更嚴(yán)重。
但總的來說,匝間電容的影響相對(duì)于其他的分布電容來說,幾乎可以忽略。
要減小這個(gè)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(duì)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。
接下來我們來看看看繞組的層間電容,這里的層間電容指的是每個(gè)單獨(dú)繞組各層之間的電容。
我們知道,在計(jì)算變壓器時(shí),一般會(huì)出現(xiàn)單個(gè)繞組需要繞2層或2層以上,那么此時(shí)的每2層之間都會(huì)形成一個(gè)電場(chǎng),即會(huì)產(chǎn)生一個(gè)等效電容效應(yīng),我們把這個(gè)電容稱為層間電容。
如下圖:
評(píng)論