一、漏感的定義
線圈所產生的磁力線不能都通過次級線圈,因此產生漏磁的電感稱為漏感。指變壓器初次級在耦合的過程中漏掉的那一部份磁通。
漏感的產生是由于某些初級(次級)磁通沒有通過磁芯耦合到次級(初級),而是通過空氣閉合返回到初級(次級)。
二、漏感產生的原因
導線的電導率大約為空氣電導率的109倍,而變壓器用的鐵氧體磁芯材料的磁導率大約只有空氣磁導率的104倍。因此磁通在通過鐵氧體磁芯構成的磁路時,就會有一部分漏入空氣,在空氣中形成閉合磁路,從而產生漏磁。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率會降低。因此在高頻下,這種現象更為明顯。
三、影響漏感的幾個因素
對于固定的已經制作好的變壓器,漏感與以下幾個因素有關:
K:繞組系數,正比于漏感,對于簡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度。所以,變壓器設計者喜歡選擇磁心中柱長的磁心。繞組越寬,漏感就越減小。把繞組的匝數控制在最少的程度,對減小漏感非常有好處。匝數對漏感的影響是二次方的關系。
Nx:繞組的匝數
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。這些電容是因為統一繞組鄰近線圈電位不同引起。開關轉換時,這些存儲于其中的能量就會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分布圖。為了減少漏感,可將初級和次級都分段。例如分成初級1/3→次級1/2→初級1/3→次級1/2→初級1/3或初級1/3→次級2/3→初級2/3→次級1/3等,最大磁場強度降低到1/9。但是,線圈分得太多,繞制工藝復雜,線圈間間隔比例加大,充填系數降低,同時初級與次級之間的屏蔽困難。
在輸出與輸入電壓都比較低的情況下,又要求漏感非常小,如驅動變壓器,可以采用雙線并繞,同時采用窗口寬高比較大的磁芯,象罐型,RM型,PM鐵氧體磁性,這樣在窗口中磁場強度很低,可以獲得較小的漏感。