[发明专利]反激电源变压器屏蔽绕组匝数设计方法

权利要求书

1.一种反激电源变压器屏蔽绕组匝数设计方法，包括如下步骤：

(1)为反激电源选定变压器，并测定变压器结构参数；

(2)求解变压器原边绕组与副边绕组之间的分布电容以及变压器屏蔽绕组与副边绕组之间的分布电容；

对于任一段原边绕组与副边绕组之间分布电容C_ps0的计算表达式如下：

其中：ε_ps为对应段原边绕组与副边绕组相邻部分之间介质的介电常数，l_avps为对应段原边绕组与副边绕组相邻部分之间介质的周长，d_ps为对应段原边绕组与副边绕组相邻部分之间介质的厚度，h_p1和h_p2为对应段原边绕组上与副边绕组相邻部分两端分别与原边绕组低压端的距离且h_p2>h_p1；

对于任一段屏蔽绕组与副边绕组之间分布电容C_shs0的计算表达式如下：

其中：ε_shs为对应段屏蔽绕组与副边绕组相邻部分之间介质的介电常数，l_avshs为对应段屏蔽绕组与副边绕组相邻部分之间介质的周长，d_shs为对应段屏蔽绕组与副边绕组相邻部分之间介质的厚度，h_sh1和h_sh2为对应段屏蔽绕组上与副边绕组相邻部分两端分别与屏蔽绕组低压端的距离且h_sh2>h_sh1；

(3)根据上述分布电容结合共模电流传播路径，推导出系统共模电流i_CM与屏蔽绕组匝数N_sh的关系函数，并利用该关系函数通过以下公式计算共模电流i_CM；

其中：i_pj为变压器中第j段原边绕组与副边绕组相邻部分之间的共模电流，n为变压器中原边绕组与副边绕组相邻部分的段数，i_shk为变压器中第k段屏蔽绕组与副边绕组相邻部分之间的共模电流，m为屏蔽绕组与副边绕组相邻部分的段数；上述关系函数包含g_p(N_sh)和g_sh(N_sh)两部分，则变压器中任一段原边绕组与副边绕组相邻部分之间的共模电流g_p(N_sh)为共模电流i_p与屏蔽绕组匝数N_sh的关系函数；变压器中任一段屏蔽绕组与副边绕组相邻部分之间的共模电流g_sh(N_sh)为共模电流i_sh与屏蔽绕组匝数N_sh的关系函数，v为每匝绕组上的电压增量，t代表时间；

所述关系函数g_p(N_sh)的表达式如下：

其中：h_s1和h_s2为副边绕组上与对应段原边绕组相邻部分两端分别与副边绕组低压端的距离且h_s2>h_s1，N₀为原边绕组低压端电压变化率与副边绕组低压端电压变化率之差相对于dv/dt的倍数，N_p和N_s分别为原边绕组和副边绕组的匝数，H_p为原边绕组的总宽度，H_s为副边绕组的总宽度；

所述关系函数g_sh(N_sh)的表达式如下：

其中：h_s3和h_s4为副边绕组上与对应段屏蔽绕组相邻部分两端分别与副边绕组低压端的距离且h_s4>h_s3，N₁为屏蔽绕组低压端电压变化率与副边绕组低压端电压变化率之差相对于dv/dt的倍数，N_sh为屏蔽绕组的匝数，k_sh为每匝屏蔽绕组的宽度；

(4)令系统共模电流i_CM＝0对上述公式进行求解，对求解得到的根四舍五入取整后即作为屏蔽绕组最优匝数。