反激變換器設(shè)計(jì)之初次級(jí)漏感

1、漏感什么？

2、決定漏感大小的因素；

3、漏感計(jì)算公式；

4、漏感吸收電路結(jié)構(gòu)；

5、漏感吸收電路損耗計(jì)算。

以下具體說明：

1、漏感是什么？

任何變壓器都存在漏感，但開關(guān)變壓器的漏感對(duì)開關(guān)電源性能指標(biāo)的影響特別重要。

由于開關(guān)變壓器漏感的存在，當(dāng)控制開關(guān)斷開的瞬間會(huì)產(chǎn)生反電動(dòng)勢(shì)，容易把開關(guān)器件過壓擊穿；漏感還可以與電路中的分布電容以及變壓器線圈的分布電容組成振蕩回路，使電路產(chǎn)生振蕩并向外輻射電磁能量，造成電磁干擾。

開關(guān)變壓器線圈之間存在漏感，是因?yàn)榫€圈之間存在漏磁通而產(chǎn)生的；因此，計(jì)算出線圈之間的漏磁通量就可以計(jì)算出漏感的數(shù)值。要計(jì)算變壓器線圈之間存在的漏磁通，首先是要知道兩個(gè)線圈之間的磁場(chǎng)分布。

我們知道螺旋線圈中的磁場(chǎng)分布與兩塊極板中的電場(chǎng)分布有些相似之處，就是螺旋線圈中磁場(chǎng)強(qiáng)度分布是基本均勻的，并且磁場(chǎng)能量基本集中在螺旋線圈之中。另外，在計(jì)算螺旋線圈之內(nèi)或之外的磁場(chǎng)強(qiáng)度分布時(shí)，比較復(fù)雜的情況可用麥克斯韋定理或畢-沙定理，而比較簡(jiǎn)單的情況可用安培環(huán)路定律或磁路的克?；舴蚨?。

2、決定漏感大小的因素

漏感是指沒有耦合到磁心或者其他繞組的可測(cè)量的電感量.它就像一個(gè)獨(dú)立的電感串入在電路中.它導(dǎo)致開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)候DS之間出現(xiàn)尖峰.因?yàn)樗拇磐o法被二次側(cè)繞組匝鏈。

對(duì)于固定的已經(jīng)制作好的變壓器,漏感與以下幾個(gè)因素有關(guān):

K:繞組系數(shù),正比于漏感,對(duì)于簡(jiǎn)單的一次繞組和二次繞組,取3,如果二次繞組與一次繞組交錯(cuò)繞制,那么,取0.85,這就是為什么推薦三明治繞制方法的原因,漏感下降很多很多,大概到原來的1/3還不到。

Lmt:整根繞線繞在骨架上平均每匝的長(zhǎng)度.所以,變壓器設(shè)計(jì)者喜歡選擇磁心中柱長(zhǎng)的磁心.繞組越寬,漏感就越減小.把繞組的匝數(shù)控制在最少的程度,對(duì)減小漏感非常有好處.匝數(shù)對(duì)漏感的影響是二次方的關(guān)系。

Nx:繞組的匝數(shù)。

W:繞組寬度,剛才已經(jīng)說過了.大家可以拿一個(gè)很普通的BOBIN來分析一下。

Tins:繞線絕緣厚度。

bW:制作好的變壓器所有繞組的厚度。

但是,三明治繞法帶來麻煩就是寄生電容增大,效率降低.這些電容是因?yàn)榻y(tǒng)一繞組鄰近線圈電位不同引起.開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí),這些存儲(chǔ)于其中的能量就會(huì)用尖峰的形式釋放出來的。

3、漏感的計(jì)算

圖2-30是分析計(jì)算開關(guān)變壓器線圈之間漏感的原理圖。下面我們就用圖2-30來簡(jiǎn)單分析開關(guān)變壓器線圈之間產(chǎn)生漏感的原理，并進(jìn)行一些比較簡(jiǎn)單的計(jì)算。

在圖2-30中，N1、N2分別為變壓器的初、次級(jí)線圈，Tc是變壓器鐵芯。r是變壓器鐵芯的半徑，r1、r2分別是變壓器初、次級(jí)線圈的半徑；d1為初級(jí)線圈到鐵芯的距離，d2為初、次級(jí)線圈之間的距離。為了分析計(jì)算簡(jiǎn)單，這里假設(shè)變壓器初、次級(jí)線圈的匝數(shù)以及線徑相等，流過線圈的電流全部集中在線徑的中心；因此，它們之間的距離全部是兩線圈之間的中心距離，如虛線所示。