全桥逆变焊机高频变压器设计

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Abstract

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目录

引言

文献综述

1.1电焊机的构造及原理

电焊机是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，来达到使它们结合的目的。电焊机的结构十分简单，说白了就是一个大功率的变压器，将220V交流电变为低电压，大电流的电源，可以是直流的也可以是交流的。电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在...电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯... 电焊机一般是一个大功率的变压器,系利用电感的原理做成的.电感量在接通和断开时会产生巨大的电压变化,利用正负两极在瞬间短路时产生的高压电弧来熔化电焊条上的焊料.来达到使它们结合的目的

1.2全桥逆变焊机(Full Briudge)工作原理分析

工频交流电源的整流滤波回路与双单端逆变器相同,只是在逆变单元中分别由VT1 和VT3 组成左桥臂,VT2 和VT4组成右桥臂,四个开关功率管共同组成桥式

电路。

1.3工作原理分析:

1) 在NT时,左桥臂中VT1 和右桥臂VT4 门极激励脉冲信号Ugvt1 和Ugvt4 同时现,VT1 和VT4 同时导通,高频变压器将向次级传输能量,原边电流回路为Ud + →VT1 →T1 →VT4 →Ud - 。经过次级的整流电路整流、直流电抗器DCL 的滤波作用,从而得到合适焊接工艺要求的直流电。图1b 为此时等效电路(Equivalent circuit) 。电路稳态方程:

输出电压:Uo = D Ud / n

2) 在NT + ton 时,功率开关VT1、VT4 的控制极的PWM脉冲激励同时消失,VT1、VT4 同时截止,由于VD2、VD3 的钳位作用,VT1、VT4 承受最大电压Ud ,次级整流管的截止,其阻断了高频变压器与输出回路的联系,此时主电路将不再向输出回路传输能量,高频变压器等效为一个电感,将储存在其中的电磁能量通过VD2、VD3 回馈到电源中。

3) 左桥臂中VT3 和右桥臂VT2 工作原理与1) 、2) 相同,不再叙述,工作波形如图2c 所示。

全桥逆变器优点:高频变压器只需要一个原边绕组,且工作在第一、三象限,副边带有中心抽头绕组,因而采用全波整流输出,高频变压器铁芯和绕组最佳利用。

电阻点焊机的基本结构：主要包括机架、加压机构、中频电源系统、电极等。

a.机架：C型架结构，采用优质钢板、型钢经焊接、热处理（去应力）和精

加工而成，保证工件焊接时所需的刚性和精度要求。

b.加压机构：上电极采用垂直加压机构，加压导杆经外圆精磨后镀硬铬，使机构具有良好的随动性，减小了加压时电极对工件的冲击力，防止打伤工件和焊时凹坑过深、减少电极的变形、磨损。

c.气动系统：一体式可调行程气缸、英国“诺冠”低压电磁阀、台湾空气处理器。气缸采用无油自润气缸筒。设备自配了储气罐，以稳定气源压力。

d.水路部分：水路部分是设备焊接和工作过程的冷却系统。它负责逆变器的冷却、焊接变压器的冷却和焊头部分的冷却。水路系统主要由水流透视管、管路、水过滤器和汇流板等组成。

e.中频电源系统：由中频逆变控制器、中频逆变器和中频变压器等组成。中频控制器是通过编程软件的程序指令及各种参数的设定完成自动检测、自动焊接、逐级复位、安全保护等项工作。HJ-MF控制器采用微机控制、八程序，具有功率因素等自动校正、变压器过热保护、电压波动补偿等优点，且带有工作常用参数设计，方便操作者使用。中频逆变器是引进德国先进的技术，结合多年的焊接经验开发而成，其主要逆变器件如IGBT、SCR及驱动模块全部采用德国进口元件，确保其质量的可靠和稳定性；中频变压器采用进口优质铁芯，变压器体积小重量轻，变压器频率为1000 Hz，采用进口二极管整流，质量稳定可靠，把交流转变为直流提供焊接使能量损失小，可以省更多的能源，降低焊接成本。

f.电极：电极采用优质稀土合金铜材料（铬锆铜）

1.4焊机操作规程

1.4.1. 接通“照明”开关，此时日光灯亮

1.4.

2. 接通“电源”开关，此时指示灯亮。

1.4.3. 将焊接开关由“泄放”打响“焊接”，电压表上应有所指接通“照明”开关，此时日光灯亮。示，顺时针调节“电压”旋钮，充电电压增加。如果要降低充电电压，可将“开关”由“焊接”打响“泄放”，将“电压” 旋钮反时针调小，待电压表指针降到所需电压时，再把焊接开关打响“焊接”重新调节“电压” 旋钮至所需电压。

1.4.4. 根据被焊工件的要求，在开机前选择充电电容的组数。如只需一组或两组电容工作，可打开右侧箱后门取下电容器箱上另两组或一组电容的保险丝，如电容器上已冲有电荷，应切记，先将电源开关切断，将电容器上储存的电荷泄放去后，再调换保险丝。

1.4.5. 将工件放于两个电极之间，踩下踏板进行试焊。

1.4.6. 如果需要缩短焊接周期，可以打开右侧箱后门，调节时间继电器至合适的位置即可提高焊接频率。

1.4.7. （1）使用完毕后切断电源“焊接”开关必须达到“泄放”位置。

（2）必须使各组电容确实不带电后，才能打开机箱进行修理，

（3）一旦充电电压超过400+20V机器将自动切断电源，排除故障后，方可再开机。

焊机型号编制方法

摘要：范围：总则本标准规定了电焊机及其控制器等型号的编制原则，适用产品范围大类名称如下：

范围：总则

本标准规定了电焊机及其控制器等型号的编制原则，适用产品范围大类名称如下：

A．弧焊发电机

B．弧焊整流器

C．弧焊变压器

D．埋弧焊机

E． TIG焊机

F． MIG/MAG焊机

G．电渣焊机

H．点焊机

I．凸焊机

J．缝焊机

K．对焊机

L．等离子弧焊机和切割机

M．超声波焊机

N．电子束焊机

O．光束焊机

P．冷压焊机

Q．摩擦焊机

R．钎焊机

S．高频焊机

T．螺柱焊机

U．其它焊机

V．控制器

1．2各大类按其特征和用途，分为若干小类。

（本标准内容详见《电焊机标准汇编》第二册P10—12）

型号分类

型号的沿用：

相同类型和规格的产品转厂生产时，应仍沿用原型号。

本文摘要：逆变与整流是两个相反的概念，整流是把交流电变换为直流电的过程，而逆变则使把直流电改变为交流电的过程，采用逆变技术的弧焊电源称为逆变焊

机。逆变过程需要大功率电子开关器件，采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件的的逆变焊机成为IGBT逆变焊机。

逆变焊机的工作过程如下：将三相或单相工频交流电整流，经滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电，经主变压器降压后，再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。

由于逆变工作频率很高，所以主变压器的铁心截面积和线圈匝数大大减少，因此，逆变焊机可以在很大程度上节省金属材料，减少外形尺寸及重量，大大减少电能损耗，更重要的是，逆变焊机能够在微妙级的时间内对输出电流进行调整，所以就能实现焊接过程所要求的理想控制过程，获得满意的焊接效果。

逆变焊机的工作过程如下：将三相或单相工频交流电整流，经滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT组成的逆变电路将该直流电变为几十KHZ的交流电，经主变压器降压后，再经整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流。

3高频变压器

高频变压器是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路，工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波，然后通过高频变压器进行变压，输出交流电，高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高频变压器：主变压器、驱动变压器和辅助变压器（待机变压器），每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准，比如主变压器，只要是200W以上的电源，其磁芯直径（高度）就不得小于35mm。而辅助变压器，在电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm 就够了。

3.1高频变压器发展

随着电子技术的飞速发展，高频变压器已有140余年的历史，并伴随着一系列产品进行更新换代。目前，消费类电子产品的需求日趋平稳，电子变压器的生产发展速度放慢;但由于音频和视频、办公自动化和通信等高频电子产品使用的普及和需求增长，高频款式电子变压器的需求量不断增长。高频、低损耗、小尺寸和

低价位的电于变压器是目前市场上最畅销的产品。

据不完全统计，2007年生产电子变压器的工厂近3000家，年销售收入250亿元，产品品种达几百种，可为各类整机配套，已跃居世界上电子变压器生产大国之一。电子变压器60%的产量用于满足国际市场的需要，通过实施以质取胜的战略，电子变压器出口已逐步形成气候，工艺装备也日臻完善。

变压器产品历史悠久，便随着电子技术日新月异，其产品不断的进行换代。当前，我国生产电子变压器的工厂超过3000家，产品品种有几百种，可为各类整机配套，并且我国已经跃居全球上电子变压器生产大国之一。电子变压器产量

的60%用于满足国际市场的需要，通过实施以质取胜的战略，国内电子变压器出口已逐步形成气候。

电子行业分析师指出：电子产品的应用在不断的扩大，电子变压器行业的前景也非常好。未来，国内电子变压器发展将呈现三大态势。

近两年，非晶变压器作为变压器的一个细分产品，因其良好的性能受到了广泛的关注。非晶变压器的空载损耗和空载电流分别比硅钢片铁芯变压器下降80%和85%，可以广泛应用于农村电网。虽然可以在挂网后可以节省高昂的电费，但由于前几年其价格较昂贵，应用推广效果并不理想。

总体来看，我国非晶变压器行业已经拥有了从带材生产到铁芯加工再到非晶变压器生产较完整的产业链，在技术上得到了长足的发展，其中上海置信电气堪称绝对的龙头，其市场份额占到了80~90%。分区域来看，非晶变压器市场集中度较高，主要集中在华东区域。另外，华北、华南区域均有生产企业。

3.2工作原理

变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。

变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。

3.3用途

高频变压器是工作频率超过中频（10kHz）的电源变压器，主要用于高频开关电源中作高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，可分为几个档次：

10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz～500kHz、500kHz～1MHz、1MHz以上。传送功率比较大的情况下，功率器件一般采用 IGBT，由于IGBT存在关断电流拖尾现象，所以工作频率比较低；传送功率比较小的，可以采用MOSFET，工作频率就比较高。

3.4高频电源变压器的设计原则

高频电源变压器作为一种产品，自然带有商品的属性，因此高频电源变压器的设计原则和其他商品一样，是在具体使用条件下完成具体的功能中追求性能价格比最好。有时可能偏重性能和效率，有时可能偏重价格和成本。现在，轻、薄、短、小，成为高频电源的发展方向，是强调降低成本。其中成为一大难点的高频电源变压器，更需要在这方面下功夫。所以在高频电源变压器的“设计要点”一文中，只谈性能，不谈成本，不能不说是一大缺憾，如果能认真考虑一下高频电源变压器的设计原则，追求更好的性能价格比，传送不到10VA的单片开关电源高频变压器，应当设计出更轻、薄、短、小的方案来。不谈成本，市场的价值规律是无情的！许多性能好的产品，往往由于价格不能为市场接受而遭冷落

和淘汰。往往一种新产品最后被成本否决。一些“节能不节钱”的产品为什么在市场上推广不开值得大家深思。

产品成本，不但包括材料成本，生产成本，还包括研发成本，设计成本。因此，为了节约时间，根据以往的经验，对高频电源变压器的铁损铜损比例、漏感与激磁电感比例原边和副边绕组损耗比例、电流密度提供一些参考数据，对窗口填充程度、绕组导线和结构推荐一些方案，有什么不好？为什么一定要按步就班的来回进行推算和仿真，才不是概念错误？作者曾在 20世纪80年代中开发高频磁放大器式开关电源，以温升最低为条件，对高频电源变压器进行过优化设计。由于热阻难以确定，结果与试制样品相差甚远，不得不再次修正。现在有些公司的磁芯产品说明书中，为了缩短用户设计高频电源变压器的时间，有的列出简化的设计公式，有的用表列出磁芯在某种工作频率下的传送功率。这种既为用户着想，又推广公司产品的双赢行为，是完全符合市场规律的行为，决不是什么需要辨析的错误概念。问题是提供的参考数据，推荐的方案是否是经验的总结？有没有普遍性？包括“辨析”一文中提出的一些说法，都需要经过实践检验，才能站得住脚。

3.5高频电源变压器的设计要求

以设计原则为出发点，可以对高频电源变压器提出四项设计要求：使用条件，完成功能，提高效率，降低成本。

3.6 高频变压器设计基础

高频变压器设计基础与电源变压器不同，高频变压器工作在放大器电路中，是放大器的组成部分。而且，工作在有一定带宽的频段上，其参数与放大器电路参数有关。因此，分析与设计高频变压器时，必须与放大器电路相结合，并根据其特点确定电参数。

3.6.1 高频变压器的主要作用

3.6.1.1 阻抗匹配变换信号电压，使前、后级放大器达到阻抗匹配，保证信号不失真、高效的传输。

3.6.1.2 隔离使用高频变压器可将两个电路隔离。

3.6.1.3 倒相通过改变变压器的极性，使输出信号的相位与输入信号的相位相反；或变为两个大小相等、相位相反的信号。

3.6.1.4 多路信号迭加或分解利用变压器可将两路或多路信号相迭加，或将一个信号分成几个信号传输给负载。

3.6.2 高频变压器的等效电路高频变压器的主要作用是将某一量值的阻抗变换成另一量值，使两个电路间达到阻抗匹配或使放大器获得最佳负载阻抗。利用变压器所得到的阻抗，与一个具体的电阻不同，它是包含了变压器自身参数（自感、漏感、分布电容、铜阻）在内的一个网络，其电抗成分会随着频率的变化而变化。在不同频率下的各种电路中，变压器可等效为

一个具体的网络，称为等效电路。图8为高频变压器的等效电路，它与电源变压器等效电路的区别在于补充了电源内阻Ri，并把初、次级漏感合并在一起用LS 表示，定义为初

次级总漏感。图中：r1——初级铜阻；

r2′——换算到初级的次级铜阻；

C1——初级分布电容；

C2′——换算到初级的次级分布电容；

L1——初级自感（H）；

LS——次级短路，从初级端测得的漏感（H）；

Ri——电子管或晶体管内阻；

R2′——换算到初级的次级负载电阻；

rC——铁损分量等效电阻；

U1——信号源电压（V）；

U2′——换算到初级的次级电压（V）。

图8基本上反映了高频变压器的各个参数，但直接用来进行计算是有一定困难的，也是不符合实际的，需要区别不同情况加以简化。通常将工作频带分成低、中和高三个频段，把信号源内阻与负载电阻分为高阻和低阻，在各2007.09 141 ·Technology Lecture 技术讲座·个频段上，将L1、LS、C1、C2′所

呈现的阻抗与R1、R2′进行比较，在串联参数中，略远小于R1、R2′的参数，在并联参数中，忽略远大于R1、R2′的参数。由此可得到低频、中频、高频三

个频段，高阻电路和低阻电路两种情况的简化等效电路。在实际应用中，由于大

多数电路为使用半导体器件的电路，R1、R2′均为低阻，因此，在实际应用中，常用的等效电路为四种，见图9、图10、图11和图12。由图9电路可知，在低

频段，L1的感抗随频率下降而下降，L1的大小直接影响输出电压U2′的大小。

因此，L1是决定高频变压器的低频段特性的重要参数。由图10电路可见，在中

频段，只有与频率无关的电阻成分，输出电压U2′与输入电压U1之间的关系仅

是简单的电阻分压关系。在高频段，当R1、R2′均为低阻时，C1、C2′可以忽略，得到图11所示的等效电路。这是最常用的一种高频等效电路，主要用于晶

体管放大电路。由图11可见，随着频率升高，漏感抗增大，使输出电压下降，

因此，漏感LS的大小直接影响变压器的高频特性。当R1为低阻、R2′为

高阻时，C1忽略、C2′不能忽略，得到图12所示的等效电路。对于升压比较高

的输入变压器，由于C2′不能忽略，故其等效电路也为图12。由图12可见，C2′、LS组成串联

谐振电路，在谐振点附近，输出电压会有剧烈的起伏，因

此，回路的谐振特性影响高频变压器在高频段的特性。

3.6.3 高频变压器的输入阻抗及其频率特性

当变压器次级接上负载阻抗R2时，经阻抗变换后，从初级端看，呈现在初级两

端子之间的阻抗为Z，我们称Z为变压器初级输入阻抗。对放大器而言，变压器

的初级输入

阻抗Z就是放大器的负载阻抗Ra ，即Ra = Z，如图13所示。对每一个放大器，都存在着一个最佳负载。在最佳负载时，放大器的输出功率最大，电压的波形失

真最小。若偏离最佳负载，则输出功率减小电压的波形失真增大。如图14。所以，我们希望变压器的输入阻抗Z等于放大器最佳负载阻抗Ra，偏离会加大形

失真。为使放大器不产生过大的波形失真，负载阻抗即变压器输入阻抗的变化范

围要加以限制，一般不超过10%~30%的范围。142 2007.09 ·Technology Lecture 技术讲座·由于变压器等效电路中存在电抗部分，引起输入阻抗Z随

频率而变化。输入阻抗的相对变化量Z/R2′与频率的关系曲线称为输入阻抗频

率特性曲线。图15为R1、R2′均为低阻的等效电路（图9、10和11）时的输入

阻抗频率特性曲线。

由图15可见，在低频段，当工作频率f下降时，输入阻抗下降，但L1大的比L1小的下降慢；在高频段，当工作频率f上升时，输入阻抗上升，但LS小的比LS大的上升慢。为控制放大器的波形失真，变压器需从输入阻抗允许变化量的角度来计算自感L1和漏感LS。

在图12的等效电路中，LS和C2′构成串联谐振回路，在谐振频率f0 附近，输入阻抗会出现谷点，其起伏程度与回路Q值有关，如图16所示。

3.6.4 频率幅度特性变压器所在的放大器，输入信号的幅度固定，改变信号频率，得到各种不同频率下变压器输出电压与中间频率（简称为中频）下的输出电压之比，称为变压器的频率幅度特性，又称频率响应或频率失真。为表示其相对关系，常用失真系数M来表示，并可按下式计算式中M——频率失真系数（dB）；

U0——变压器在中间频率时的输出电压（V）；

Uf——变压器在某一频率下的输出电压（V）。

R1、R2′均为低阻的等效电路（图9、10和11）时的

频率响应曲线见图17，而图12等效电路的频率响应曲线见

图18。

3.6.5 设计高频变压器所需的电路参数和变压器的主要技术要求

3.6.5.1 阻抗

①信号源内阻R1；

②变压器初级输入阻抗Ra及允许变化范围；

③次级负载阻抗R2或匝数比n。

3.6.5.2 电压或功率

①输入电压U1；

②输出功率P2。2007.09 143 ·

Technology Lecture 技术讲座·

3.6.5.3 工作情况和电路图

①放大器工作状态（甲类、甲乙类、乙类……）；

②直流电压和电流；

③电路图。

3.6.5.4 变压器技术指标

①频率特性；

②效率；

③屏蔽要求；

④温升；

⑤其它特殊要求。

3.6.7 高频变压器的基本计算公式

3.6.1 匝数比一般变压器输入变压器式中：N1——初级匝数，推挽变压器初级两臂总匝数；N2——次级匝数；Ra——单端放大器负载阻抗(Ω)，Ra = r1＋r2′+R2′；Raa——推挽放大器一臂至另一臂负载阻抗(Ω)，Raa＝ r1＋r2′+R2′；C2、C2′——级分布电容（pF）和换算到初级的次级分布电容（pF）；η——变压器效率，η=R2′/（r1＋r2′+R2′)，当未给出效率时，可参照图19确定。

3.6.2 铜阻

①甲类放大器用变压器式中r1——初级铜阻（Ω）；r2——次级铜阻（Ω）。

②乙类放大器用变压器当按热效应选择导线时，初级两臂总铜阻为r1= 0.414

Raa (1-η)次级总铜阻为对于小功率晶体管放大电路，虽为乙类放大，但因电流很小而不考虑其发热时，铜阻可按“甲类放大器用变压

器”公式计算。

3.6.3初次级回路电阻、等效电阻①初级回路电阻RⅠ甲类单边放大电路用变压器RⅠ= Ri + r1甲类推挽电路用变压器RⅠ= 2Ri （每臂）+ r1乙类推挽电路用变压器RⅠ= 4Ri（每臂）+ r1

②次级回路电阻RⅡRⅡ= R2 + r2RⅡ′= Ra - r1（甲类单边放大电路）或R Ⅱ′= Raa - r1（乙类单边、推挽电路）

③等效电源电阻ReRe= RⅡRⅡ′/（RⅡ+RⅡ′）

④电阻比 = RⅡ′/ RⅡ

3.6.4初次级电压

①已知输入电压U1（V）次级电压U2（V）为初级电势 E1 =0.5（1+η）U1

②已知输出功率P2次级电压U2为144 2007.09 ·Technology Lecture 技术讲座·式中U2——次级电压（V）；P2——输出功率（W）；R2——负载电阻（Ω）。初级电压U1为初级电势 E1 =0.5（1+η）U1

3.6.5 低频段（图9所示的等效电路）输入阻抗和频率特性计算

①输入阻抗式中RⅡ′——反射到初级的次级回路电阻（Ω）；fL——最低工作频率（Hz）；L1——最小初级自感（H）。

②频率特性式中：KL——低频时的放大倍数；

K0——中间频率时放大倍数；

Re——等效电源电阻（Ω）。

令输入阻抗与λ的关系曲线见图20，频率特性与ξ的关系曲线见图21。

3.6.6 高频段（图11所示的等效电路）输入阻抗和频率特性计算

①输入阻抗式中fH——最高工作频率（Hz）；LS——变压器初级总漏感（H）。

②频率特性式中：KH——高频时的放大倍数；RⅠ——初级回路电阻（Ω）。令输入阻抗与δ的关系曲线见图22，频率特性与Ψ的关系曲线见图23。

3.6.7高频变压器初级电感L1计算

①按输入阻抗的允许变化确定初级电感L1按Z/RⅡ′值查图20得λ值，则初级电感L1为2007.09 145 ·Technology Lecture 技术讲座·例如，当输入阻抗允许变化量为30%时，由Z/RⅡ′＝0.7查图20得λ=1，故初级电感L1为L1 = RⅡ′ /2πfL

②按频率响应计算初级电感L1按要求的频率响应值（分贝数）查图21得ξ值，则初级电感L1为例如，当频率响应允许为-3dB时，由图21查得ξ=1，则初级电感L1为L1 = Re /2πfL

③比较以上两计算结果，取大的值作为变压器允许的初级电感L1的最小值。

3.6.8高频变压器初级总漏感LS计算

①按输入阻抗的允许变化确定初级总漏感LS按Z/RⅡ′值查图22得δ值，则漏感LS为例如，当输入阻抗允许变化量为30%时，由Z/RⅡ′=1.3查图22得δ=0.8，故初级总漏感LS为LS =0.8 RⅡ′ /2πfH

②按频率响应计算初级总漏感LS按要求的频率响应值（分贝数）查图23得ψ值，则漏感L1为例如，当频率响应允许为-3dB时，由图23得ψ=1，则漏感LS 为LS = （RⅠ+RⅡ′)/2πfH

③比较以上两计算结果，取小的值作为变压器允许的初级总漏感LS的最大值。

3.5 使用条件

使用条件包括两方面内容：可靠性和电磁兼容性。以前只注意可靠性，现在由于环境保护意识增强，必须注意电磁兼容性。

可靠性是指在具体的使用条件下，高频电源变压器能正常工作到使用寿命为止。一般使用条件对高频电源变压器影响最大的是环境温度。

电磁兼容性是指高频电源变压器既不产生对外界的电磁干扰，又能承受外界的电磁干扰。电磁干扰包括可闻的音频噪声和不可闻的高频噪声。

3.2 完成功能

高频电源变压器完成功能有三个：功率传送、电压变换和绝缘隔离。

功率传送有两种方式。第一种是变压器功率的传送方式，加在原绕组上的电压，在磁芯中产生磁通变化，使副绕组感应电压，从而使电功率从原边传送到副边。在功率传送过程中，磁芯又分为磁通单方向变化和磁通双方向变化两种工作模式。单方向变化工作模式，磁通密度从最大值 Bm变化到剩余磁通密度Br，或者从Br变化到Bm。磁通密度变化值△B=Bm-Br。为了提高△B，希望Bm大，Br小。双方向变化工作模式磁通度从+ Bm变化到-Bm，或者从-Bm变化到+Bm。磁通密度变化值△B=2Bm，为了提高△B，希望Bm大，但不要求Br小，不论是单方向变化工作模式还是双方向变化工作模式，变压器功率传送方式都不直接与磁芯磁导率有关，第二种是电感器功率传送方式，原绕组输入的电能，使磁芯激磁，变为磁能储存起来，然后通过去磁使副绕组感应电压，变成电能释放给负载。传送功率决定于电感磁芯储能，而储能又决定于原绕组的电感。电感与磁芯磁导率有关，磁导率高，电感量大，储能多。而不直接与磁通密度有关。虽然功率传送方式不同，要求的磁芯参数不一样，但是在高频电源变压器设计中，磁芯的材料和参数的选择仍然是设计的一个主要内容。

电压变换通过原边和副边绕组匝数比来完成。不管功率传送是那一种方式，原边和副边的电压变换比等于原和副绕组匝数比。绕组匝数设计成多少，只要不改变匝数比，就不影响电压变换。但是绕组匝数与高频电源变压器的漏感有关。漏感大小与原绕组匝数的平方成正比。有趣的是，漏感能不能规定一个数值？《电源技术应用》 2003年第6期同时刊登的两篇文章有着不同的说法。“设计要点”一文中说：“对于一符合绝缘及安全标准的高频变压器，其漏感量应为次级开路时初级电感量的1%～3%”。“辨析”一文中说：“在很多技术单上，标注着漏感=1%的磁化电感或漏感<2%的磁化电感等类似的技术要求。其实这种写法或设计标准很不专业。电源设计者应当根据电路正常工作要求，对所能接受的漏感值作一个数值限制。在制作变压器的过程中，应在不使变压器的其它参数（如匝间电容等）变差的情况下尽可能减小漏感值，而非给出漏感与磁化电感的比例关系作为技术要求”。“否则这将表明你不理解漏感知识或并不真正关心实际的漏感值”。虽然两篇文章说法不一样，但是有一点是共同的，就是尽可能减小漏感值。因为漏感值大，储存的能量也大，在电源开关过程中突然释放，会产生尖峰电压，增加开关器件承受的电压峰值，也对绝缘不利，产生附加损耗和电磁干扰

总结

致谢

参考文献

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