變壓器的交流感應(yīng)測(cè)試有何意義？
在DL/T 474.4-2006《現(xiàn)場(chǎng)絕緣試驗(yàn)實(shí)施導(dǎo)則》 第4部分：交流耐壓試驗(yàn)中規(guī)定：第6.3條變壓器感應(yīng)耐壓試驗(yàn)為考核全絕緣變壓器的縱絕緣、分級(jí)絕緣變壓器的主絕緣和縱絕緣，需要進(jìn)行感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。第6.3.1條全絕緣變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)施加兩倍及以上頻率的三相電壓進(jìn)行試驗(yàn)，這種只能滿足線間達(dá)到試驗(yàn)電壓考核縱絕緣。三相試驗(yàn)電壓的不平衡度宜不大于 2%。由于中性點(diǎn)對(duì)地的電壓很低，所以對(duì)中性點(diǎn)和繞組還需進(jìn)行一次外施高壓試驗(yàn)以考核主絕緣。第6.3.2 條分級(jí)絕緣變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)分級(jí)絕緣的變壓器只能用外施電壓試驗(yàn)其中性點(diǎn)絕緣。對(duì)高壓（或中壓）線端絕緣通常采用單相感應(yīng)耐壓進(jìn)行試驗(yàn)。為此要分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，比較不同的接線方式，選用適當(dāng)?shù)姆纸游恢茫?jì)算出線端相間及對(duì)地的試驗(yàn)電壓，選用滿足試驗(yàn)電壓的接線。一般要借助輔助變壓器或非被試相線圈支撐，對(duì)三相變壓器往往要輪換三次，才能完成一臺(tái)變壓器的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)。
變壓器在開(kāi)關(guān)電源中起到什么作用？
在開(kāi)關(guān)電源中，高頻變壓器是進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和傳輸?shù)闹匾考?。一個(gè)高頻變壓器應(yīng)具有漏感小、線圈分布電容小，各線圈之間的耦合電容也要小的特點(diǎn)。本文闡述通過(guò)改善變壓器的加工工藝來(lái)減小漏感和線圈本身的分布電容，提高開(kāi)關(guān)電源的可靠性。
2 初級(jí)線圈的漏感和分布電容
在高頻變壓器設(shè)計(jì)時(shí)，變壓器的漏感和分布電容必須減至最小，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)電源中高頻變壓器傳輸?shù)氖歉哳l脈沖方波信號(hào)。在傳輸?shù)乃沧冞^(guò)程中，漏感和分布電容會(huì)引起浪涌電流和尖峰電壓，以及頂部振蕩，造成損耗增加。雖然在開(kāi)關(guān)晶體管的漏極上增加鉗位和吸收電路可以克服尖峰電壓，但過(guò)大的尖峰會(huì)導(dǎo)致鉗位和吸收電路損耗的增加，使開(kāi)關(guān)電源的效率降低，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致功率開(kāi)關(guān)管的損壞。通常變壓器的漏感，控制為初級(jí)電感量的1%～3%。
2.1 初級(jí)線圈的漏感
變壓器的漏感是由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間，層與層之間，匝與匝之間磁通沒(méi)有完全耦合而造成的。在變壓器繞制加工中可采取下列措施。
?。?） 盡量減少繞組的匝數(shù)，選用高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低損耗的磁性材料。
?。?）增加線圈尺寸的高度和寬度之比。
?。?）盡可能減小繞組間的絕緣厚度，但必須保證變壓器本身有足夠絕緣強(qiáng)度。
?。?）采用分層交叉繞制方式繞制初級(jí)、次級(jí)繞組。
（5）采用環(huán)型磁心變壓器時(shí)，不管初級(jí)、次級(jí)繞組的匝數(shù)有多少，在繞制繞組時(shí)，均沿環(huán)型圓周均勻分布地繞制。對(duì)于大電流工作狀態(tài)下的環(huán)型磁心變壓器，采用多繞組并聯(lián)方式繞制，并且盡可能地減小線徑。
?。?）改善線圈之間的耦合程度。
（7）在輸入電壓不太高的情況下，初級(jí)、次級(jí)繞組采用雙線并繞的加工工藝。
其中減少初級(jí)線圈的匝數(shù)及增加線圈尺寸的高度和寬度之比，與所選擇的磁心形狀有關(guān)。如果磁心放置線圈的心柱尺寸足夠大，足以能使初級(jí)繞成兩層，甚至繞成一層的話，就可以有效地減小初級(jí)的漏感及分布電容的值。高頻變壓器適于采用中間心柱較長(zhǎng)的磁心，不適合采用矮胖形狀的磁心。在上述措施中變壓器繞組的匝數(shù)不能減得太少，否則當(dāng)輸入電壓太高，或者脈沖太寬時(shí)，會(huì)引起磁心飽和，導(dǎo)致變壓器繞組的電感值急劇降低，繞組對(duì)交流電流的限流作用降低，嚴(yán)重時(shí)進(jìn)入短路狀態(tài)，在微秒的時(shí)間里，有幾十乃至幾百安培的電流通過(guò)半導(dǎo)體器件，使之失效。
2.2 分布電容
變壓器繞組線匝之間，同一繞組的上、下層之間，不同繞組之間，繞組與屏蔽層（或磁心）之間形成的電容稱為分布電容。開(kāi)關(guān)變壓器分布電容主要由下面幾部分組成。
?。?） 各繞組與屏蔽層（或磁心）之間的分布電容。
（2）各繞組線匝之間的分布電容。
?。?）繞組與繞組之間的分布電容。
?。?）各繞組的上、下層之間的分布電容。
在開(kāi)關(guān)電源的晶體管通、斷期間，線圈的分布電容被反復(fù)地充電和放電，其能量都被鉗位和吸收電路所消耗，降低了開(kāi)關(guān)電源的效率。此外，線圈的分布電容還與線圈的漏感一起形成LC振蕩，產(chǎn)生振鈴噪聲。要減小分布電容可以采取下列措施：
?。?） 繞組進(jìn)行分段繞制;
?。?）正確安排繞組的極性，以減小各繞組之間的電位差;
?。?）初級(jí)、次級(jí)繞組之間增加靜電屏蔽措施;
?。?）選擇漏磁勢(shì)組數(shù)M=4。