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漏感

线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈,因此产生漏磁的电感称为漏感。指变压器初次级在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通。

漏感是电机初次级在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通

变压器的漏感应该是线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈,因此产生漏磁电感称为漏感。 [1]

漏感的产生 [2] 是由于某些初级(次级)磁通没有通过磁芯耦合到次级(初级),而是通过空气闭合返回到初级(次级)。

导线的电导率大约为空气电导率的109倍,而变压器用的铁氧体磁芯材料的磁导率大约只有空气磁导率的104倍。因此磁通在通过铁氧体磁芯构成的磁路时,就会有一部分漏入空气,在空气中形成闭合磁路,从而产生漏磁。而且随着工作频率的提高,所使用的铁氧体磁芯材料的磁导率会降低。因此在高频下,这种现象更为明显 [2]

漏感是开关变压器的一项重要指标,对开关电源性能指标的影响很大,漏感的存在,当开关器件截止瞬间会产生反电动势,容易把开关器件过压击穿;漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路,使电路产生振荡并向外辐射电磁能量,造成电磁干扰 [2]

对于固定的已经制作好的变压器,漏感与以下几个因素有关:

K:绕组系数,正比于漏感,对于简单的一次绕组和二次绕组,取3,如果二次绕组与一次绕组交错绕制,那么,取0.85,这就是为什么推荐三明治绕制方法的原因,漏感下降很多很多,大概到原来的1/3还不到.

Lmt:整根绕线绕在骨架上平均每匝的长度.所以,变压器设计者喜欢选择磁心中柱长的磁心.绕组越宽,漏感就越减小.把绕组的匝数控制在最少的程度,对减小漏感非常有好处.匝数对漏感的影响是二次方的关系.

Nx:绕组的匝数

W:绕组宽度

Tins:绕线绝缘厚度

bW:制作好的变压器所有绕组的厚度.

但是,三明治绕法带来麻烦就是寄生电容增大,效率降低.这些电容是因为统一绕组邻近线圈电位不同引起.开关转换时,这些存储于其中的能量就会用尖峰的形式释放出来的.

1每一组绕组都要绕紧,并且要分布平均

2引出线的地方要中规中矩,尽量成直角,紧贴骨架壁

3未能绕满一层的要平均疏绕满一层

4绝缘层尽量减少,满足耐压要求及可

5如空间有余,可考虑加长型的骨架,尽量减少厚度 [1]

如果是多层线圈,同理可作出更多层线圈的磁场分布图。为了减少漏感,可将初级和次级都分段。例如分成初级1/3→次级1/2→初级1/3→次级1/2→初级1/3或初级1/3→次级2/3→初级2/3→次级1/3等,最大磁场强度降低到1/9。但是,线圈分得太多,绕制工艺复杂,线圈间间隔比例加大,充填系数降低,同时初级与次级之间的屏蔽困难。

在输出与输入电压都比较低的情况下,又要求漏感非常小,如驱动变压器,可以采用双线并绕,同时采用窗口宽高比较大的磁芯,象罐型,RM型,PM铁氧体磁性,这样在窗口中磁场强度很低,可以获得较小的漏感。 [3]

测量漏感的一般方法是将次级(初级)绕组短路,测量初级(次级)绕组的电感,所得的电感值就是初级(次级)到次级(初级)的漏感。一个好的变压器漏感不应该超过自身励磁电感的2~4-。通过测量变压器的漏感,可以判断一个变压器制作的优劣。高频下漏感对电路的影响更大,绕制变压器时应该尽量降低漏感,大多采用初级(次级)-次级(初级)-初级(次级)的“三明治”结构来绕制变压器以降低漏感。

漏感是有两个或以上绕组的情况下,初级跟次级的耦合,有一部分磁通没有完全耦合到次级,漏感的单位是H,它是由初级到次级的漏磁产生的漏磁,可以是一个绕组,也可以是多个绕组,有一部分磁力线泄露没有在主磁力线方向。漏磁的单位是Wb。漏感是因为漏磁产生,但是漏磁不一定产生的都是漏感

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