1、什麼是漏感

 

漏感是電機初次級在耦合的過程中漏掉的那一部份磁通。

 

變壓器的漏感應該是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。

 

漏lou感gan在zai哪na？雖sui然ran印yin製zhi電dian路lu板ban上shang的de印yin製zhi導dao線xian以yi及ji變bian壓ya器qi的de引yin線xian端duan也ye是shi漏lou感gan的de一yi部bu分fen，但dan大da部bu分fen漏lou感gan在zai變bian壓ya器qi原yuan邊bian側ce繞rao組zu中zhong，尤you其qi是shi那na些xie與yu副fu邊bian側ce繞rao組zu有you耦ou合he關guan係xi的de原yuan邊bian側ce繞rao組zu中zhong。

 

 

louganshiyinweibianyaqiyizuxianquandaolingyizucitongliangbuwanquanouheerchanshengdedianganfenliang。renhechujixianquandaocijixianquancitongliangmeiyououhedebufenhuibiaoxianchuyigeyuchujichuanliandeganxingzukang，yincizaiyuanlituzhong
，louganbiaoshiweizailixiangbianyaqichujixianquanqianduanyigeerwaidediangan。

 

在zai特te定ding應ying用yong中zhong

，如ru開kai關guan電dian源yuan和he照zhao明ming整zheng流liu器qi
，變bian壓ya器qi的de漏lou感gan在zai產chan品pin設she計ji中zhong會hui產chan生sheng重zhong要yao的de功gong能neng影ying響xiang。因yin此ci，準zhun確que的de漏lou感gan測ce量liang對dui於yu變bian壓ya器qi製zhi造zao商shang來lai說shuo通tong常chang是shi一yi項xiang重zhong要yao的de步bu驟zhou。

 

理想變壓器

 

理論上的理想變壓器沒有損耗。電壓比直接為匝數比，電流比為匝數比的倒數（圖1）。

 

 

實際變壓器

 

在實際的變壓器中，初級線圈的某些磁通量不會耦合到次級線圈。這些“漏掉”的磁通量不會參與變壓器的工作，可以表示為額外的與線圈串聯的感性阻抗（圖 2）。

 

 

實際的變壓器加入空氣間隙

 

在zai某mou些xie變bian壓ya器qi的de設she計ji中zhong
，漏lou感gan必bi須xu要yao在zai總zong的de電dian感gan量liang占zhan更geng大da的de比bi例li
，並bing設she定ding一yi個ge小xiao的de誤wu差cha。漏lou感gan量liang比bi例li的de增zeng加jia通tong常chang通tong過guo在zai磁ci芯xin中zhong引yin入ru空kong氣qi間jian隙xi來lai實shi現xian，因yin而er降jiang低di磁ci芯xin的de磁ci導dao率lv以yi及ji初chu級ji線xian圈quan的de電dian感gan。因yin此ci初chu級ji線xian圈quan與yu次ci級ji線xian圈quan磁ci通tong量liang不bu耦ou合he部bu分fen所suo占zhan的de比bi例li也ye會hui增zeng加jia（圖 3）。

 

 

那麼氣隙是否跟漏感有線性關係？

 

下麵以一個例子來說明變壓器漏感與氣隙大小的3種關係：不變、變大、變小。

 

見下圖，假設氣隙1、2、3使得磁阻R1=R2=R3，忽略窗口的那少部分磁通，可知

 

Φ=Φ1+Φ2。

 

 

存在下麵3種情況：

 

1、增加氣隙1，R1>R3，使得Φ1>Φ2，即耦合到Ns的磁通更多，漏感減小。

 

2、增加氣隙2
，R1=R3還是成立
，Φ1=Φ2，即耦合到Ns的磁通不變
，漏感不變。

 

3、增加氣隙3，R1<R3，Φ1<Φ2，即耦合到Ns的磁通減少
，漏感增大。

 

變壓器漏感與氣隙大小的關係
，不能簡單說增大
、減小或者不變，得根據具體的繞組結構，磁芯結構來分析。

 

決定漏感大小的因素

 

對於固定的已經製作好的變壓器,漏感與以下幾個因素有關:

 

K:繞組係數,正比於漏感,對於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製,那麼,取0.85,這就是為什麼推薦三明治繞製方法的原因,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.把繞組的匝數控製在最少的程度,對減小漏感非常有好處.匝數對漏感的影響是二次方的關係。

 

Nx:繞組的匝數。

 

W:繞組寬度,剛才已經說過了.大家可以拿一個很普通的BOBIN來分析一下。

 

Tins:繞線絕緣厚度。

 

bW:製作好的變壓器所有繞組的厚度。

 

2
、漏感的危害與防護

 

漏感是指沒有耦合到磁心或者其他繞組的可測量的電感量.它就像一個獨立的電感串入在電路中.它導致開關管關斷的時候DS之間出現尖峰.因為它的磁通無法被二次側繞組匝鏈。

 

漏感可看作與變壓器原邊側電感串聯的寄生電感。所以，在開關管關斷瞬間

，這兩個電感中的電流都是Ipkp，即原邊側峰值電流。

 

但是，在開關管關斷時，原邊側電感能量可以通過互感轉移到副邊（通過輸出二極管）釋放，但漏感能量無處可去。

 

 

因此，它會以巨大的電壓尖峰形式來“發泄怨氣"。見圖。

 

 

如果不盡力吸收這些漏感能量，尖峰會很高，將造成開關管損壞既然這些能量肯定不能傳輸到副邊側，那就隻有兩種選擇：要麼設法回饋至輸人電容
，要麼設法消耗掉（損耗）。簡單起見，通常選擇後者。一般可直接采用穩壓管鉗位方法

，如圖所示。

 

 

當然
，穩壓管電壓必須根據開關管所能承受的最大電壓來選擇注意
，出於一些原因（特別是效率），最好把穩壓管與阻塞二極管串聯後，並聯在原邊側繞組上，如圖所示。

 

另外一種方法是，運用電容並聯電阻的方式實現RCD；在大部分低功率應用場合都會采用簡單易實現的RCD鉗位電路來減緩電壓尖峰。

 

因此RCD鉗位電路以其簡潔易實現多用於小功率場合。圖 1和圖 2分別為反激電路中的RCD鉗位電路和電容C兩端的電壓波形。

 

 

引入RCD鉗位電路
，目的是消耗漏感能量，但不能消耗主勵磁電感能量
，否則會降低電路效率，因此在電路設計調試過程中要選擇恰當的R及C的值
，以使其剛好消耗掉漏感能量。下麵將分析其工作原理。

 

當開關管Q關斷時，變壓器初級線圈電壓反向，同時漏感LK釋放能量直接對C進行充電，電容C電壓迅速上升，二極管D截止後C通過R進行放電

 

若C值較大，C上電壓緩慢上升
，副邊反激過衝小，變壓器能量不能迅速傳遞到副邊
；若C值zhi特te別bie大da，電dian壓ya峰feng值zhi小xiao於yu副fu邊bian反fan射she電dian壓ya
，則ze鉗qian位wei電dian容rong上shang電dian壓ya將jiang一yi直zhi保bao持chi在zai副fu邊bian反fan射she電dian壓ya附fu近jin
，即ji鉗qian位wei電dian阻zu變bian為wei負fu載zai，一yi直zhi在zai消xiao耗hao磁ci芯xin能neng量liang，此ci時shi電dian容rong兩liang端duan波bo形xing如ru圖tu (a)所示。

 

 

電容兩端波形

 

若RC過小，則電容C充電較快，且C將通過電阻R很快放電，整個過程中漏感能量消耗很快
，在Q開通前鉗位電阻則成為變壓器的負載
，消耗變壓器存儲的能量，降低效率，電容C兩端波形如圖 (b)所示。

 

若RC值取值比較合適，到開關管Q再次開通時，電容C上電壓剛好放到接近於變壓器副邊反射的電壓，此時鉗位效果較好，電容C兩端波形如圖 (c)所示。

 

 

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