单片开关电源高频变压器的设计要点

级绕组应靠近初级，以增加耦合，减小磁场泄漏。当次级匝数很少时，为了增加与初级的耦合，宜采用多股线平行并绕方式均匀分布在整个骨架上，以增加覆盖面积。在条件允许的情况下，用箔绕组作为次级也是增加耦合的一种好办法。

（ a） 次 级 用 三 重 绝 缘 线

（ b） 全 部 用 漆 包 线

图 2 绕 组 的 排 列 方 式

在开关电源的工作过程中，绕组的分布电容反复被充、放电，其上的能量都被吸收掉了。分布电容不仅使电源效率降低，它还与绕组的分布电感构成LC振荡器，会产生振铃噪声。初级绕组分布电容的影响尤为显著。为减小分布电容，应尽量减小每匝导线的长度，并将初级绕组的始端接漏极，利用一部分初级绕组起到屏蔽作用，减小相邻绕组的耦合程度。

4 抑制高频变压器音频噪声

4.1 抑制高频变压器的音频噪声

高频变压器EE或EI型磁芯之间的吸引力，能使两个磁芯发生位移；绕组电流相互间的引力或斥力，也 能 使 线 圈 产 生 偏 移 。 此 外 ， 受 机 械 振 动 时 能 导 致 周 期 性 的 形 变 。 上 述 因 素 均 会 使 高 频 变 压 器 在 工 作 时 发 出 音 频 噪 声 。10 W以 下 单 片 开 关 电 源 的 音 频 噪 声 频 率 ， 约 为 10 kHz～ 20 kHz。

为防止磁芯之间产生相对位移，通常以环氧树脂作胶合剂，将两个磁芯的3个接触面（含中心柱）进行粘接。但这种刚性连接方式的效果并不理想。因为这无法将音频噪声减至最低，况且胶合剂过多，磁芯在受机械应力时还容易折断。国外最近采用一种特殊的“玻璃珠”（glass beads）胶合剂，来粘合EE、EI等类型的铁氧体磁芯，效果甚佳。这种胶合剂是把玻璃珠和胶着物按照1：9的比例配制而成的混合物，它在100℃以上的温度环境中放置1h即可固化。其作用与滚珠轴承有某种相似之处，固化后每个磁芯仍能独立地在小范围内产生形变或移位，而总体位置不变，这就对形变起到了抑制作用。用玻璃珠胶合剂粘接的高频变压器内部结构如图3所示。采用这种工艺可将音频噪声降低5dB。

图3 高 频 变 压 器 内 部 结 构 图4高 频 变 压 器 的 屏 蔽 带

4.2 高频变压器的屏蔽

为防止高频变压器的泄漏磁场对相邻电路造成干扰，可把一铜片环绕在变压器外部，构成如图4所示的屏蔽带。该屏蔽带相当于短路环，能对泄漏磁场起到抑制作用，屏蔽带应与地接通。

5 结语

单片开关电源高频变压器的设计要点分3个方面：

1）尽量降低高频变压器的损耗；

2）尽量减少高频变压器的漏感；

3）尽量抑制高频变压器的音频噪声。