【原创】变压器绕制工艺 （第三季--变压器分布电容）

哈哈，自己来占个沙发

分布电容既然有危害，那么我们就要设法减小这个分布电容的影响，首先我们来分析下分布电容的组成

变压器的分布电容主要分为4个部分：绕组匝间电容，层间电容，绕组电容，杂散电容，下面我们来分别介绍

冰版真乃神人啊~！！！

首先讲讲绕组匝间电容

我们知道电容的基本构成就是两块极板，当两块极板加上适当的电压时，极板之间就会产生电场，并储存电荷

那么，我们是否可以把变压器相邻两个绕组看成连个极板呢？答案是可以的，这个电容就是绕组匝间电容。

以变压器初级绕组为例，当直流母线电压加在绕组两端时，各绕组将平均分配电压，每匝电压为Vbus/N，也就是说每匝之间的电压差也是Vbus/N。当初级MOS管开关时，此电压差将对这个匝间电容反复的充放电，特别是大功率电源，由于初级匝数少，每匝分配的电压高，那么这个影响就更严重。

但总的来说，匝间电容的影响相对于其他的分布电容来说，几乎可以忽略

要减小这个电容的影响，我们可以从电容的定义式中找到答案：

C=εS/4πkd

其中  C:绕组匝间电容量

         ε：介电常数，由两极板之间介质决定
         S：极板正对面积

         k：静电力常量

         d：极板间的距离

从上式我们可以看出，可以选用介电常数较低的漆包线来减小匝间电容，也可以增大绕组的距离来减小匝间电容，如采用三重绝缘线。

关注中。。。

不好意思，我觉得这个电容不一定可以忽略，d比较小（对于升压变压器，应该是次级匝数很多，保持一定的励磁电感时），所以我觉得反而不可以忽略。如果可以忽略的话，也只能从能量角度考虑。因为相邻的两圈之间，电压差小，所以电容储能小。另外就是匝数多时，这些匝间分布电容是串联关系，所以分布电容小了。

 另外问一下，心中有冰老师 ，怎么考虑 ，初次级之间的电容；还有初次级对铁心的电容（主要是铁心电位不确定，可能接地，也可能隔离）

关键词：电压  电容

楼上的说得很到位，主要是电容是串联关系，导致最后的等效电容容量很小，所以可以忽略其影响

你的问题我在后面会讲到，这不是刚讲了第一种吗？

好，是我心急了，不好意思。洗耳恭听，特别是 初次级对铁心的分布电容。非常感谢老师指教

有什么问题可以在论坛里提出来，大家帮你解决总胜过我一个人吧？

再说公布QQ的与邮箱的话，会爆的，现在有很多的垃圾广告信息！

go on……

接下来我们来看看看绕组的层间电容，这里的层间电容指的是每个单独绕组各层之间的电容。

我们知道，在计算变压器时，一般会出现单个绕组需要绕2层或2层以上，那么此时的每2层之间都会形成一个电场，即会产生一个等效电容效应，我们把这个电容称为层间电容。

如下图：

电容C就是层间电容

既然有害处，那么我们就需要想办法来克服它，把它的影响降低到可以接受的范围

方法一：参照6楼的公式，在d上作文章，增大绕组的距离来减小层间电容，最有代表性的就是采用三重绝缘线。

但这个方法有缺点，因为线的外径粗了之后，带来的后果就是绕线层数的增加，而这不是我们想看到的。

方法二：可以通过选择绕线窗口比较宽的磁芯骨架，因为绕线窗口宽，那么单层绕线可以绕更多的匝数，也意味着可以有效降低绕线的层数，那么层间电容就有效降低了。

这个是最直接的，也是最有效的。

但同样有缺点，选择磁芯骨架要受到电源结构尺寸的限制

方法三：可以在变压器的绕线工艺上来作文章

可以采用交叉堆叠绕法来降低层间电容，如下图

此种绕法有个显著缺点，会增加初次级之间的耦合面积，也就是说会加大初次级绕组之间的电容，使EMC变差，有点得不偿失的感觉。

方法四：还是在绕制工艺上作文章

先来看普通的绕法

如上图，这个是我们常用的绕法（也叫U形绕法），我们可以清楚的看到，第1匝与第2N匝之间的压差将非常大，在初中我们学过的物理上有讲，Q=C*U，压差越大，那么在这个电容上储存的电荷就越多，那么这个地方的干扰电压斜率将非常大，也就是说在这个地方形成的干扰就越大。

我们可以采用Z形绕法来降低这个影响

Z形绕法（也叫折叠绕法）如下

从上图我们可以看到，此种绕法可以显著降低电压斜率，对EMC时非常有利的。

缺点就是绕制工艺相对复杂点

老师新开的贴子又让我学习了不少东西，多谢老师

心中有冰老师，我有一个问题，对于Z型绕法，是不是这样：在第N匝绕制完毕后导线需要跨过整个骨架中轴（同时做好绝缘措施）在骨架另一边引脚开始绕制第N+1匝---第2N匝，依此类推。。。。如果是这样的话，小弟有一个疑问，这样线包绕制出来可能会非常大，而且层与层之间不能紧密耦合漏感也可能会比较大，不知道心中有冰老师我说的对不对？

心中有冰老师，能不能提供一个Z性绕法的变压器的图片，让小弟学习一下？

你说的大部分是对的

Z形绕法基本不会使线包变大多少，因为都是横着过去的，当然，多层的时候是有一点影响的。也不会影响耦合，只是对窗口绕线面积的利用率有点影响而已

变压器图片我这里暂时没有，不好意思！

继续占座