一、漏感的定義
線圈所產(chǎn)生的磁力線不能都通過次級(jí)線圈,因此產(chǎn)生漏磁的電感稱為漏感。指變壓器初次級(jí)在耦合的過程中漏掉的那一部份磁通。
漏感的產(chǎn)生是由于某些初級(jí)(次級(jí))磁通沒有通過磁芯耦合到次級(jí)(初級(jí)),而是通過空氣閉合返回到初級(jí)(次級(jí))。
二、漏感產(chǎn)生的原因
導(dǎo)線的電導(dǎo)率大約為空氣電導(dǎo)率的109倍,而變壓器用的鐵氧體磁芯材料的磁導(dǎo)率大約只有空氣磁導(dǎo)率的104倍。因此磁通在通過鐵氧體磁芯構(gòu)成的磁路時(shí),就會(huì)有一部分漏入空氣,在空氣中形成閉合磁路,從而產(chǎn)生漏磁。而且隨著工作頻率的提高,所使用的鐵氧體磁芯材料的磁導(dǎo)率會(huì)降低。因此在高頻下,這種現(xiàn)象更為明顯。
三、影響漏感的幾個(gè)因素
對(duì)于固定的已經(jīng)制作好的變壓器,漏感與以下幾個(gè)因素有關(guān):
K:繞組系數(shù),正比于漏感,對(duì)于簡(jiǎn)單的一次繞組和二次繞組,取3,如果二次繞組與一次繞組交錯(cuò)繞制,那么,取0.85,這就是為什么推薦三明治繞制方法的原因,漏感下降很多很多,大概到原來的1/3還不到。
Lmt:整根繞線繞在骨架上平均每匝的長(zhǎng)度。所以,變壓器設(shè)計(jì)者喜歡選擇磁心中柱長(zhǎng)的磁心。繞組越寬,漏感就越減小。把繞組的匝數(shù)控制在最少的程度,對(duì)減小漏感非常有好處。匝數(shù)對(duì)漏感的影響是二次方的關(guān)系。
Nx:繞組的匝數(shù)
W:繞組寬度
Tins:繞線絕緣厚度
bW:制作好的變壓器所有繞組的厚度。
但是,三明治繞法帶來麻煩就是寄生電容增大,效率降低。這些電容是因?yàn)榻y(tǒng)一繞組鄰近線圈電位不同引起。開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí),這些存儲(chǔ)于其中的能量就會(huì)用尖峰的形式釋放出來的。
四、減少漏感的主要方法
1每一組繞組都要繞緊,并且要分布平均
2引出線的地方要中規(guī)中矩,盡量成直角,緊貼骨架壁
3未能繞滿一層的要平均疏繞滿一層
4絕緣層盡量減少,滿足耐壓要求及可
5如空間有余,可考慮加長(zhǎng)型的骨架,盡量減少厚度
如果是多層線圈,同理可作出更多層線圈的磁場(chǎng)分布圖。為了減少漏感,可將初級(jí)和次級(jí)都分段。例如分成初級(jí)1/3→次級(jí)1/2→初級(jí)1/3→次級(jí)1/2→初級(jí)1/3或初級(jí)1/3→次級(jí)2/3→初級(jí)2/3→次級(jí)1/3等,最大磁場(chǎng)強(qiáng)度降低到1/9。但是,線圈分得太多,繞制工藝復(fù)雜,線圈間間隔比例加大,充填系數(shù)降低,同時(shí)初級(jí)與次級(jí)之間的屏蔽困難。
在輸出與輸入電壓都比較低的情況下,又要求漏感非常小,如驅(qū)動(dòng)變壓器,可以采用雙線并繞,同時(shí)采用窗口寬高比較大的磁芯,象罐型,RM型,PM鐵氧體磁性,這樣在窗口中磁場(chǎng)強(qiáng)度很低,可以獲得較小的漏感。