高频变压器设计时的漏电感和分布电容的探究

开发研究
高频变压器设计时的漏电感和分布电容的探究
广东省东莞市大忠电子有限公司曹洪武
摘要：电源、家电、通讯等使用的高频变压器,通常需
要控制漏电感、分布电容等电性参数。

设计时，为了降低
成本，选择常规材料是首选;为了有竞争力也会选用常规
结构，这样可以省工时。

但随着技术的提升，终端产品要
求的提高,对相应的零部件等的要求也提高了，因此元器
件也随着终端产品的要求而提高。

高频变压器的技术也
在提高，变压器的参数达到更好地配合终端产品，除了材
料方便的选择，还有结构方面也可以调整,配合达到终端
产品的要求。

本文对高频变压器设计时的漏电感和分布
电容展开了研究,具有一定的参考借鉴价值。

关键词:变压器;漏电感;分布电容
0 引言
设计变压器时候，需要综合考虑材料、性能、结构和成
本等要素，以充分满足其性能。

但变压器的漏电感与分布
电容不容易同时满足,一般情况漏电感减小，那么分布电
容就会上升，而分布电容减小,那么漏电感就会上升。

因
此，在设计变压器时，针对不同的变压器，选择不同的材
料,也要选择不同的结构，这样选择才能更好达到性能要
求，更适合终端使用。

(1) 漏电感是变压器中一次绕线与二次绕线的耦合系 数。

数值较小时，构成变压器的绕线的一部分不会有变压
作用，而是与Choke Coil有等效成分所产生的。

若一次绕
线与二次绕线完全耦合（耦合系数k=l)为理想的变压器
时，漏电感数值为零。

但一般变压器的耦合系数多为1以
下，因为未完全耦合，所以绕线的一部分才会有电感的功能。

(2)分布电容是指由非电容形态形成的一种分布参数。

带电电缆、变压器对地都有一定的分布电容，而分布电容
大小取决于电缆的几何尺寸、电缆的长度和绝缘材料等，
它由2个存在压差而又相互绝缘的导体所构成。

1变压器中有漏电感和分布电容
一般在变压器中存在不少于2个绕组，由定义可以看出
变压器中存在着2个参数，就是漏电感和分布电容。

变压器
初级与次级至少各1个绕组,有的变压器初级与次级超过2
个绕组以上，因此变压器中就存在了漏电感和分布电容。

1.1变压器的漏电感
通常变压器的漏电感是越小越好，在实际设计中有以
下方法可供参考：
(1)采用绞合铜线，使铜占因子上升。

(2) 采用宽薄的铜箔，铜占因子最高。

(3)绕组设计成细长型，以减少漏感。

(4)次级绕组绕在初级绕组中间，或把次级绕组绕在
初级绕组外部，使两绕组紧密耦合。

实际设计变压器时，由于PCB板或整机的空间受到限 制，其中包括体积、工作频率等，因此变压器就要按PCB板 或整机的空间来设计。

按体积、功率、频率、占空比等参数，确定变压器的型号及大小。

按变压器的输入、输出等条件，可以得出变压器初步方案，再经实际制作样品，来验证初步 方案是否达到设计要求，这时测试是指变压器的静态测试,在静态测试达到要求后，再将变压器插装到PCB或整机进行测试，这时的测试包括空载测试、额定负载测试、老化等等。

1.2变压器的分布电容
通常变压器的分布电容也是越小越好，电容的公式: C=eS/47ckd。

按公式需要注意以下几点：
(1)选用介电常数较低的漆包线。

(2) 减小极板正对面积。

(3) 加大极板之间的距离。

实际设计变压器时，通常选用的材料相对是比较省成 本的，如果为了减小分布电容而换成不常用的材料，可能 会造成不良后果。

由于市场竞争激烈，很多厂家以低价格 的要求来生产符合性能要求，以便快速占领市场。

另外，可以从加大极板之间的距离、减小极板的正对面积等方 面，来降低分布电容。

变压器的漏电感和分布电容是同时存在的，改变漏电 感，那么分布电容也随之改变。

上面提到改变变压器的材 料，那么漏电感和分布电容会改变。

除了改变材料外还可 以改变变压器的结构。

同一款变压器，参数不改，将变压器 的结构调整，变压器的主电感不变，那么漏电感和分布电容 同时发生变化。

如果在材料不变，又想改变漏电感和分布 电容，那么可以相应调整结构，当然这是在允许的条件调整，而不是改变原设计的调整,那样就不是同一款产品了。

2 测试结果探讨
众所周知,改变材料可以改变变压器的漏电感和分布 电容，这里列举一个改变结构而改变漏电感和分布电容的 例子。

通常用在充电器的EE13变压器，一般采用3个绕组，初级、次级和反馈绕组。

将结构变为三明治绕组，也就 是将初级绕组由一个绕组改成2个绕组，变成初组一半绕
开发研究
对农机互助保险与农机安全监理工作关联的分析
湖北省宜都市农机安全监理站李银远
摘要:本文对宜都市农机互助保险工作和农机事故案 例开展调查研究，通过对近几年业务主要指标的数据分析 与发生农机事故后维修补偿情况进行对比，提出了持续发 展农机互助保险对做好农机安全工作所起的支持作用。

关键词:农机事故;农机互助保险;数据;问题;对策
农机安全是整个社会化安全工作中的重要组成部分, 回顾农机监理机构的发展历程曲折而漫长，自1993年底 真正实质性地对农业机械实施了全面履行监理职能以来,在不同时期都有不同的问题制约着农机监理工作的发展,农机保险至今仍然是一个困惑农机发展的话题。

通过对宜都市农机互助保险业务开展前后的数据分 析，发现农机互助保险在农机安全监理工作中起着极其重 要的作用，同时农机互助保险也同全省其他地方一样进人 了发展的“瓶颈”期，具有共性和普遍性，有一些亟待我们研究解决的问题。

1近几年宜都市农机互助保险业务及农机事故数据基本情况1.1农机互助保险业务主要数据
1.2对农机互助保险与农机事故之间的关联分析
⑴从农机互助保险主要数据统计表和农机事故统计各年发生期数曲线图（图1)中可以看出2010年、2012年 农机事故统计发生起数为〇起，而在2013〜2016年农 机互助保险正常工作年份内,每年都有不同的农机事故统 计发生起数产生，2017年农机互助保险停止办理后，农机 事故统计发生起数到现在为止又为〇起，由此可以看出农 机互助保险工作覆盖面越广，农机驾驶和操作人员参保率 越高，农机事故统计发生起数就越全面、越真实，反之，农 机事故发生起数是〇起的概率很大，这样一是不能全面真 实地反映农机事故发生的起数;二是各级政府和社会将淡 化对农机安全监理工作职能的认识。

(2)从农机事故发生后灾害补偿情况看，其背后还存 在一些社会隐形问题。

参加了农机互助保险的农机驾驶操作人员都能及时得到经济补偿，并很快恢复农机作业；而未参加农机互助保险的农机驾驶操作人员发生农机事
组、次级、初级另一半绕组和反馈绕组，这其中的绕径和圈 数都不变，主电感也不变，测试的条件也不变。

测试结果 如表1所示。

表1测试结果
常规绕法三明治绕法
漏电感（u H)分布电容（p F)漏电感（u H)分布电容（p F) 140.214.5119.736.9
239.814.9219.5
35.1
340.615.0318.934.6表1所示的数据是通过实际制样后测试而来，由上面 的试验可以看出，结构上的改变，能够使得漏电感和分布 电容改变很明显，前后2种结构，使漏电感降低到原来的 一半，但其分布比原来大了 1倍还多。

通过试验说明，在 设计时变压器的漏电感和分布电容不一定要通过改变材 料，还可以通过改变结构来调整。

3结束语
以上分析说明，变压器的漏电感和分布电容在设计时可以调整，但在实际使用上，并不是每款变压器都可以按 理论或经验来调整的。

在PCB或整机上，每款变压器的 作用不同，那么着重点也不同。

有些变压器在动态工作中重点要减小漏电感，分布电容可做次重点处理;相反，有些 变压器对分布电容要求比较高，需要将分布电容控制在一 定的范围内，但漏电感确可以放宽些;还有些变压器需要 将漏电感控制在一定范围，分布电容可以放宽些。

在每款 变压器的要求不同，可以根据相应要求来选择材料，再根 据具体要求来选择变压器的结构，这样可以更好达到变压
器的要求。

上述对高频变压器设计时的漏电感和分布电 容展开了较深人的研究,可供行业人士参考和借鉴。

参考文献：
[1] 美国无损检测学会.美国无损检测手册电磁卷[M].北
京:世界图书出版公司，1999.
[2] 毛難，顾牡.大学_^[M]d晾:高纖育出版t t,2013.
[3]谭智勇，郗亮,胡细保.研究高频变压器设计中需注意的
相关问题[J].电工文摘，2017(5) :23-25.
[4]陈彬，李琳，赵志斌.一种考虑频变特性的大容量高频变
压器漏电感解析方法中国电机工M S,2017,37
(13) ：3928-3937.
[5]瞧，李琳,刘海军•基于有限元法的高频变压纖电感和
缴且损耗體与分析[J].电工电f斷技衣2018(1):8-14.
(收稿日期=2018-07-02)。