大功率高壓高頻變壓器的設計

大家都知道，在高壓開關電源中，實現能量的存儲和傳遞、用以隔離和升壓的高頻變壓器是項目設計的關鍵和難點，其性能的好壞不僅直接影響到輸出是否產生波形的畸變及能量傳輸的效率，它在絕緣、寄生、損耗、電暈放電及整流等方面與其它普通變壓器有著明顯的不同，我在這里拋磚引玉，請大家就就如何提高此類變壓器的可靠性、降低分布參數（漏感、分布電容），提高生產工藝進行探討。

那我只好自己先說幾句，如有不對之處歡迎批評謝絕拍磚，先從分布電容說起：

在變壓器中，由于兩個導體之間分布或寄生的電氣耦合，繞組線匝之間、同一繞組上下層之間、不同繞組之間、繞組對屏蔽層之間沿著某一線長度方向的電位分布是變化的，這樣就形成了分布電容，由下式表示：

式中：M為分段的段數；N為每段的層數； Co為靜態電容（pf）；U為層間的電位差；U_P為初級電壓。

高頻變壓器的分布電容主要是由繞組對磁芯（或對屏蔽層）分布電容、各繞組之間分布電容、繞組與繞組之間分布電容、以及初、次級之間分布電容四部分組成（其中初、次級之間的分布電容由于高頻高壓變壓器基本都設有屏蔽繞組，由于屏蔽層的存在，大大減小了原副邊耦合電容，其影響可以忽略）。電容量的大小主要取決于繞組的幾何形狀。高壓變壓器一般會有比較大的匝數比，二次繞組的匝數較多，將產生較大的分布電容。對于二次側來說，分布電容可達到匝數比平方的數倍，導致無效電流通過二次繞組，從而使變壓器效率降低。

目前在高頻高壓變壓器制作過程中，為盡量減小其分布電容，次級繞組一般采用分層、分段或分線包繞制，即將次級繞組分為多 個線包，各線包之間串聯連接，每個線包從最底層開始向上逐漸減少匝數；具體到相鄰兩層的電氣連接方式主要有“]”型、“∠”型、“Z”型三種繞組結構；也有采用分槽繞制結構的。