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三種常見的變壓器噪聲抑制方案分享,工程師必知

發(fā)布時間:2015-10-19 責任編輯:sherry

【導讀】在電源變壓器的設計過程中,工程師不僅需要使其符合設計要求,變壓器噪聲抑制也是其中的一個重要環(huán)節(jié)。平時可以用哪些方法對電源變壓器進行噪聲抑制?從哪些角度入手可以全面解決噪聲問題?
 
在今天的文章中,我們將會為大家分享三種常見的變壓器噪聲抑制方案,以便于工程師們進行參考。
 
在應用過程中,其實電源變壓器本身并不是產(chǎn)生噪聲的根源,而是電網(wǎng)中的高頻尖峰脈沖噪聲電網(wǎng)中最常見的高頻尖峰脈沖噪聲,就是通過電源變壓器傳給下一級電子線路的。其主要途徑并不是初、次級問的交流電磁耦合,而是通過變壓器初、次級問的分布電容。這種高頻尖峰脈沖噪聲的運行過程如下圖圖1所示。一般變壓器在高頻情況下兩者之間的分布電容約有數(shù)百皮法,對高頻噪聲呈現(xiàn)很低的阻抗,以致電網(wǎng)的噪聲干擾比較容易地通過變壓器對電子線路形成干擾。
電源變壓器高頻尖峰脈沖噪聲運行過程
圖1電源變壓器高頻尖峰脈沖噪聲運行過程
 
就國內(nèi)的設計應用情況來看,目前常見的變壓器噪聲抑制的措施有三個方面,分別是在初級次級間加靜電屏蔽、設置隔離變壓器和采用初次級分段繞制。下面我們將會就這三個方面一一展開敘述。
 
初次級間加靜電屏蔽
 
在電源變壓器的初次級間加靜電屏蔽,能夠非常有效的實現(xiàn)對高頻尖峰脈沖噪聲進行抑制。這種方法的實現(xiàn)方式也非常簡單,在繞制完變壓器的初次級繞組后,工程師可以在初級繞組上再加用一層薄銅皮,注意這一層薄銅皮的始端與末端要有重疊部分,并保證重疊部分要相互絕緣。另外還有一個問題需要工程師注意,變壓器屏蔽層的引線阻抗z的大小對屏蔽效果也有很大的影響,所以引出線要盡可能地短而粗。為了減小引出線與屏蔽層問的接觸電阻,保證電子設備長期穩(wěn)定地可靠地工作,在這里我們最好直接利用屏蔽層的銅皮作引線。為了減小加屏蔽層后殘存的分布電容值,可采取在繞制時將繞組的寬度繞窄一些,而將屏蔽層加寬的辦法以減少電力線的泄漏。
 
設置隔離變壓器
 
除了在初次級間加靜電屏蔽的方法之外,設置隔離變壓器的辦法也一樣可以進行電源變壓器的噪聲抑制。為防止電網(wǎng)中的噪聲進入電源部分,在實際應用中工程師們可以采用初次級匝數(shù)比為1:1的隔離變壓器。初次級繞組分開繞制,各自獨立加屏蔽,以減少初次級問的分布電容。需要注意的問題是,在對屏蔽層和鐵心采用不同的接法時,其分布電容和直流電阻也不同。
 
采用初次級分段繞制
(a)一般電源變壓器初次級分段繞制后的效果(b)電源變壓器初次級線圈分兩部分繞制后的效果
 
采用初次級分段繞制,也可以實現(xiàn)電源變壓器噪聲抑制。就目前國內(nèi)的產(chǎn)品應用情況來看,使用初次級分段繞制技術,對抗共模噪聲有非常明顯的抑制效果。上圖中,2(a)所示為一般變壓器,若采用如圖所示的分段繞制技術分作兩部分來繞,此時的共模干擾將大大降低。除此之外,該繞法還有另外的優(yōu)點。假設圖2(a)和圖2(b)變壓器的初次級繞組只有兩層,則圖2(a)的繞組的a、b間有450V電位差,而如圖2(b)將初次級線圈分兩部分繞制,a、b之間的電位差就只有225V了。很顯然,前者產(chǎn)生的分部電容將有很大的泄漏電流,而后者只有一半的電位差,其泄漏電流就會大大減少。
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