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多次级高压变压器的分布电容

发布时间:2020-06-30 19:08:00 阅读: 来源:收纳桶厂家

摘要:分布电容是多次级高压变压器固有的寄生参数,它直接影响电路的工作性能。本文从分布电容的产生机理出发,通过传统绕制和PCB迭绕两种工艺的比较,最后以实测波形来说明了分布电容对电路性能的影响。关键词:分布电容;多次级高压变压器;传统绕制;PCB迭绕0 引言 高压变压器的分布参数主要是漏感和分布电容,在高压变压器应用中单次级变压器的分布电容很大,严重影响了电路的工作性能。为了减小分布电容,将单次级绕组分段绕制后再串联,后接整流和滤波电路。如果分段后变比依旧很大,那么在次级匝数依然很多的情况下,分布电容依然较大。当分布电容不为所用时,只有想方设法减小它。 本文通过传统绕线和PCB迭绕两种工艺的比较,并采用谐振法测得谐振频率及通过计算得到分布电容,最后以实测波形说明分布电容对电路性能的影响。1 分布电容产生机理 在高压变压器中,分布电容由匝间分布电容和层间分布电容构成。任何两匝线圈间都存在分布电容。将“平板电容器的电容量与极板面积成正比,与极板间距成反比”表达成只有相邻两匝线圈时单位长度分布电容表达式为: 其中,C为单位长度分布电容值;ε为两线圈间介质的介电常数;s为长为单位长度、宽为线径的等效对立面积;d为两线圈中心间距。为减小两线间分布电容,减小ε和s,增加d。2 传统绕制线包和PCB线圈的比较 为方便比较,两种工艺绕制的变压器均采用如下相同参数: 工作模式:全桥拓扑;工作频率:150 kHz;输入电压/电流:50 V/3A;初级匝数Np:4匝;8个输出次级匝数Ns1~Ns8:68匝,68匝,68匝,68匝,62匝,62匝,62匝,62匝;次级线径/线宽:0.2mm;磁芯:PQ40;绝缘等级:初级和次级及次级和磁芯间耐压大于8kV DC;绝缘处理:均采用0.05 mm厚的聚酯薄膜胶纸。2.1 线包绕制工艺 高压变压器的线包绕制工艺如下: (1)采用直径为16 mm的圆柱型绕线骨架,所有绕线距骨架的上下都应有4mm以上留边距离; (2)初级采用宽6 mm×厚0.05 mm的铜箔,次级均采用线径为0.2 mm的漆包线,绕完初级后依次绕次级,所有次级均一层内绕完; (3)初级/磁芯中柱间绝缘要求的聚酯薄膜为24 mm×0.05 mm×2层,初/次级组间、次级组间及Ns8次级与外磁芯绝缘要求的聚酯薄膜为24 mm×0.05 mm×6层; (4)所有次级要一层绕完,初次级出线端头应伸出50 mm左右; (5)初级出线和次级出线分别绕中柱两边,Ns1~Ns4出线和Ns5~Ns8出线分别位于磁芯一边中的上下部位。 图1所示为传统方法绕制的线包实物图。

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