开关电源中如何通过改善变压器工艺提高开关电源可靠性

3 绕组加工

3.1 初级绕组

初级绕组应放在最里层，这样可使变压器初级绕组每一匝用线长度最短，从而使整个绕组的用线为最少，这有效地减小了初级绕组自身的分布电容。在通常情况下，变压器的初级绕组被设计成两层以下的绕组，可使变压器的漏感为最小。

初级绕组放在最里面，使初级绕组得到了其他绕组的屏蔽，有助于减小变压器初级绕组和邻近器件之间电磁噪声的相互耦合。

初级绕组放在最里面，使初级绕组的起始端作为连接开关电源功率晶体管的漏极或集电极驱动端，可减少变压器初级对开关电源其他部分电磁骚扰的耦合。

3.2 次级绕组

初级绕组绕完，要加绕(3～5)层绝缘垫衬再绕制次级绕组。这样可减小初级绕组和次级绕组之间分布电容的电容量，也增大了初级和次级之间的绝缘强度，符合绝缘耐压的要求。减小变压器初级和次级之间的电容有利于减小开关电源输出端的共模骚扰。

如果开关电源的次级有多路输出，并且输出之间是不共地的，为了减小漏感，让功率最大的次级靠近变压器的初级绕组。如果这个次级绕组只有相对较少几匝，则为了改进耦合情况，还是应当设法将它布满完整的一层，如可以采用多根导线并联的办法，有助于改进次级绕组的填充系数。其他次级绕组紧密的绕在这个次级绕组的上面。

当开关电源多路输出采用共地技术时，处理方法简单一些。次级可以采用变压器抽头形式输出，次级绕组间不需要采取绝缘隔离，从而使变压器的绕制更加紧凑，变压器的磁耦合得到加强，能够改善轻载时的稳压性能。

3.3 偏压绕组

偏压绕组绕在初级和次级之间，还是绕在最外层，和开关电源的调整是根据次级电压还是初级电压进行有关。如果电压调整是根据次级来进行的，则偏压绕组应放在初级和次级之间，这样有助于减少电源产生的传导骚扰发射。如果电压调整是根据初级来进行的，则偏压绕组应绕在变压器的最外层，这可使偏压绕组和次级绕组之间保持最大的耦合，而与初级绕组之间的耦合减至最小。初级偏压绕组最好能布满完整的一层，如果偏压绕组的匝数很少，则可以采取加粗偏压绕组的线径，或者用多根导线并联绕制，改进偏压绕组的填充情况。这一改进措施实际上也改进了采用次级电压来调节电源的屏蔽能力，同样也改进了采用初级电压来调节电源时，次级绕组对偏压绕组的耦合情况。

4 结束语

本文介绍了开关电源变压器的加工工艺，通过变压器绕组的绕制来改进开关电源的EMI指标，希望给从事开关电源设计人员提供一些参考。

参考文献

[1] 钱振宇 .开关电源的电磁兼容性设计与测试.电子工业出版社，2006

[2] 赵建领 .Protel电路设计与制版宝典. 电子工业出版社，2007

作者简介

王小波(1978-)，女，本科，中国兵器工业第二○八研究所，工程师。