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國(guó)家電網(wǎng)：開關(guān)電源變壓器共模電感設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
在電源變壓器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程師們需要嚴(yán)格的計(jì)算并完成共模電感設(shè)計(jì)和數(shù)值選取，這直接關(guān)系到開關(guān)電源變壓器的運(yùn)行精度。在今天的文章中，我們將會(huì)就開關(guān)電源變壓器的共模電感設(shè)計(jì)展開簡(jiǎn)要分析，看在電源變壓器共模電感設(shè)計(jì)和計(jì)算過(guò)程中，都應(yīng)該注意哪些問題。 在電源變壓器的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，工程師所要進(jìn)行的共模電感設(shè)計(jì)，其所需要的基本參數(shù)主要有三個(gè)，分別是輸入電流，阻抗及頻率，磁芯選取。先來(lái)看輸入電流。這一參數(shù)值直接決定了繞組所需的線徑。在線徑的計(jì)算和選取時(shí)，電流密度通常取值為400A/cm³，但此取值須隨電感溫升的變化。通常情況下，繞組使用單根導(dǎo)線作業(yè)，這樣可削減高頻噪聲及趨膚效應(yīng)損失。 在計(jì)算過(guò)程中，開關(guān)電源變壓器共模電感的阻抗在所給的頻率條件下，一般規(guī)定為zui小值。串聯(lián)的線性阻抗可提供一般要求的噪聲衰減。但實(shí)際上，線性阻抗問題往往是zui容易被人忽視的，因此設(shè)計(jì)人員經(jīng)常以50W線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)儀來(lái)測(cè)試共模電感，并漸漸成為一種標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試共模電感性能的方法。但所得的結(jié)果與實(shí)際通常有相當(dāng)大的差別。實(shí)際上，共模電感在正常時(shí)角頻首先會(huì)產(chǎn)生每八音度增加-6dB衰減(角頻是共模電感產(chǎn)生-3dB)的頻率此角頻通常很低，以便感抗能夠提供阻抗。因此，電感可以用這一公式來(lái)表達(dá)，即：Ls=Xx/2πf 。 這里還有一個(gè)問題需要工程師需要注意，那就是在進(jìn)行共模電感設(shè)計(jì)時(shí)須注意磁芯材料和所需的圈數(shù)問題。首先來(lái)看磁芯型號(hào)的選取問題，此時(shí)如果有規(guī)定電感空間，我們就按此空間來(lái)選取合適的磁芯型號(hào)，如沒有規(guī)定，通常磁芯型號(hào)的隨意選取。 在確定了電源變壓器的磁芯型號(hào)之后，接下來(lái)的工作就是計(jì)算磁芯所能繞zui大圈數(shù)。通常來(lái)說(shuō)，共模電感有兩繞組，一般為單層，且每繞組分布在磁芯的每一邊，兩繞組中間須隔開一定的距離。雙層及堆積繞組亦有偶爾使用，但此種作法會(huì)提高繞組的分布電容及降低電感的高頻性能。由于銅線的線徑已由線性電流的大小所決定，內(nèi)圓周長(zhǎng)可以由磁芯的內(nèi)圓半徑減去銅線半徑計(jì)算得來(lái)。故zui大圈數(shù)的就可以銅線加絕緣的線徑及每個(gè)繞組所占據(jù)的圓周來(lái)計(jì)算。