開關電源變壓器繞制方法

　　一提起開關 朋友們會想到什么呢？電源開關？智能開關？開關電源變壓器，朋友們聽過嗎？對它有所了解嗎？開關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容。

　　第一，使用專用的變壓器設計軟件，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，繞線應盡量平整。 在引腳1結束，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）。

　　開關電源變壓器設計方法

　　由于一次側和二次側繞組間寄生電容的存在，變壓器“開關”時，在分界處存在dV/dt，將“靜默層”布置在絕緣膠帶的兩側，即一次側和Vin相連的一端，二次側和地相連的一端，分別布置在絕緣膠帶兩側，可以減小分界處寄生電容的dV/dt。由于場效應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，可應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)點是二次側繞組的“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部一次側和二次側之間使用銅皮“隔離”，從而屏蔽繞組產生的噪聲。如果窗口裕量不是很充分，可以考慮將一次側的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地，使一次側主繞組發(fā)射的容性噪聲減小，因此傳導至二次側的共模噪聲大大減小。使用法拉第屏蔽的缺點是漏感大大增加，從而降低了效率。所以我們在反激變換器變壓器內部一般不使用任何常規(guī)的屏蔽，但經常使用法拉第屏蔽。

　　在為客戶設計定制產品時，客戶要求在不加外圍輔助電路的情況下，要求傳導過CLASS B，根據(jù)方法一，在結合使用傳統(tǒng)的“三明治繞法”不僅解決了傳導的問題，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，也達到了客戶的要求。該定制產品繞線順序如表1所示，傳導結果如圖4所示，峰值最少有20dB的裕量，平均值也有10dB的裕量。

　　對于帶變壓器拓撲結構的開關電源來說，變壓器的電磁兼容性（EMC）設計對整個開關電源的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準的限制。本文提出了新的變壓器設計方法。不僅能減少電源線濾波器的體積，對傳導電磁干擾（EMI）的抑制能力更強，且能降低變壓器的制作成本和工藝復雜程度。