開關(guān)電源變壓器繞制方法

　　一提起開關(guān) 朋友們會想到什么呢？電源開關(guān)？智能開關(guān)？開關(guān)電源變壓器，朋友們聽過嗎？對它有所了解嗎？開關(guān)電源變壓器怎樣繞呢？接下來，小編就為大家今天介紹一下這方面的內(nèi)容。

　　第一，使用專用的變壓器設(shè)計軟件，將需要的參數(shù)，如輸入電壓范圍、輸出電壓要求、偏置電壓大小、變壓器估計功率、功率因數(shù)、額定負(fù)載、初級線圈層數(shù)、次級線圈匝數(shù)等參數(shù)輸入，PI軟件會根據(jù)用戶輸入的參數(shù)給出一個合理的變壓器參數(shù)，然后設(shè)計人員就可以根據(jù)給出的參數(shù)繞制變壓器了，軟件給出的會有以下參數(shù)：初級線圈、反饋線圈、次級線圈的層數(shù)、匝數(shù)、線經(jīng)大小、繞制的方向、氣隙大小、線圈與線圈之間的膠帶的層數(shù)、骨架型號、磁芯型號、浸漆要求等。

　　第二，有了這些參數(shù)后就可以繞制變壓器了，在繞制變壓器之前先給骨架的腳編上一個號碼，例如我們現(xiàn)在需要繞制一個輸入電壓是+24V，輸出1是+9V，輸出2是+15V的變壓器，要求2輸出端的功率都為1.5W，那么這個變壓器的繞制方法如下：

　　初級線圈的繞制方法：從引腳2開始，使用線徑0.19毫米的漆包線繞骨架53圈，估計有兩層，繞線應(yīng)盡量平整。 在引腳1結(jié)束，繞完后用絕緣膠布裹兩層。

　　偏置線圈的繞制方法：從引腳5開始，使用線徑0.13毫米的漆包線繞骨架27圈至引腳4結(jié)束，繞完后用絕緣膠布裹兩層，再用一層絕緣膠布裹住除了引腳以外的其他所有有線圈露出的地方。

　　第三，9V端線圈繞制方法：用絕緣膠布裹在7腳與6腳底，使用線徑0.35毫米的漆包線，從7腳開始繞20圈至6腳結(jié)束，用絕緣膠布裹兩層。再用絕緣膠布裹住7腳6腳以外的繞線。

　　第四，15V端線圈繞制方法：用絕緣膠布裹在 10腳9腳底，使用線徑0.19毫米的漆包線，從10腳開始繞34圈到9腳結(jié)束，用絕緣膠布裹兩層，然后裝上兩快磁芯，在兩磁芯中間放0.3MM厚的紙（即氣隙，大約4層白紙厚度），壓平后用膠布把磁芯與骨架裹在一起。（說明絕緣膠布均指4KV絕緣膠）。

　　開關(guān)電源變壓器設(shè)計方法

　　由于一次側(cè)和二次側(cè)繞組間寄生電容的存在，變壓器“開關(guān)”時，在分界處存在dV/dt，將“靜默層”布置在絕緣膠帶的兩側(cè)，即一次側(cè)和Vin相連的一端，二次側(cè)和地相連的一端，分別布置在絕緣膠帶兩側(cè)，可以減小分界處寄生電容的dV/dt。由于場效應(yīng)管的漏極電壓是波動的，將其繞為骨架的第一層，這樣外層可屏蔽內(nèi)層發(fā)射的電磁場。圖1和圖2給出了兩種低噪聲的繞線技術(shù)，可應(yīng)用在典型的反激變換器變壓器中。

　　方法一：如圖1所示，二次側(cè)繞組與二極管連接的末端必須緊鄰絕緣膠帶，因此絕緣膠帶的兩端將有一定大小的dV/dt，但該dV/dt比一次側(cè)繞組的漏極相連端與絕緣膠帶相鄰時小得多。此變壓器的優(yōu)點(diǎn)是二次側(cè)繞組的“靜默端”位于最外層，它本身就能很好的屏蔽變壓器的輻射。

　　方法二：如圖2所示，使兩個靜默端與絕緣膠帶相鄰，此變壓器的優(yōu)點(diǎn)是穿越邊界的共模噪聲減小，但變壓器的外部噪聲比較大，需要在外部繞上銅皮屏蔽（即法拉第屏蔽）。

　　在變壓器骨架窗口裕量充足的情況下，通常還需要在變壓器內(nèi)部一次側(cè)和二次側(cè)之間使用銅皮“隔離”，從而屏蔽繞組產(chǎn)生的噪聲。如果窗口裕量不是很充分，可以考慮將一次側(cè)的IC供電繞組作為法拉第屏蔽。如圖3所示，繞組的兩端均交流耦合至一次側(cè)地，使一次側(cè)主繞組發(fā)射的容性噪聲減小，因此傳導(dǎo)至二次側(cè)的共模噪聲大大減小。使用法拉第屏蔽的缺點(diǎn)是漏感大大增加，從而降低了效率。所以我們在反激變換器變壓器內(nèi)部一般不使用任何常規(guī)的屏蔽，但經(jīng)常使用法拉第屏蔽。

　　在為客戶設(shè)計定制產(chǎn)品時，客戶要求在不加外圍輔助電路的情況下，要求傳導(dǎo)過CLASS B，根據(jù)方法一，在結(jié)合使用傳統(tǒng)的“三明治繞法”不僅解決了傳導(dǎo)的問題，還解決了只用方法一帶來的變壓器漏感大的問題，從而提高了電源的穩(wěn)定性，也達(dá)到了客戶的要求。該定制產(chǎn)品繞線順序如表1所示，傳導(dǎo)結(jié)果如圖4所示，峰值最少有20dB的裕量，平均值也有10dB的裕量。

　　對于帶變壓器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的開關(guān)電源來說，變壓器的電磁兼容性（EMC）設(shè)計對整個開關(guān)電源的EMC水平影響較大。通常情況下，加裝電源線濾波器是抑制傳導(dǎo)EMI的必要措施。但是，僅僅依靠電源輸入端的濾波器來抑制干擾往往會導(dǎo)致濾波器中元件的電感量增加和電容量增大。而電感量的增加使體積增加、電容量的增大受到漏電流安全標(biāo)準(zhǔn)的限制。本文提出了新的變壓器設(shè)計方法。不僅能減少電源線濾波器的體積，對傳導(dǎo)電磁干擾（EMI）的抑制能力更強(qiáng)，且能降低變壓器的制作成本和工藝復(fù)雜程度。