大功率高压高频变压器的设计

时间:2011-02-23来源:网络

但是目前在设计高压高频变压器时由于首先考虑的是如何减少分布电容如采用采用分槽绕制结构、分段绕制,而不是减少漏感,所以现在的漏感都做得比较大。而且分槽或分段绕制其底层电压与初级绕组之间电位差非常大,绝缘处理需要非常小心谨慎。

目前绝大多数的大功率高压高频变压器都有以下几个共同点:

1、共有一付大功率铁芯(当然该铁芯也有可能是几付铁芯并联);

2、所有次级绕组绕制在一付铁芯上,各个次级绕组之间没有单独的磁芯和磁路;

3、初级绕组绕制(装配)完成后,绕制(装配)次级绕组,初、次级绕组都共有一付铁芯;

4、次级绕组相对初级绕组远离铁芯。

通过这上述方式绕制的变压器所构成的高压转换器,一旦出现由于负载短路、打火等原因而导致绕组任何部位的损坏,将会导致整个系统的失效,一般而言变压器基本上是需要整体维修,设备无法在短时间恢复运行。

如果需要进一步提高功率或电压,无论采取何种模式,都有其固有的缺陷,实现起来也并不容易。特别是输出电压进一步升高的情况下,虽然可以通分层、分段、分包、分槽等绕制方式,但由于受到工艺制作的局限,使得如何控制分布参数尤其是分布电容将变的十分困难。

所以有没有一种既可以降低分布电容、又不增大漏感同时又适应工业化大批量生产的方法呢?所以在这里本着相互学习态度提出一种方案请大家相互探讨!

先说分布电容,如图所示

由图可见,基本上所有变压器都存在由两层之间的对应匝的电容并联而成的静态层间电容 Co,

而由分布电容的计算公式

不难发现Co是构成变压器分布电容大小的主要因素之一,如果可以将Co减小到

很低的程度,那么总的C不也很小了吗?也就是说,如果有一种绕制方法或则结构,首先使得Cz基本很小或非常小,那么Co、C不也就相应的降低很多了吗?

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关键词: 高压/高频/变压器

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