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这几种电源变压器噪声抑制方案最给力

日期: 2015-10-19
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【大比特导读】在电源变压器的设计过程中,工程师不仅需要使其符合设计要求,变压器噪声抑制也是其中的一个重要环节。平时可以用哪些方法对电源变压器进行噪声抑制?从哪些角度入手可以全面解决噪声问题?在今天的文章中,我们将会为大家分享三种常见的变压器噪声抑制方案,以便于工程师们进行参考。


    在电源变压器的设计过程中,工程师不仅需要使其符合设计要求,变压器噪声抑制也是其中的一个重要环节。平时可以用哪些方法对电源变压器进行噪声抑制?从哪些角度入手可以全面解决噪声问题?在今天的文章中,我们将会为大家分享三种常见的变压器噪声抑制方案,以便于工程师们进行参考。


    在应用过程中,其实电源变压器本身并不是产生噪声的根源,而是电网中的高频尖峰脉冲噪声电网中最常见的高频尖峰脉冲噪声,就是通过电源变压器传给下一级电子线路的。其主要途径并不是初、次级问的交流电磁耦合,而是通过变压器初、次级问的分布电容。这种高频尖峰脉冲噪声的运行过程如下图图1所示。一般变压器在高频情况下两者之间的分布电容约有数百皮法,对高频噪声呈现很低的阻抗,以致电网的噪声干扰比较容易地通过变压器对电子线路形成干扰。



图1


    就国内的设计应用情况来看,目前常见的变压器噪声抑制的措施有三个方面,分别是在初级次级间加静电屏蔽、设置隔离变压器和采用初次级分段绕制。下面我们将会就这三个方面一一展开叙述。


初次级间加静电屏蔽


    在电源变压器的初次级间加静电屏蔽,能够非常有效的实现对高频尖峰脉冲噪声进行抑制。这种方法的实现方式也非常简单,在绕制完变压器的初次级绕组后,工程师可以在初级绕组上再加用一层薄铜皮,注意这一层薄铜皮的始端与末端要有重叠部分,并保证重叠部分要相互绝缘。另外还有一个问题需要工程师注意,变压器屏蔽层的引线阻抗z的大小对屏蔽效果也有很大的影响,所以引出线要尽可能地短而粗。为了减小引出线与屏蔽层问的接触电阻,保证电子设备长期稳定地可靠地工作,在这里我们最好直接利用屏蔽层的铜皮作引线。为了减小加屏蔽层后残存的分布电容值,可采取在绕制时将绕组的宽度绕窄一些,而将屏蔽层加宽的办法以减少电力线的泄漏。


设置隔离变压器


    除了在初次级间加静电屏蔽的方法之外,设置隔离变压器的办法也一样可以进行电源变压器的噪声抑制。为防止电网中的噪声进入电源部分,在实际应用中工程师们可以采用初次级匝数比为1:1的隔离变压器。初次级绕组分开绕制,各自独立加屏蔽,以减少初次级问的分布电容。需要注意的问题是,在对屏蔽层和铁心采用不同的接法时,其分布电容和直流电阻也不同。


采用初次级分段绕制


(a)

(b)


图2


    采用初次级分段绕制,也可以实现电源变压器噪声抑制。就目前国内的产品应用情况来看,使用初次级分段绕制技术,对抗共模噪声有非常明显的抑制效果。上图中,2(a)所示为一般变压器,若采用如图所示的分段绕制技术分作两部分来绕,此时的共模干扰将大大降低。除此之外,该绕法还有另外的优点。假设图2(a)和图2(b)变压器的初次级绕组只有两层,则图2(a)的绕组的a、b间有450V电位差,而如图2(b)将初次级线圈分两部分绕制,a、b之间的电位差就只有225V了。很显然,前者产生的分部电容将有很大的泄漏电流,而后者只有一半的电位差,其泄漏电流就会大大减少。


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