高频变压器的漏感为什么会烧坏管子呢

2024-12-11
高频变压器均会存在漏感,那时因为线圈的耦合存在漏磁通所造成的。但高频变压器的漏感并不是一无是处,它在某些应用中具有特定的功能和作用。以下是一些关于漏感的正反面影响和控制方法:
1、抑制短路电流:适当的漏感可以抑制例如应用在ESP时闪烙引起的短路电流,这意味着在某些电路设计中,一定的漏感是必要的,以保护电路不受短路电流的损害;
2、实现零电压开关(ZVS):在新型大功率智能DC-DC变换器中,高频变压器的漏感可作为谐振电路中的谐振电感使用,以实现开关管的零电压开关(Zero Voltage Switching, ZVS),而漏感过大或过小都将造成变换器输出效率降低;
3、电磁兼容性(EMC):漏感同电路中的分布电容形成振荡回路,导致电路产生振荡并向外辐射电磁能量,增加电磁干扰(EMI),这不仅影响电子系统的正常工作,还可能会干扰其他电子设备,因此在设计时需要通过适当的控制漏感,可以优化电磁兼容性,减少对外的电磁干扰;
4、电压尖峰保护:漏感值过大,储存的能量将也会增大,当半导体开关管(如MOSFET)关断瞬间会产生反向电动势,导致电压尖峰,可能超过半导体开关管的耐压极限,从而烧坏开关器件。可以通过设计吸收电路如RCD钳位电路,可以吸收由漏感产生的电压尖峰,保护开关元件;
5、减少损耗和温升:同时,漏感过高会导致能量损耗,从而降低系统的整体效率,此外,还会引起电压与电流的波动从而影响系统的稳定性,特别是高频应用场景,这种现象将更为显著。因此,通过减少漏感,可以降低变压器的能量损耗和温升,这对于提高变压器的效率和稳定性是非常重要的;
6、优化器件设计在设计高频变压器时,可以通过多种工程手段减少漏感并优化电路性能,可以采取的措施包括减小初级绕组匝数及各绕组之间的绝缘层数,并增加高、宽比;增大绕组的宽度;提高绕组间的耦合度或磁芯材料选择、铁芯结构改进等等;
7、漏感的测量:分析研究绕组匝数、绕组高度以及初次级绕组之间的绝缘距离等因素对于高频变压器漏感的影响,从而为优化设计提供理论依据。一个好的高频变压器其漏感不应该超过自身励磁电感的2~4%,将漏感控制在一个相对较小的比例范围内,从以确保变压器的性能和安全。
综上所述,漏感在高频变压器中是一个需要被仔细控制和优化的参数,设计时应根据具体的应用场景和电路要求,合理控制漏感值,既需要考虑漏感的比例及对电路性能的影响,又要确保变压器的性能和可靠性在适当的设计和控制下能发挥积极作用。