開(kāi)關(guān)電源變壓器的分布電容與漏感問(wèn)題-KIA MOS管

變壓器的分布電容

分布電壓就是由兩個(gè)存在壓差而又相互絕緣的導體所產(chǎn)生的。

其實(shí)在任何電路中，任何兩個(gè)存在壓差的絕緣導體之間都會(huì )形成分布電容，只是大小不同的問(wèn)題。一般在高頻電路和精密儀器中尤其要注意采取措施降低分布電容影響。

變壓器分布電容的產(chǎn)生： 變壓器繞組繞在磁芯骨架上，特別是繞組的層數較多時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生分布電容，由于變壓器工作在高頻狀態(tài)下，這些分布電容就會(huì )對變壓器的工作狀態(tài)產(chǎn)生比較大的影響，如變壓器發(fā)熱，EMC變差，引起波形產(chǎn)生振蕩等等。 

主要有 繞組匝間電容，層間電容，繞組電容，雜散電容 四種分布電容。 

解決辦法：

1、繞組匝間電容：可以選用介電常數較低的漆包線(xiàn)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(xiàn)。

 2、層間電容：可以增大繞組的距離來(lái)減小層間電容，最有代表性的就是采用三重絕緣線(xiàn)；

可以通過(guò)選擇繞線(xiàn)窗口比較寬的磁芯骨架，增加單層繞線(xiàn)匝數，減少繞線(xiàn)層數來(lái)減少層間電容；

改善繞線(xiàn)工藝，可以采用交叉堆疊繞法或Z形繞法（也叫折疊繞法）來(lái)降低層間電容。 

3、繞組電容：就是在初次級之間加一個(gè)屏蔽層，并且將這個(gè)屏蔽層接到電路中的某點(diǎn)，來(lái)降低此電容的影響，一般把這種屏蔽層稱(chēng)為法拉第屏蔽層，一般由銅箔或繞組構成。

 變壓器的漏感

變壓器的漏感的定義是指線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力線(xiàn)不能都通過(guò)次級線(xiàn)圈，因此產(chǎn)生漏磁的電感稱(chēng)為漏感。 

漏感怎么產(chǎn)生的？

 漏感是由于某些初級（次級）磁通沒(méi)有通過(guò)磁芯耦合到次級（初級），而是通過(guò)空氣閉合返回到初級（次級）。

導線(xiàn)的電導率大約為空氣電導率的109倍，而變壓器用的鐵氧體磁芯材料的磁導率大約只有空氣磁導率的104倍。

因此磁通在通過(guò)鐵氧體磁芯構成的磁路時(shí)，就會(huì )有一部分漏入空氣，在空氣中形成閉合磁路，從而產(chǎn)生漏磁。

而且隨著(zhù)工作頻率的提高，所使用的鐵氧體磁芯材料的磁導率會(huì )降低。因此在高頻下，這種現象更為明顯。

漏感造成的影響？ 

在開(kāi)關(guān)電源中，對漏感的處理非常重要，因為漏感對開(kāi)關(guān)電源的影響非常大。

比如在開(kāi)關(guān)電源中，當電源的開(kāi)關(guān)器件（一般用FET)的截止時(shí)，變壓器的電感瞬間會(huì )產(chǎn)生反電動(dòng)勢，容易把開(kāi)關(guān)器件過(guò)壓擊穿；

漏感還會(huì )和電路中的分布電容及變壓器線(xiàn)圈的分布電容組成一個(gè)振蕩回路，使電路產(chǎn)生振蕩并向外輻射電磁能量，產(chǎn)生電磁干擾。 

減少漏感產(chǎn)生的辦法

增加RCD吸收電路。如下圖所示：R904、C905及D901構成了RCD緩沖回路，作用是抑制尖峰電壓。變壓器存在漏感，當開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，電流無(wú)法流通，能量會(huì )以高壓形式釋放出來(lái)。

無(wú)緩沖回路，尖峰電壓大

有緩沖回路，尖峰電壓小

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