大功率高壓高頻變壓器的設(shè)計(jì)
“]”型、“∠”型、“Z”型三種不同的繞組結(jié)構(gòu)及分槽繞制結(jié)構(gòu)示意圖
這幾種方式都可以在一定程度上減小分布電容。
同樣,漏感是表示變壓器繞組之間不完全耦合所表現(xiàn)出來(lái)的寄生效應(yīng)。
由于大功率、高壓、高頻變壓器與普通變壓器存在的的設(shè)計(jì)方法不同,主要表現(xiàn)在:絕緣需求、寄生成分、空載損耗、負(fù)載損耗、電暈放電及整流等方面。一次繞組和二次繞組之間需要有效的絕緣厚度或距離,以避免電場(chǎng)擊穿。因此,一次繞組和二次繞組之間的電磁耦合不像傳統(tǒng)的低壓變壓器那樣緊湊。對(duì)于一次側(cè)來(lái)說(shuō),這將導(dǎo)致寄生泄漏電感,從而影響變壓器的最大功率容量。特別是在設(shè)計(jì)大功率、高壓變壓器的時(shí)候,如要保證足夠的絕緣距離,就會(huì)有寄生電感產(chǎn)生。影響漏感的因素有:
1、變壓器的結(jié)構(gòu)形式及尺寸;
2、鐵芯形狀(環(huán)形最?。?、尺寸、初級(jí)和次級(jí)繞組匝數(shù);
3、導(dǎo)線截面積、繞組繞制方式、絕緣距離等;可以由下式表示:
式中:h為繞組厚度(cm);L1為初級(jí)繞組周長(zhǎng)(cm);L2為次級(jí)繞組周長(zhǎng)(cm);L3為初、次級(jí)間繞組周長(zhǎng)(cm);a1為初級(jí)繞組厚度(cm);a2為次級(jí)繞組厚度(cm);a3為初、次級(jí)間繞組厚度(cm);μ0為空氣導(dǎo)磁率;N1為初級(jí)匝數(shù)。
可以看出,高頻變壓器的漏感實(shí)質(zhì)上是一個(gè)線性電抗,它與有效負(fù)載一樣,制
約著電源的輸出功率,它對(duì)電源輸出回路的影響可以通過(guò)下面兩個(gè)公式說(shuō)明
式中:Io 為輸出電流;Uo 為高頻變壓器次級(jí)輸出電壓;Z 為輸出回路總阻抗;X1,X2 分別為折算到高頻變壓器次級(jí)的總漏抗和回路總感抗。
雖然適當(dāng)?shù)穆└锌梢砸种评鐟?yīng)用在ESP時(shí)閃烙引起的短路電流,但很顯然,
若高頻變壓器漏抗太大,則電源無(wú)法輸出所需的最大電流,輸出功率明顯減小。所以即便是對(duì)于大變比的高壓變壓器也必須控制漏感的量。
評(píng)論