【摘 要】
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高频高压变压器是高压电源中实现升压以及信号隔离的重要元件,其性能好坏直接关系到高压电源运行的稳定性。衡量高频高压变压器的好坏,除了要考虑一般变压器中涉及的效率、运
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高频高压变压器是高压电源中实现升压以及信号隔离的重要元件,其性能好坏直接关系到高压电源运行的稳定性。衡量高频高压变压器的好坏,除了要考虑一般变压器中涉及的效率、运行特性等方面,还要考虑分布参数的影响。因为高压化导致变压器绕组之间的场强增强,引起绕组间分布电容变大;同时随着频率的不断升高,高频高压变压器分布参数对原边电流、EMI等影响更加明显。高频高压变压器分布参数与变压器本身的绕组结构等因素有关,目前通过经验公式计算的分布参数,是一种粗略计算,只适合一些简单的理论分析。因此如何通过可靠的方法测量高频高压变压器分布参数并通过改善高频高压变压器绕组结构降低分布参数影响成为本文研究的核心。从不同的角度,总结了变压器分布参数的等效模型,通过对比分析采用π型等效电路作为分布参数影响分析以及测量的依据;通过在相同实验条件下测量U型绕组结构和分段绕组结构变压器原边电流,验证了分段绕制可以有效降低分布电容的影响。根据二端口网络法,对不同绕组结构变压器在不同频率下进行了开路和短路实验,根据测量结果计算出了U型绕组结构与分段绕组结构漏感和分布电容的数值,进一步说明了改善高频高压变压器绕组结构能够减小分布参数。根据有限元原理,利用Ansoft软件中Maxwell2D分析工具对高频高压变压器进行2D建模,通过仿真分析得到电势、电场以及能量的分布图,进而根据静电场理论计算出了分布电容大小,通过对比实验测量结果,验证了有限元分析方法的可行性。
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