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，不可避免的會產(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，我們很有必要對變壓器的分布電容狠狠的研究一把，下面我們就對這個分布電容來展開討論。

　　分布電容既然有危害，那么我們就要設(shè)法減小這個分布電容的影響，首先我們來分析下分布電容的組成。

　　變壓器的分布電容主要分為4個部分：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，極板之間就會產(chǎn)生電場，并儲存電荷。

　　那么，我們是否可以把變壓器相鄰兩個繞組看成連個極板呢?答案是可以的，這個電容就是繞組匝間電容。

　　以變壓器初級繞組為例，當(dāng)直流母線電壓加在繞組兩端時，各繞組將平均分配電壓，每匝電壓為 Vbus/N，也就是說每匝之間的電壓差也是Vbus/N。當(dāng)初級MOS管開關(guān)時，此電壓差將對這個匝間電容反復(fù)的充放電，特別是大功率電源，由于初級匝數(shù)少，每匝分配的電壓高，那么這個影響就更嚴(yán)重。

　　但總的來說，匝間電容的影響相對于其他的分布電容來說，幾乎可以忽略。

　　要減小這個電容的影響，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)較低的漆包線來減小匝間電容，也可以增大繞組的距離來減小匝間電容，如采用三重絕緣線。

　　接下來我們來看看看繞組的層間電容，這里的層間電容指的是每個單獨(dú)繞組各層之間的電容。

　　我們知道，在計算變壓器時，一般會出現(xiàn)單個繞組需要繞2層或2層以上，那么此時的每2層之間都會形成一個電場，即會產(chǎn)生一個等效電容效應(yīng)，我們把這個電容稱為層間電容。

　　如下圖：

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