工程師實踐：大功率高壓高頻變壓器的電容及漏感設計

式中：h為繞組厚度(cm);L1為初級繞組周長(cm);L2為次級繞組周長(cm);L3為初、次級間繞組周長(cm);a1為初級繞組厚度(cm);a2為次級繞組厚度(cm);a3為初、次級間繞組厚度(cm);μ0為空氣導磁率;N1為初級匝數。

可以看出，高頻變壓器的漏感實質上是一個線性電抗，它與有效負載一樣，制約著電源的輸出功率，它對電源輸出回路的影響可以通過下面兩個公式說明：

式中：Io 為輸出電流;Uo 為高頻變壓器次級輸出電壓;Z 為輸出回路總阻抗;X1，X2 分別為折算到高頻變壓器次級的總漏抗和回路總感抗。

雖然適當的漏感可以抑制例如應用在ESP時閃烙引起的短路電流，但很顯然，

若高頻變壓器漏抗太大，則電源無法輸出所需的最大電流，輸出功率明顯減小。所以即便是對于大變比的高壓變壓器也必須控制漏感的量。

但是目前在設計高壓高頻變壓器時由于首先考慮的是如何減少分布電容如采用采用分槽繞制結構、分段繞制，而不是減少漏感，所以現在的漏感都做得比較大。而且分槽或分段繞制其底層電壓與初級繞組之間電位差非常大，絕緣處理需要非常小心謹慎。

4.目前絕大多數的大功率高壓高頻變壓器都有以下幾個共同點：

（1）共有一付大功率鐵芯(當然該鐵芯也有可能是幾付鐵芯并聯);

（2）所有次級繞組繞制在一付鐵芯上，各個次級繞組之間沒有單獨的磁芯和磁路;

（3）初級繞組繞制(裝配)完成后，繞制(裝配)次級繞組，初、次級繞組都共有一付鐵芯;

（4）次級繞組相對初級繞組遠離鐵芯。通過這上述方式繞制的變壓器所構成的高壓轉換器，一旦出現由于負載短路、打火等原因而導致繞組任何部位的損壞，將會導致整個系統的失效，一般而言變壓器基本上是需要整體維修，設備無法在短時間恢復運行。

如果需要進一步提高功率或電壓，無論采取何種模式，都有其固有的缺陷，實現起來也并不容易。特別是輸出電壓進一步升高的情況下，雖然可以通分層、分段、分包、分槽等繞制方式，但由于受到工藝制作的局限，使得如何控制分布參數尤其是分布電容將變的十分困難。

所以有沒有一種既可以降低分布電容、又不增大漏感同時又適應工業化大批量生產的方法呢?

先說分布電容，如圖所示

由圖可見，基本上所有變壓器都存在由兩層之間的對應匝的電容并聯而成的靜態層間電容 Co，

而由分布電容的計算公式

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