变压器分布电容对高频高压...
高频变压器规格书详解
高频变压器规格书详解高频变压器在电子设备中扮演着至关重要的角色，它们通过感应耦合在不同电路上提供电隔离、阻抗匹配和电平变换。
规格书是了解变压器特性和性能的关键。
本文将深入探讨高频变压器规格书中的关键参数和术语。
主要参数初级电感 (Lp)：初级绕组的电感，表示其对变化磁通的阻抗。
次级电感 (Ls)：次级绕组的电感，决定了其对变化磁通的响应。
匝数比 (Np/Ns)：初级绕组匝数与次级绕组匝数之比，决定了变压器的电压转换率。
漏感 (Llk)：由磁通未完全耦合引起的寄生电感，影响变压器的效率和频率响应。
耦合系数 (k)：表示初级和次级绕组之间的磁耦合程度，范围从 0 到 1。
电气特性初级电阻 (Rp)：初级绕组的电阻，影响变压器的效率和功耗。
次级电阻 (Rs)：次级绕组的电阻，对负载电流和电压调节有影响。
测试电压 (HVT)：指定变压器能够承受的高压测试而不击穿。
绝缘电阻 (IR)：测量绕组之间的绝缘电阻，以确保设备安全性。
频率响应共振频率 (fr)：变压器初级和次级电感与分布电容相结合产生的串联谐振频率。
频率范围：变压器有效工作的频率范围，包括谐振频率。
机械特性尺寸：变压器的物理尺寸，包括长度、宽度和高度。
重量：变压器的重量，影响设备的安装和运输。
安装方式：指定变压器的安装方式，例如螺纹孔或表面贴装。
散热：变压器散热的机制，例如自然对流或强制冷却。
其他参数损耗：变压器在操作过程中产生的热量损失，包括铜损和磁损。
温度范围：变压器可以安全工作的环境温度范围。
认证：变压器符合的行业标准和安全认证，例如 UL、CE 和ISO。
应用：变压器在特定电子设备中的典型用途，例如电源转换器、隔离放大器和射频系统。
理解高频变压器规格书对于选择和使用合适的变压器至关重要。
通过仔细审查这些参数，工程师可以确保变压器满足其设备的电气、机械和性能要求。
大功率_高压_高频变压器的串联优化设计_张周胜
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M ay 2009
Hig h Vol tage Engineering
Vol . 35 No . 5
路 , 或者某一边绕组共享公共的磁路 , 不会因为变压 器分离而对波形产生协调影响而造成畸变 。 能达到 升高电压 、 充分散热 、 利于层间绝缘和减小分布电容 等目的 。 如前所述 , 对于高频变压器线圈层厚的研究比 较成熟 。 但是对于大功率高压高频变压器而言 , 线 圈结构 、 层数如果设计不合理 , 将在变压器损耗 、散 热、 效率以及安全性方面带来影响 。 本文在大功率 、 高压高频变压器的一种串联模型的基础上 , 提出了 一种等效面积 算法 , 从减 小线 圈损耗 角度 出发 用 Dow ell 一维公式分析推导出了各个分段变 压器的 最合理层数 , 线圈 高度以及详细阐 述了设计步骤 。 在文章的第 5 部分以开发的输出额定直流 60 kV 、 负载电流 1 A 的全桥 DC-DC 逆变器开关电源为例 , 对高频变压器的串联优化设计方法进行了计算和分 析。
0 引言
近年来 , 高频变压器在开关电源变换器研究中 应用越来越广泛
[ 1-6]
近效应和集肤效应 使绕组损耗增 大 ; 匝比高 、电压 高、 绝缘难于处理 ; 漏感和分布电容等寄生参数给前 级功率开关管造成浪涌电压和浪涌电流 , 增加开关 损耗[ 13 , 14] ; 通过变压器绕组中的电流往往是非正弦 波形 , 电流可能是连续工作状态和断续工作状态等 , 给这种变压器的设计带来困难 。 但是 , 高频 、 高压和 大功率的电源变压器的应用越来越广泛 , 如静电除 尘、 脱水 、脱硫脱销等 。 因此 , 随着大功率开关器件 的应用以及非晶超微晶合金等新型铁芯材料的日益 成熟 , 设计满足温升要求 、损耗要求 、绝缘要求以及 合理的寄生参数的大功率高压高频变压器具有现实 意义 。 本文所提出的大功率高频变压器的串联优化设 计相当于多个变压器的串联 , 但又不同于完全独立 的各个变压器串联结构 。 各个变压器具有公共的磁 。 随着频率的提高 , 绕组中的高
transformer工作原理
将副边漏感、次级绕组电阻、次级分布电容分别折算到原边，并将原、副边漏电感、绕组电阻、分布电容分别集中在 一项里，得到如图2所示简化的等效电路。设变压器原边匝数为N1，副边匝数为N2，变比为n(n=N2/N1)，则R=Rp+
EPC高频变压器分布参数及其影响的分析 摘 要： 随着高频化的需要，变压器分布参数的影响也逐渐显著。从高频化的等效电路入手，对开关变压器分布参数的 影响进行了详细的理论分析和仿真验证，提出了在设计和绕制变压器时能够减小分布参数的几种措施，并通过仿真结果给
1、引言 行波管放大器(TWTA)具有宽频带、高增益、高效率等优点，被广泛应用于微波通信、雷达和电子对抗等技术领域中 。
TWTA由空间行波管(TWT)和电子功率调节器(EPC)组成。EPC[1,2]是由大量电子元器件和高压部件组成的复杂而且 特殊的电子设备，它由指令电路、遥测电路、变换器及保护电路等功能模块组成。
理论分析和实践经验表明,电气产品的变压器、电感和电容的体积、重量与供电频率的平方根成反比。所以，实现电路 小型化、轻量化最直接的途径是提高开关频率。由于受限于火箭的运载能力，对星载EPC的体积、重量方面提出了严格的
高频变压器也可称作脉冲变压器或开关变压器。它与普通变压器的区别大致有以下几点：
(1)电源电压不是正弦波，而是交流方波，初级绕组中电流都是非正弦波;
(2)变压器的工作频率比较高，通常都在几十千赫兹，甚至高达几十万赫兹。在确定磁心材料及损耗时必须考虑能满足 高频工作的需要及磁心中有高次谐波的影响。
精讲变压器的“寄生参数”——漏感与分布电容
精讲变压器的“寄生参数”——漏感与分布电容
本文主要为大家讲解一下变压器中的两个寄生参数，漏感与分布电容。
从定义到产生的原因，以及危害等多方面进行讲解。
大家好好学习吧！下面
先来介绍一下漏感的相关知识。
漏感的定义
漏感是电机初次级在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通
变压器的漏感应该是线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈,因此产生漏
磁的电感称为漏感。
漏感产生的原因
漏感的产生是由于某些初级（次级）磁通没有通过磁芯耦合到次级（初级），而是通过空气闭合返回到初级（次级）。
导线的电导率大约为空气电导率的109倍，而变压器用的铁氧体磁芯材料
的磁导率大约只有空气磁导率的104倍。
因此磁通在通过铁氧体磁芯构成的
磁路时，就会有一部分漏入空气，在空气中形成闭合磁路，从而产生漏磁。
而且随着工作频率的提高，所使用的铁氧体磁芯材料的磁导率会降低。
因此
在高频下，这种现象更为明显。
漏感的危害 
漏感是开关变压器的一项重要指标，对开关电源性能指标的影响很大，漏
感的存在，当开关器件截止瞬间会产生反电动势，容易把开关器件过压击穿；漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路，
使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。
影响漏感的因素 
对于固定的已经制作好的变压器，漏感与以下几个因素有关：。
高频变压器
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。
开关电源一般采用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降压，输出低电压的交流电，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3 00W时其磁芯直径达到16mm就够了。
变压器的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。
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、5 00kHz～1MHz、1MHz以上。
传送功率比较大的，工作频率比较低；传送功率比较小的，工作频率比较高。
[1]高频变压器悬赏分：0 - 解决时间：2009-1-15 15:35高频变压器中的EC42型和EE42有什么区别，42前面的字母分别代表什么？提问者：hbt0090 - 初学弟子一级最佳答案EC42型和EE42型是用于高频变压器或电感的两种铁氧体磁芯的型号，这种磁芯由两个“E”形磁体组成，这两种型号磁芯的区别(亦即42前面字母的含义)在于：EC型的磁芯中芯柱为圆形，EE型的磁芯中芯柱为方形。
高频变压器用在低频电路会出现什么问题悬赏分：0 - 解决时间：2007-5-25 18:28高频变压器用在低频电路会出现什么问题；低频变压器用在高频电路会出现什么问题？比如50HZ和50KHZ！提问者：余成YW S - 助理四级最佳答案高频变压器用在低频电路中电流增大，可能烧坏变压器。
高频变压器的绕制方法介绍
转帖]高频变压器的绕制方法介绍Post By：2011-6-30 10:02:00你如果用EE55等高频磁芯制作高频逆变器, 其中高频变压器的线包绕制最好参考一下电子管音响功率放大器中音频输出变压器的绕制方法.这种变压器因为要在音频20Hz~20KHz范围内力求做到平坦响应,绕法讲究,顶级的电子管音频输出变压器的频响范围甚至做到了10Hz~100KHz,而用的磁芯不过就是高矽硅钢片而已.以大家在坛子中讨论最多也用得最多的“SG3525A(或KA3525A、UC3525)+场管IRF3205(或MTP75N06等)+EE55磁芯变压器”组合为例,功率可做到500W以上,工作频率一般在20~50KHz.其中的EE55磁芯变压器,大家一般是低压绕组(初级)3T+3T,中心抽头,高压绕组(次级)75T.要制作好它就要注意两点:一:是每个绕组要采用多股细铜线并在一起绕,不要采用单根粗铜线,因为高频交流电有集肤效应.所谓集肤效应,简单地说就是高频交流电只沿导线的表面走,而导线内部是不走电流的(实际是越靠近导线中轴电流越弱,越靠近导线表面电流越强).采用多股细铜线并在一起绕,实际就是为了增大导线的表面积,从而更有效地使用导线.例如初级的3T+3T,你如果用直径2.50mm的单根漆包线,导线的截面积为4.9平方毫米,而如果用直径0.41mm的漆包线(单根截面积0.132平方毫米)38根并绕,总的截面积也达到要求.然而,第二种方法导线的表面积大得多(第一种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=2.5×3.14×1×L=7.85L,第二种方法导线的表面积为:单股导线截面周长×股数×绕组总长度=0.41×3.14×38×L=48.92L,后者是前者的48.92L/7.85L=6.2倍),导线有效使用率更高,电流更通畅,并且因为细导线较柔软,更好绕制.次级75T高压绕组用3~5根并绕即可.二:是高频逆变器中高频变压器最好采用分层、分段绕制法(也就是日常工程师们常说的三名治夹心绕法),这种绕法主要目的是减少高频漏感和降低分布电容.例如上述变压器的绕法,初级分两层,次级分三层三段.(这样绕出来的变压器是不用测试了，绝对是合格产品，也不会像我二徒弟小贤那鸟人绕的高频电鱼机变压器通电说单边场发热的状况，三名治夹心绕法是绝对没有这种情况出现的)具体是:①绕次级高压绕组第一段.接好引出线(头),先用5根并绕次级高压绕组25T,线不要剪断,然后包一层绝缘纸(绝缘纸要薄,包一层即可,否则由于以下多次要用到绝缘纸,有可能容不下整个线包),准备绕初级低压绕组的一半.②绕初级低压绕组的一半.预留引出线(头),注意是预留,因为后面要统一并接后再接引出线,以下初级用“预留”一词时同理.用19根并绕3T,预留中心抽头,再并绕3T,预留引出线(尾),线剪断.在具体操作时这里还有一个技巧,即由于股数多,19股线一次并绕不太方便,扭矩张力也大,就可以分做多次,如这里可分做三次,每次用线6到7股,这样还可绕得更平整.注意三次的头、中、尾放在一起,且绕向要相同.然后又包一层绝缘纸,准备绕次级高压绕组第二段.③绕次级高压绕组第二段.将前面没有剪断的次级高压绕组线翻转上来(注意与前面的初级绕组线不要相碰,必要时可用绝缘纸隔开),又并绕25T,注意绕向要与前面的第一段相同,线仍不剪断.又包一层绝缘纸,准备绕初级低压绕组的另一半.④绕初级低压绕组的另一半.再按步骤②同样的方法绕一次初级低压绕组,注意绕向要与前面的一半相同.同样线剪断,包一层绝缘纸,准备绕次级高压绕组第三段.⑤绕次级高压绕组第三段.再按步骤③提示的方法绕完剩下的次级高压绕组25 T,仍注意绕向与前面的两段相同.接好引出线(尾),线剪断.至此,所有的绕组都绕完了.⑥合并初级低压绕组.将前面两次绕的初级低压绕组,头与头并接,中心抽头与中心抽头并接,尾与尾并接(这样绕组匝数仍是3T+3T,而总的并线为38根),接好引出线,即得到初级低压绕组的头、中、尾三个引出端.最后缠一层绝缘胶带,至此线包制作完成.以上叙述起来显得很复杂,实际熟悉后并不难.按此方法绕制高频逆变器中的高频变压器肯定好用;如果再参考高档电子管音频变压器的对称交叉绕制法,并讲求制作上的精细工艺,只要磁芯适应,工作频率可以提升到100KHz以上. 不过对称交叉绕法最复杂最难搞(绕组分段更细,每一层都对称地分为两组,接法复杂,稍一疏忽大意就会接错绕组中某一段的相位),就不介绍了.为什么有的人做的高频变压器频率总是提不高,功率做不大(做大功率需要提升频率),而且新手们绕制的高频变压器通电单边场管发热严重,就是因为漏感大,分布电容大,高频电流集肤现象严重等等.。
高频变压器介绍 (2)
二.线材介绍（1）
品种
型号
聚氨基甲酸酯漆包 QA、UEW 线
尼龙复合聚氨基甲 QA、UEW 酸酯漆包线
聚酯漆包线
QZ、PEW
尼龙复合聚酯漆包 QZ、PEW 线
温度 等级 130℃ 155℃ 180℃
130℃ 155℃ 180℃
130℃ 155℃ 180℃
130℃ 155℃ 180℃
特点
用途
直焊性，焊锡前无需先脱漆 膜。耐拉伸、耐弯折。
POT
高 低 低 容易 简单 很差 很好
RM
EE
EER
PQ
高 低 低 容易 简单 好 好
低
中
低
中
低
低
很容易 很容易
简单
中
很好
好
很差 很差
高 高 低 容易 简单 好 尚可
EP Toroidal
中 高 低 容易 简单 很差 很好
很低 --高 难 --好 好
磁性材料应用：
三 . 磁芯材质特性比较
材质 特性项目 磁通密度 gauss 初始磁导率μ i
热熔自粘漆包线
SBUEW SBUEW155 SEUEW180
丝包线
USTC
温度 等级 180℃
130℃ 155℃ 180℃ 130℃ 155℃ 180℃
特点
用途
具备180℃级聚酯漆包线特 适用于高温度等级变压器
性，还具备直焊性。
及线圈。
具有醇溶特性，在乙醇浸泡 音圈、蜂鸣器、扬声器、 下自粘层溶化，乙醇挥发后 光驱线圈等 即固化，使线圈成型。
TEX-E TEX-F TRW、 UL1007 UL1015 …
温度 等级
130℃ 155℃ 180℃
大功率高压高频变压器模式和损耗分析
大功率高压高频变压器模式和损耗分析陈桂文1，张周胜2，肖登明2（1．上海电力变压器修试厂有限公司，上海200436；2．上海交通大学，上海200240）摘要：介绍了大功率、高压、高频变压器的特性及设计特点，并对其设计模式及损耗特性进行了分析。
关键词：高频变压器；大功率；损耗中图分类号：TM401＋．1文献标识码：B文章编号：1001－8425（2009）01－0016－04Mode and Loss Analysis of High Power,High Voltageand High Frequency TransformerCHEN Gui 蛳wen 1,ZHANG Zhou 蛳sheng 2,XIAO Deng 蛳ming 2（1．Shanghai Power Transformer Repair and Test Works Co．,Ltd．,Shanghai 200436,China;2．Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200030,China ）Abstract ：The design and characteristics of high power,high voltage and high frequency transformer are presented．Its design mode and loss characteristics are analyzed．Key words ：High frequency transformer ；High power ；Loss１前言近年来，大功率(大于10kW)、高压(大于10kV)、高频(大于20kHz)AC－DC 电源变换器的应用越来越广泛，如应用于氩弧焊、静电除尘、脱水以及脱硫脱硝等工业领域。
如图1所示，这些工业过程需要获得一个高压DC 的电源输出，一般先通过逆变后经升压变压器整流输出。
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第25卷第4期2006年10月电工电能新技术AdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergyVol.25,No.4Oct.2006
收稿日期:2006204214
作者简介:赵志英(19792),女,江苏籍,硕士研究生,研究方向为功率电子变换技术;
龚春英(19652),女,浙江籍,教授,博士,主要从事航空电源,电力电子与电力传动技术的研究。
变压器分布电容对高频高压反激变换器的影响及其抑制措施赵志英,秦海鸿,龚春英(南京航空航天大学航空电源重点实验室,江苏南京210016)
摘要:随着单端反激变换器在高频高压场合的应用,变压器寄生参数的控制对电路的正常运行以及性能优化尤为关键。文中对变压器分布电容对电路的影响进行了透彻分析,给出了一般性的模型,并以高输入电压低输出电压场合为例,对该模型进行了等效处理,继而详细分析了分布电容对电路工作产生的影响,归纳出有意义的结论,并基于以上研究,提出控制寄生参数的工程方法,并通过实验验证了文中分析的正确性及抑制方法的实用性。关键词:分布电容;反激变换器;高频高压;斜坡补偿中图分类号:TM46 文献标识码:A 文章编号:100323076(2006)0420067204
1 引言随着应用场合输入、输出电压等级的提高,以及为适应小型化要求而采用更高开关频率的发展趋势下,反激变换器的正常运行及性能优化越来越受到其变压器寄生参数的限制[1]。变压器的寄生参数主要是漏感和分布电容。很多研究人员对该变换器中变压器漏感已作了详实的研究,得出很多有意义的结论[2,3]。本文主要针对变压器另一重要的寄生参数———分布电容对电路工作的影响进行研究,探讨变压器漏感与分布电容的有效控制措施及合理匹配方案,从而优化整机性能。首先给出计及漏感和分布电容的变压器模型,继而给出了变压器分布电容对电路工作的影响,分析了具体的工作模态,从而归纳出一些有意义的结论。基于以上研究,提出控制寄生参数及合理匹配漏感和分布电容的措施。2 计及分布电容的变压器模型很多文献在讨论变压器寄生参数对反激变换器整机工作的影响时,只对漏感进行了详细的讨论,而忽略了分布电容的影响,这在开关频率相对较低情况下尚可接受,但随着开关频率的提高及输入输出电压等级的提高,分布电容对整机工作的影响程度会大大增加,采用只考虑漏感的变压器模型已无法准确预测变换器的工作情况及解释实际工作中出现的一些特殊现象[4,5],必须采用同时考虑漏感和分布电容的变压器模型,来逼近真实情况。文献[6]给出四种仅考虑分布电容时的变压器模型,这些模型具有不同的精度,适用于开关电源的EMI传导分析,并不适合于实际电路分析。采用有限元分析方法,进行数值求解可获得较精确的变压器模型,但计算量较大[7]。经过对比分析,本文认为文献[8]提出的变压器模型较为适用于工程应用分析,其中两绕组的变压器可以用图1所示的二端口网络表示。变压器模型由电感、电容、电阻和一个两绕组的理想变压器组成。其中,Ls1、Ls2、Lm分别表示原副边漏感和磁化电感;R
1、R2、Rm分别代表与
原副边铜损及变压器铁损相对应的折算阻值,这三个参数均与开关频率有一定关系。C
s1、Cs2分别代
表原边、副边的匝间电容,C
s12代表原边绕组与副边
绕组之间的分布电容。
图1 考虑分布参数时的两绕组变压器模型Fig.1 Two2porttransformerrepresentationwithstraycapacitance
作为机内辅助电源,反激变换器较多地应用于输入高压、输出低压的场合,在原理分析及设计中,上述模型可作进一步的等效简化处理。因原边匝数一般较多,常绕成多层结构,原边绕组等效分布电容和漏感均较大,而对于高压输入,开关转换时分布电容储能变化较大,对变换器产生的影响也较大。而副边匝数一般较少,等效分布电容和漏感均较小,且输出低压,分布电容储能变化较小,相应产生的影响也较小,故忽略副边绕组的寄生参数。从而得到图2所示的简化等效模型。图2 高频变压器简化模型Fig.2 Simplifiedcircuitmodelofhigh2frequencytransformer3 分布电容对反激变换器的影响文中以图3所示RCD箝位反激变换器在DCM工作模式下的情况为例,分析变压器分布电容对高压高频反激变换器的影响,给出主要工作模态分析。在分析之前,作如下假设:(1)箝位二极管D1为理想器件,所有电感、电容均为理想元件;(2)输出滤波电容Co足够大。图3 RCD箝位反激变换器Fig.3 FlybackconverterwithRCDclampnetwork计及分布电容和漏感后,变换器每周期共有图4所示的5个主要工作模态,图5给出主要工作波形。(1)模态1 [t0～t1]开关管S开通之前,变压器绕组电压电流为零,Cs储能为零,S承受的电压为VDS=Vin。t=t0时刻,S导通,等效分布电容Cs两端电压将发生变化,电容Cs通过开关管充电,在输入电压一定时,充电电流幅值取决于开关管的开通速度。至t=t1时刻,开关管完全导通,即Cs两端电压等于Vin时,原边电流才开始线性上升。如图4(a)所示。(2)模态2 [t1～t
2]
如图4(b)所示,在t
1～t2时段内,开关管S处
于通态,原边电流线性上升,磁化电感储存能量。(3)模态3 [t2～
t
3]
如图4(c)所示,t
2时刻,S管关断,但由于Ls
和Cs之间的能量交换以及S管结电容充电,Lm中
的磁化电流不能迅速传递到副边,具有一定的延迟时间。在此期间内,变压器原边漏感会产生幅度很高的反电势,如果不对它进行吸收,它会与变压器初级线圈之间的分布电容进行来回充放电,即产生高频振铃。加上RCD箝位网络后,由于箝位电容C充电时与变压器初级线圈之间的分布电容并联,C的作用会使产生振铃的频率大大降低,幅度也降低。此能量转换过程将一直持续到t3时刻,等效分布电容充电至V
Cs=-VoΠn。
(4)模态4 [t3～
t
4]
t3时刻,等效分布电容充电至VCs=-VoΠn,副边二极管导通,变压器磁化电流线性下降。在此模态中原边开关管S承受的电压为:V
DS=Vin+VoΠ
n,
直至t4时刻,Lm中能量传递结束。(5)模态5 [t4～
t
5]
t4
时刻,磁化电感能量释放完毕,副边二极管
关断。绕组分布电容与漏感、功率管漏源寄生电容发生谐振,V
Cs、VDS波形出现振荡,其振荡衰减过程
与电路阻尼程度有关。由上分析可见,高频高压反激变换器中变压器分布电容对电路的影响可以归纳为:
(1)原副边绕组的寄生电容会对电路产生影
响。在绕组电压发生变化时,分布电容中的能量发生变化,就会在变压器内部和主电路回路中产生高频的振荡环流,使变压器和功率器件的损耗增加,并且产生高频电磁辐射。如果采用峰值电流控制,采样到的原边电流波形的正确性直接影响到变换器的闭环稳定性。(2)变压器绕组电压越高,分布电容储存的能
量越大,在开关管导通瞬间,这部分能量瞬时流动,
在变压器内部及主电路中产生较大电流尖峰,影响开关管工作的可靠性。所以,应对变压器分布电容进行合理控制。(3)开关管开通速度越快,绕组电压的变化速
度就越快,从而绕组分布电容中的能量流动也会越快,形成较大电流尖峰。开关管开通速度较慢,虽然
86 电工电能新技术第25卷本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有，仅供试用。图4 反激变换器在DCM工作模式下的模态Fig.4 WorkingmodesofDCMflybackconverter
图5 反激变换器主要工作波形Fig.5 Mainwaveformsofflybackconverter
能够减小分布电容引起的电流尖峰幅值,但会使尖峰持续时间变长,为此需采用较大的滤波元件,造成电流的相移,不利于系统闭环设计。为此必须合理设计驱动电路,控制开关管开通速度,使其与电路其他参数匹配。
4 减小变压器分布电容影响的控制方法减小变压器分布电容影响的控制方法主要从变压器的工艺设计来考虑,可以采用Z型绕法、分段式绕法或蜂窝式绕法,这些方法都可不同程度地减少变压器的分布电容[1,9],但这些绕制工艺都相对复
杂,而且会降低窗口利用率。而且当变压器采用常规绕法,分布电容已经很小时,再通过改善绕法来减小分布电容的效果已不明显。而且这些工艺方法都有一个共同特点,即在减小分布电容的同时,漏感可
能会稍有增大,如果一味地减小分布电容必然导致漏感增加,这种做法不能为电路正常工作所允许,又会出现新的问题。除了采用改进变压器绕制工艺的方法来减小分布电容之外,仍可考虑从提高电路的抗干扰方面着手改进,峰值电流控制型变换器采用斜坡补偿,可以使性能得到很大改善。峰值电流控制是一种固定时钟开启、峰值电流关断的控制方法。误差电压信号送至PWM比较器后,并不是像电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波电压斜坡比较,而是与一个变化的其峰值代表输出电感电流峰值的三角波或梯形尖角状合成波形信号比较,然后得到PWM脉冲关断时刻。因此峰值电流控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度,而是直接控制输出侧的电感电流大小,然后间接地控制PWM脉冲宽度。又因电流控制型变换器在占空比大于015时,存在开环不稳定性,进行斜坡补偿后电源才能正常工作[10]。然而在小电感纹波电流下斜坡补偿也是十分必要的。因为电流型控制方式需要利用电感电流作为控制变量,所以希望电感电流是一个干净的锯齿波形。当电感电流上升斜率较小时,电流在导通期间变化小,对噪声的敏感程度升高,尤其在开关管开通时刻,由于电流控制信号来自主电路,功率级电路中的谐振会给控制环带来噪声,特别是变压器寄生电容和输出二极管反向恢复电流产生的电流波形前沿尖峰,是很麻烦的噪声源。而斜坡补偿相当于增加了电流上升斜率,使电流在开通时间内变化量变大,因而起到了抑制干扰的作用,可以解决高压小功率场合及轻载时的不稳现象。加入斜坡补偿的方法有两种,一种是在误差电压处加入斜坡补偿电压,另一种是在采样电压处加入斜坡补偿。补偿斜坡可以由振荡器获得。两种补偿方法其结果是等效的,由于后者便于实现,故在文中采用。图6给出斜坡补偿电路,电流控制芯片为UC3842。振荡器锯齿波电压的峰峰值ΔVOSC经射极跟随器后,再经R1和R2构成的分压网络,产生斜坡补偿电压叠加到电流反馈电压上,实现斜坡补偿。R1和R2的值决定了斜坡补偿量。耦合电容C1
去
掉了振荡器电压的直流分量,仅将交流分量耦合到R2。电容C2和R1组成RC滤波电路,抑制反馈电流上升沿瞬时脉冲的干扰。C
T和RS是定时电容
和电流检测电阻。
96第4期赵志英,等:变压器分布电容对高频高压反激变换器的影响及其抑制措施 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有，仅供试用。