大功率高壓高頻變壓器的設(shè)計(jì)

大家都知道，在高壓開(kāi)關(guān)電源中，實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)和傳遞、用以隔離和升壓的高頻變壓器是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和難點(diǎn)，其性能的好壞不僅直接影響到輸出是否產(chǎn)生波形的畸變及能量傳輸?shù)男?，它在絕緣、寄生、損耗、電暈放電及整流等方面與其它普通變壓器有著明顯的不同，我在這里拋磚引玉，請(qǐng)大家就就如何提高此類變壓器的可靠性、降低分布參數(shù)（漏感、分布電容），提高生產(chǎn)工藝進(jìn)行探討。

那我只好自己先說(shuō)幾句，如有不對(duì)之處歡迎批評(píng)謝絕拍磚，先從分布電容說(shuō)起：

在變壓器中，由于兩個(gè)導(dǎo)體之間分布或寄生的電氣耦合，繞組線匝之間、同一繞組上下層之間、不同繞組之間、繞組對(duì)屏蔽層之間沿著某一線長(zhǎng)度方向的電位分布是變化的，這樣就形成了分布電容，由下式表示：

式中：M為分段的段數(shù)；N為每段的層數(shù)； Co為靜態(tài)電容（pf）；U為層間的電位差；U_P為初級(jí)電壓。

高頻變壓器的分布電容主要是由繞組對(duì)磁芯（或?qū)ζ帘螌樱┓植茧娙?、各繞組之間分布電容、繞組與繞組之間分布電容、以及初、次級(jí)之間分布電容四部分組成（其中初、次級(jí)之間的分布電容由于高頻高壓變壓器基本都設(shè)有屏蔽繞組，由于屏蔽層的存在，大大減小了原副邊耦合電容，其影響可以忽略）。電容量的大小主要取決于繞組的幾何形狀。高壓變壓器一般會(huì)有比較大的匝數(shù)比，二次繞組的匝數(shù)較多，將產(chǎn)生較大的分布電容。對(duì)于二次側(cè)來(lái)說(shuō)，分布電容可達(dá)到匝數(shù)比平方的數(shù)倍，導(dǎo)致無(wú)效電流通過(guò)二次繞組，從而使變壓器效率降低。

目前在高頻高壓變壓器制作過(guò)程中，為盡量減小其分布電容，次級(jí)繞組一般采用分層、分段或分線包繞制，即將次級(jí)繞組分為多 個(gè)線包，各線包之間串聯(lián)連接，每個(gè)線包從最底層開(kāi)始向上逐漸減少匝數(shù)；具體到相鄰兩層的電氣連接方式主要有“]”型、“∠”型、“Z”型三種繞組結(jié)構(gòu)；也有采用分槽繞制結(jié)構(gòu)的。