選擇壓力變送器要考慮到繞組裝配工藝的影響
很多的工程師在設(shè)計(jì)變壓器的時(shí)候,沒(méi)有考慮到裝配工藝,往往會(huì)出現(xiàn)這樣的情況:變壓器計(jì)算好之后,把參數(shù)發(fā)給變壓器廠做樣;然后,變壓器廠工程師打電話說(shuō)繞不下,磁芯太緊,不好裝配,不利于量產(chǎn);最后不得不修改變壓器參數(shù);這樣無(wú)疑會(huì)延緩項(xiàng)目的進(jìn)度。所以在設(shè)計(jì)之初,我們就要考慮到變壓器磁芯窗口的誤差,以及繞線工藝、絕緣TAPE的厚度等因素,這些因素都會(huì)影響變壓器的裝配;我們?cè)谟?jì)算時(shí)應(yīng)該對(duì)這些因素給予充分考慮,留有一定的余量。
壓力變送器的繞制方法與注意事項(xiàng)
普通分層繞法:
一般的單輸出電源,變壓器分為3個(gè)繞組,初級(jí)繞組Np,次級(jí)繞組Ns,輔助電源繞組Nb;當(dāng)實(shí)用普通分層繞法時(shí),繞制的順序是:NpNsNb,當(dāng)然也有的是采用NbNsNp的繞法,但不常用。
此種繞法工藝簡(jiǎn)單,易于控制磁芯的各種參數(shù),一致性較好,繞線成本低,適用于大批量的生產(chǎn),但漏感稍大,故適用于對(duì)漏感不敏感的小功率場(chǎng)合,一般功率小于10W的電源中普遍實(shí)用這種繞法
三明治繞法
三明治繞法久負(fù)盛名,幾乎每個(gè)做電源的人都知道這種繞法,但真正對(duì)三明治繞法做過(guò)深入研究的人,應(yīng)該不多。相信很多人都吃過(guò)三明治,就是兩層面包中間夾一層奶油。顧名思義,三明治繞法就是兩層夾一層的繞法。由于被夾在中間的繞組不同,三明治又分為兩種繞法:初級(jí)夾次級(jí),次級(jí)夾初級(jí)。先來(lái)看第一種,初級(jí)夾次級(jí)的繞法(也叫初級(jí)平均繞法)
順序?yàn)镹p/2,Ns,Np/2,Nb,此種繞法有量大優(yōu)點(diǎn),由于增加了初次級(jí)的有效耦合面積,可以極大的減少變壓器的漏感,而減少漏感帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的:漏感引起的電壓尖峰會(huì)降低,這就使MOSFET的電壓應(yīng)力降低,同時(shí),由MOSFET與散熱片引起的共模干擾電流也可以降低,從而改善EMI;由于在初級(jí)中間加入了一個(gè)次級(jí)繞組,所以減少了變壓器初級(jí)的層間分布電容,而層間電容的減少,就會(huì)使電路中的寄生振蕩減少,同樣可以降低MOSFET與次級(jí)整流管的電壓電流應(yīng)力,改善EMI。
第二種,次級(jí)夾初級(jí)的繞法(也叫次級(jí)平均繞法)
順序?yàn)镹s/2,Np,Ns/2,Nb。當(dāng)輸出是低壓大電流時(shí),一般采用此種繞法,其優(yōu)點(diǎn)有二:
1、可以有效降低銅損引起的溫升:由于輸出是低壓大電流,故銅損對(duì)導(dǎo)線的長(zhǎng)度較為敏感,繞在內(nèi)側(cè)的Ns/2可以有效較少繞線長(zhǎng)度,從而降低此Ns/2繞組的銅損及發(fā)熱。外層的Ns/2雖說(shuō)繞線相對(duì)較長(zhǎng),但是基本上是在變壓器的外層,散熱良好故溫度也不會(huì)太高。
2、可以減少初級(jí)耦合至變壓器磁芯高頻干擾。由于初級(jí)遠(yuǎn)離磁芯,次級(jí)電壓低,故引起的高頻干擾小。
我們大家來(lái)進(jìn)一步深入討論下這個(gè)三明治繞發(fā)對(duì)EMI的影響。首先,我們來(lái)看初級(jí)夾次級(jí)的繞法,我們知道,變壓器的初級(jí)由于電壓較高,所以繞組較多,一般要超過(guò)2層,有時(shí)甚至達(dá)到4-5層,這就給變壓器帶來(lái)一個(gè)分布參數(shù)-層間電容,形成原理相信大家都清楚,我就不多解釋了。當(dāng)MOSFET關(guān)斷的時(shí)候,變壓器的漏感與MOSFET的結(jié)電容以及變壓器的層間電容會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),幅度達(dá)到幾十甚至超過(guò)一百V,這對(duì)MOSFET與EMI來(lái)說(shuō)都是不允許的,所以,我們?cè)黾覴CD吸收來(lái)抑制這個(gè)振蕩,達(dá)到保護(hù)MOSFET與改善EMI的目的。
三明治繞法是可以在一定程度上改善EMI。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō),三明治繞法確實(shí)是增加了初次級(jí)的耦合面積,減少了漏感,同時(shí)又使初次級(jí)的耦合電容增加了;當(dāng)開(kāi)關(guān)管反復(fù)開(kāi)關(guān)時(shí),電容也會(huì)反復(fù)充放電,也就是說(shuō)會(huì)引起振蕩,此振蕩正比于開(kāi)關(guān)頻率,會(huì)對(duì)EMI產(chǎn)生不利的影響。