高频变压器超实用经验分享——民熔专家的血泪经验

高频变压器设计经验分享

高频变压器的设计包括：线圈参数设计、磁性材料选择、铁芯结构选择、铁芯参数设计、变压器结构选型等。以下简要介绍高频变压器线圈参数设计、磁性材料选择、磁芯结构选择、磁芯参数设计和变压器结构选择。

1、线圈参数设计高频变压器的线圈参数包括线圈数、线径、线型、绕组布置和安全绝缘设计。一次绕组匝数由施加的励磁电压或一次绕组的励磁电感决定。转弯次数不宜过多或过少。匝数过多，漏感增大，绕组工时增加；匝数过小，在外激励电压较高时，匝间电压降和层间电压降可能增大，必须加强安全绝缘。二次绕组的数量由输出电压决定。线径取决于绕组的电流密度。此外，盘条直径也与强漏感有关。

2、绕组布置如果是降压变压器，二次绕组可以靠近磁芯，然后再绕上反馈绕组。一次绕组在最外层的布置有利于一次绕组对磁芯的安全绝缘设计。如果要增加一次绕组和二次绕组之间的耦合，一次绕组的一半靠近磁芯，然后将反馈绕组和二次绕组绕在一起，最外层绕上一次绕组的一半，这有利于降低漏感。降压变压器的一次绕组数量不宜过小，否则匝间或层间电压差过大，容易造成局部短路。对于安全绝缘的布置，首先，线材、骨架和绝缘材料的等级应与磁芯和绕组的允许工作温度相匹配。如果温度太低，就不能满足耐热要求。如果温度过高，会增加不必要的材料成本。

其次，圆柱形磁路上的线圈绕组应采用骨架结构，以保证安全绝缘，简化缠绕工艺。此外，应加强线圈外层和最内层以及高低压绕组之间的安全绝缘。如果一般绝缘可以用一层绝缘胶带覆盖，加强绝缘应覆盖2-3层绝缘胶带。

3、磁性材料的选择高频变压器的磁芯一般采用软磁材料。软磁材料具有磁导率高、矫顽力低、电阻率高的特点。当磁导率较高且线圈数一定时，通过较小的励磁电流，可以提高磁感应强度，并能承受较高的外加电压。因此，在输出功率不变的情况下，可以减小磁芯的体积。若矫顽力较低，磁芯磁滞回线面积较小，则铁损较小。电阻率越高，涡流越小，铁损也越小。铁氧体材料是一种软磁材料。与其他软磁材料一样，软磁铁氧体具有电阻率高、交流涡流损耗小、价格相对便宜、易于加工成各种形状的磁芯等优点。缺点是磁通密度低、磁导率低、磁致伸缩大、对温度变化敏感。它更适合高频使用。因此，高频变压器的磁性材料一般选用铁氧体材料。

4、在高频变压器的设计中，磁芯类型的选择应考虑的因素有：减小漏磁和漏感，增大线圈散热面积，有利于屏蔽，线圈易于绕制，装配和接线方便等。在高频变压器铁心结构设计中，窗口面积的大小应综合考虑各种因素后确定。为了防止高频电力变压器从内到外、由外到内的电磁干扰，一些磁芯结构在窗外有封闭半封闭的外壳。接线孔要留有良好的散热孔和散热孔，这样就不方便布线和散热。半封闭外壳，封闭处用于屏蔽电磁干扰，未封闭

处用于布线和散热。如果窗户完全打开，布线散热方便，电磁干扰屏蔽效果差。

5、磁芯ΔB参数的选择在选择高频变压器铁心参数时，要了解

工作磁通密度不仅受磁化曲线的限制，还受损耗的限制，还与输电的工作方式有关。对于单向磁通变化模式：ΔB受饱和磁通密度和损耗的限制。对于磁通沿两个方向变化的工作模式：工作磁滞回线所包围的面积远大于局部磁链的面积，损耗也大得多。ΔB主要受损耗限制，应注意直流偏压。对于电感功率传输方式，磁导率是与气隙的等效磁导率，一般小于磁化曲线测量的磁导率。

6、变压器结构的确定高频变压器结构分为水平和垂直。如选用平面芯、片芯、薄膜芯，则采用水平组装结构，上下表面相对较大，有利于散热；另一种为垂直结构。另外，装配结构中使用的硬件或终端应尽量采用标准器件，以便于采购，缩短研发时间，降低研发成本。

7、变压器工作点测量对于新选用的磁芯，厂家提供的磁感应值不一定准确。建议先进行粗略测试。具体的测试方法是：将调压器连接到一次线圈上，用示波器观察二次线圈的输出电压波形，逐渐增加一次线圈的输入电压，直到示波器显示的波形突然变化为止。此时，可以确定磁芯是饱和的公式：u=4.44fn1Φm，可以

推导出磁感应强度的值。