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。

　　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(lái)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(lái)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(lái)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(shuō)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(lái)說(shuō)，匝間電容的影響相對(duì)于其他的分布電容來(lái)說(shuō)，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(lái)減小匝間電容，也可以增大繞組的距離來(lái)減小匝間電容，如采用三重絕緣線。

　　接下來(lái)我們來(lái)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：

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