許多的工程師對變壓器的繞制工藝把握不準(zhǔn),，導(dǎo)致做出來的產(chǎn)品，反復(fù)的調(diào)試才能符合初始的設(shè)計參數(shù)要求,，變壓器的工藝設(shè)計涉及到的東西很多,，下面我就這個問題向達家介紹一下各種繞制工藝對電源各項參數(shù)的影響,，希望能對大家有鎖幫助。
要想把變壓器設(shè)計好,，首先就需要選擇好變壓器,，變壓器的選擇受到很多的因素制約，首先,，需要計算好變壓器的Ap值,，得到Ap值之后，我們就要根據(jù)電源的結(jié)構(gòu)尺寸來初步選擇變壓器,，包括變壓器的高度,，寬度以及長度。當(dāng)電源的整體高度有限制時,，就需要考慮扁平型的變壓器,，臥式變壓器是首選。常見的有EE系列,，EC系列,，ER系列的臥式變壓器，EF系列與EFD系列變壓器,；如果是超薄的適配器與LED日光燈內(nèi)置電源,，可以考慮平面變壓器。而如果PCB的空間有限,，應(yīng)該選擇PQ,，RM，或者罐形磁芯,，因為這些磁芯的截面積大,，占用空間小，可以輸出更大的功率
其次,，在選擇變壓器的時候我們要根據(jù)電路的參數(shù)與側(cè)重點不同,，而選擇不同的變壓器。
比如,，在反激電源中,，我們希望漏感越小越好，因為漏感大小會影響功率器件的電壓與電流應(yīng)力,，同時對EMC也有不可忽視的影響，那么我們就找對漏感控制有利的變壓器,，如PQ型,，RM型，以及ERL型的變壓器,，再加上合理的繞法,，可以將漏感控制在3%以下,。又如LLC電源，我們希望用變壓器的漏感來作為諧振電感,，所以我們需要刻意加大漏感,，選用分槽的骨架來繞制比較理想,。
再次,，在選擇變壓器的時候，要考慮到成本與通用性,。成本不僅僅是每個企業(yè)老板關(guān)心的問題,，同樣是我們廣大研發(fā)工程師最糾結(jié)的問題，除非是少數(shù)軍品級別或高檔不計成本的電源,，我們在設(shè)計的時候要在性能參數(shù)與成本之間找到一個平衡點,，不要刻意去追求某個參數(shù)而忽略帶來的成本影響，有時哪怕每個變壓器增加幾分錢的成本,，如果批量起來,，都是不可忽略的一筆開支,。
除非由于商業(yè)因素的考慮,，希望自己的產(chǎn)品不被其它的廠商所抄襲,，一般不考慮私?；蚱T的變壓器磁芯與骨架，因為量產(chǎn)的時候,，供貨的渠道與周期都會受到很大的制約，而通用的磁芯,，無論在價格上還是在供貨渠道與周期都有很大的可選擇性,。看以下圖片：
選擇變壓器的時候,，還要考慮到為了符合安規(guī)標(biāo)準(zhǔn),，EMC性能,。首先,，要考慮變壓器骨架的繞線寬度，變壓器為了符合安規(guī)中的爬電就離要求,，一般都要在繞組邊上加3mm的擋墻,，那么這就縮小了變壓器骨架的可用繞線寬度；而如果不加擋墻的話,，就需要使用三重絕緣線,，而三重絕緣線的外徑一般比內(nèi)部的銅線直徑大0.2mm,，那么，同樣的窗口面積,，繞線的匝數(shù)相當(dāng)于減少了,。
其次，要考慮變壓器骨架的槽深,，有時為了EMC,，需要在變壓器內(nèi)部加入屏蔽層，有些用細線繞,，有的用銅箔繞,，這些繞組無疑會增加繞組的層數(shù)，也就是說可用于繞制變壓器其他繞組的槽深就減少了,。
選擇變壓器要考慮到繞組裝配工藝的影響
很多的工程師在設(shè)計變壓器的時候,，沒有考慮到裝配工藝，往往會出現(xiàn)這樣的情況：變壓器計算好之后,，把參數(shù)發(fā)給變壓器廠做樣；然后,，變壓器廠工程師打電話說繞不下,，磁芯太緊，不好裝配,，不利于量產(chǎn),；最后不得不修改變壓器參數(shù)；這樣無疑會延緩項目的進度,。所以在設(shè)計之初,，我們就要考慮到變壓器磁芯窗口的誤差，以及繞線工藝,、絕緣TAPE的厚度等因素,，這些因素都會影響變壓器的裝配；我們在計算時應(yīng)該對這些因素給予充分考慮,，留有一定的余量,。
變壓器的繞制方法與注意事項
普通分層繞法：
一般的單輸出電源，變壓器分為3個繞組,，初級繞組Np,次級繞組Ns,輔助電源繞組Nb,；當(dāng)實用普通分層繞法時，繞制的順序是：Np--Ns--Nb,，當(dāng)然也有的是采用Nb--Ns--Np的繞法,，但不常用。
此種繞法工藝簡單,，易于控制磁芯的各種參數(shù),，一致性較好，繞線成本低,，適用于大批量的生產(chǎn),，但漏感稍大，故適用于對漏感不敏感的小功率場合,，一般功率小于10W的電源中普遍實用這種繞法
三明治繞法
三明治繞法久負盛名,，幾乎每個做電源的人都知道這種繞法，但真正對三明治繞法做過深入研究的人,，應(yīng)該不多,。相信很多人都吃過三明治，就是兩層面包中間夾一層奶油,。顧名思義,，三明治繞法就是兩層夾一層的繞法。由于被夾在中間的繞組不同,，三明治又分為兩種繞法：初級夾次級,，次級夾初級。先來看第一種,，初級夾次級的繞法（也叫初級平均繞法）
如上圖,，順序為Np/2,Ns,Np/2,Nb，此種繞法有量大優(yōu)點,，由于增加了初次級的有效耦合面積,，可以極大的減少變壓器的漏感，而減少漏感帶來的好處是顯而易見的：漏感引起的電壓尖峰會降低,，這就使MOSFET的電壓應(yīng)力降低,，同時，由MOSFET與散熱片引起的共模干擾電流也可以降低,，從而改善EMI,；由于在初級中間加入了一個次級繞組，所以減少了變壓器初級的層間分布電容,，而層間電容的減少,，就會使電路中的寄生振蕩減少，同樣可以降低MOSFET與次級整流管的電壓電流應(yīng)力,，改善EMI,。
第二種，次級夾初級的繞法（也叫次級平均繞法）
如上圖,，順序為Ns/2,Np,Ns/2,Nb,。當(dāng)輸出是低壓大電流時，一般采用此種繞法,，其優(yōu)點有二：
1,、可以有效降低銅損引起的溫升：由于輸出是低壓大電流,，故銅損對導(dǎo)線的長度較為敏感，繞在內(nèi)側(cè)的Ns/2可以有效較少繞線長度,，從而降低此Ns/2繞組的銅損及發(fā)熱,。外層的Ns/2雖說繞線相對較長，但是基本上是在變壓器的外層,，散熱良好故溫度也不會太高,。
2、可以減少初級耦合至變壓器磁芯高頻干擾,。由于初級遠離磁芯,，次級電壓低，故引起的高頻干擾小,。
我們大家來進一步深入討論下這個三明治繞發(fā)對EMI的影響,。首先，我們來看初級夾次級的繞法,，我們知道,，變壓器的初級由于電壓較高，所以繞組較多,，一般要超過2層,，有時甚至達到4-5層，這就給變壓器帶來一個分布參數(shù)---層間電容,，形成原理相信大家都清楚,，我就不多解釋了。當(dāng)MOSFET關(guān)斷的時候,，變壓器的漏感與MOSFET的結(jié)電容以及變壓器的層間電容會產(chǎn)生振動,，幅度達到幾十甚至超過一百V，這對MOSFET與EMI來說都是不允許的,，所以,，我們增加RCD吸收來抑制這個振蕩，達到保護MOSFET與改善EMI的目的,。
上圖即為反激電源MOSFET的Vds波形
從這個角度來說,，三明治繞法是可以在一定程度上改善EMI。從另外一個角度來說,，三明治繞法確實是增加了初次級的耦合面積,，減少了漏感，同時又使初次級的耦合電容增加了,；當(dāng)開關(guān)管反復(fù)開關(guān)時,，電容也會反復(fù)充放電，也就是說會引起振蕩，此振蕩正比于開關(guān)頻率,，會對EMI產(chǎn)生不利的影響,。