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國家電網：開關電源變壓器共模電感設計注意事項
在電源變壓器的設計過程中，工程師們需要嚴格的計算并完成共模電感設計和數值選取，這直接關系到開關電源變壓器的運行精度。在今天的文章中，我們將會就開關電源變壓器的共模電感設計展開簡要分析，看在電源變壓器共模電感設計和計算過程中，都應該注意哪些問題。 在電源變壓器的設計和制作過程中，工程師所要進行的共模電感設計，其所需要的基本參數主要有三個，分別是輸入電流，阻抗及頻率，磁芯選取。先來看輸入電流。這一參數值直接決定了繞組所需的線徑。在線徑的計算和選取時，電流密度通常取值為400A/cm³，但此取值須隨電感溫升的變化。通常情況下，繞組使用單根導線作業，這樣可削減高頻噪聲及趨膚效應損失。 在計算過程中，開關電源變壓器共模電感的阻抗在所給的頻率條件下，一般規定為zui小值。串聯的線性阻抗可提供一般要求的噪聲衰減。但實際上，線性阻抗問題往往是zui容易被人忽視的，因此設計人員經常以50W線性阻抗穩定網絡儀來測試共模電感，并漸漸成為一種標準測試共模電感性能的方法。但所得的結果與實際通常有相當大的差別。實際上，共模電感在正常時角頻首先會產生每八音度增加-6dB衰減(角頻是共模電感產生-3dB)的頻率此角頻通常很低，以便感抗能夠提供阻抗。因此，電感可以用這一公式來表達，即：Ls=Xx/2πf 。 這里還有一個問題需要工程師需要注意，那就是在進行共模電感設計時須注意磁芯材料和所需的圈數問題。首先來看磁芯型號的選取問題，此時如果有規定電感空間，我們就按此空間來選取合適的磁芯型號，如沒有規定，通常磁芯型號的隨意選取。 在確定了電源變壓器的磁芯型號之后，接下來的工作就是計算磁芯所能繞zui大圈數。通常來說，共模電感有兩繞組，一般為單層，且每繞組分布在磁芯的每一邊，兩繞組中間須隔開一定的距離。雙層及堆積繞組亦有偶爾使用，但此種作法會提高繞組的分布電容及降低電感的高頻性能。由于銅線的線徑已由線性電流的大小所決定，內圓周長可以由磁芯的內圓半徑減去銅線半徑計算得來。故zui大圈數的就可以銅線加絕緣的線徑及每個繞組所占據的圓周來計算。