高频高压变压器分布电容的分析与处理0

开发研究高频变压器设计时的漏电感和分布电容的探究广东省东莞市大忠电子有限公司曹洪武摘要：电源、家电、通讯等使用的高频变压器,通常需要控制漏电感、分布电容等电性参数。

设计时，为了降低成本，选择常规材料是首选;为了有竞争力也会选用常规结构，这样可以省工时。

但随着技术的提升，终端产品要求的提高,对相应的零部件等的要求也提高了，因此元器件也随着终端产品的要求而提高。

高频变压器的技术也在提高，变压器的参数达到更好地配合终端产品，除了材料方便的选择，还有结构方面也可以调整,配合达到终端产品的要求。

本文对高频变压器设计时的漏电感和分布电容展开了研究,具有一定的参考借鉴价值。

关键词:变压器;漏电感;分布电容0 引言设计变压器时候，需要综合考虑材料、性能、结构和成本等要素，以充分满足其性能。

但变压器的漏电感与分布电容不容易同时满足,一般情况漏电感减小，那么分布电容就会上升，而分布电容减小,那么漏电感就会上升。

因此，在设计变压器时，针对不同的变压器，选择不同的材料,也要选择不同的结构，这样选择才能更好达到性能要求，更适合终端使用。

(1) 漏电感是变压器中一次绕线与二次绕线的耦合系 数。

数值较小时，构成变压器的绕线的一部分不会有变压作用，而是与Choke Coil有等效成分所产生的。

若一次绕线与二次绕线完全耦合（耦合系数k=l)为理想的变压器时，漏电感数值为零。

但一般变压器的耦合系数多为1以下，因为未完全耦合，所以绕线的一部分才会有电感的功能。

(2)分布电容是指由非电容形态形成的一种分布参数。

带电电缆、变压器对地都有一定的分布电容，而分布电容大小取决于电缆的几何尺寸、电缆的长度和绝缘材料等，它由2个存在压差而又相互绝缘的导体所构成。

1变压器中有漏电感和分布电容一般在变压器中存在不少于2个绕组，由定义可以看出变压器中存在着2个参数，就是漏电感和分布电容。

变压器初级与次级至少各1个绕组,有的变压器初级与次级超过2个绕组以上，因此变压器中就存在了漏电感和分布电容。

变压器的分布电容分析开关电源变压器的分布电容 开关变压器初、次级线圈的分布电容，对开关电源性能指标的影响也很重要，它会与变压器线圈的漏感组成振荡回路产生振荡。

当输入脉冲电压的上升或下降率大于振荡波形的上升或下降率的时候，振荡回路就吸收能量，使输入脉冲波形的前、后沿都变差；而当输入脉冲电压的上升或下降率小于振荡波形的上升或下降率的时候，振荡回路就会释放能量，使电路产生振荡。

如果振荡回路的品质因数比较高，电路就会产生寄生振荡，并产生EMI 干扰。

另外，开关电源电压输入回路的滤波电感，其分布电容的大小对EMC 指标的影响非常大，因此在这里也需要对滤波电感线圈的分布电容构成以及原理有充分的理解。

从原理上来说，滤波电感线圈的分布电容与开关变压器线圈的分布电容基本上是没有根本区别的，因此，对变压器线圈分布电容的分析与计算方法，对滤波电感线圈同样有效。

开关变压器初、次级线圈的分布电容与结构有关，因此，要精确计算不同结构的开关变压器初、次级线圈的分布电容难度比较大。

下面我们先以最简单的双层线圈结构的开关变压器为例，计算它们的初级或次级线圈的分布电容。

图2-41是分析计算开关变压器线圈之间分布电容的原理图。

设圆柱形两层线圈之间的距离为d ，高度为h ，平均周长为g。

假定两层线圈之间沿高度的电位差为线性变化，即：Ux=Ua+(Ub-Ua) x/h （2-112）式中：Ux为两层线圈之间沿高度变化的电位差，Ua、Ub 分别为x=0和x=h处对应的电位差。

通常Ua=0 ，或Ua=Ub 。

设两个线圈相对应的两表层间的电场近似均匀分布，即近似平板电容器的电场，那么，根据（2-112）式就可以求得该电场贮存的能量为：式中， Cs变压器初级或次级两层线圈之间的分布电容；U为变压器两层线圈之间的工作电压；Ua、Ub 分别为x=0 和x=h 处对应的电位差。

对于变压器初级或次级仅有两层的线圈，它只有两种接法，如图2-42所示。

在图2-42-a中，Ua=0 ，Ub=U2-U1=U ；在图2-42-b 中，Ua=Ub=(U2-U1)/2=U/2 。

高频变压器分布电容研究综述变压器寄生参数、分布参数在高频下对变压器的影响成为制约高频、高磁导率、小体积变压器研究的重要因素，也是该领域研究的重点。

本文对近几年高频变压器分布电容的研究情况进行了总结，首先重点介绍了现有的高频变压器模型，并分析了高频变压器分布电容对电路的影响，最后总结了抑制分布电容的方法。

同时文章指出该领域今后的研究方向：磁导率与寄生参数以及EMI直接之间的关系。

标签：开关电源；高频变压器；分布电容；模型；抑制措施0 引言随着磁性材料以及开关电源技术的不断发展，变压器逐渐呈现出磁导率高、频率高以及体积小的特点[1～2]。

在变压器高频化、小型化的过程中，一些在低频情况下被忽略的问题越来越重要，如漏感、分布电容。

这些寄生参数在高频下的影响越来越显著，甚至可能严重影响开关电源的性能[3～4]。

应用普通的变压器模型无法描述和解释高频下的一些电路现象，研究变压器高频下的等值模型以及寄生参数对电路的影响机理，以寻求抑制寄生参数的影响，成为该领域广泛关注的重点。

近几年，很多学者对高频变压器的寄生参数、分布参数进行了大量的研究。

本文主要从含分布电容的高频变压器模型、分布电容对电路的影响及其抑制措施三个方面的研究情况进行了总结。

1 考虑分布电容的高频变压器模型目前，国内外研究人员在高频变压器建模方面做了大量的研究，提出各种不同的高频变压器的模型。

这些建模方法主要分为三种，第一种是采用数值分析法，该方法适合于变压器设计但.是需要大量的关于变压器几何尺寸、电磁特性信息；第二种方法，根据变压器的静电学的行为对分布电容建模，该方法是根据静电学的特性，将工作在线性状态下的变压器看做一个端口网络，然后根据端口网络特性来求解相关模型参数，因此该方法具有建模简单，容易理解的特点；第三种方法，通过应用集总等效电容来对变压器的分布电容的物理效应进行建模。

应用该方法建立的模型，其模型中参数的物理意义明确，比较适合从工程角度对变压器进行分析。

Dianqi Gongcheng yu Zidonghua ♦电气工程与自动化高频变压器的设计方法和分布参数模型介绍陈尊杰1夏书生1钱峰1田煜2金平2(1.国网新源水电有限公司新安江水力发电厂，浙江杭州311608；2•河海大学，江苏南京210000)摘要:随着用户对用电质量和安全可靠性的要求越来越高，加上当前对变压器小型化、轻便化的要求，传统电力变压器已不能满足社会发展的需求。

研究表明，通过电力电子技术和变压器的 ，可 传统 压器质量 大 陷’高频变压器作为电力电子变压器(PET )的核心器件， 传 的作用，在未来有着很大的发展空间’现主要介绍高频变压器的设计方法和型,对高频 压器损耗和有重要作用°关键词：电力 子变压器(PET )；高频变压器 型0引C来，可能有高 和可电能质量等优点的电力电子变压器(Power Electronic Trans ­former ， PET )，为能 网的的研究 叭高频压器PET 的核 ， 的高频 压器性能的 ， 的 高频压器 和效率’因此，高频压器的和型 ，研Z °1电力电子变压器介绍1997年，来自美国德州农工大学的Moonshik Kang 博士设AC /AC的PET ， 压器 的能 1示’ 其样机启发，研究人员大都认可这既能降低变压器 的 和重量，还备更高的传能力和 的"2#°中高压交流DCAC低压交流AC/DC ACZAC高频交流高频变压器高频交流直流端口图1基于AC /AC 变换的PET 结构图2高频变压器的设计压器时，既要考虑 能 的难易，也要考虑建造、运行与维修成本，工作性能素’成本素包括压器 的 和量、材料 艺的经济性，工作性能素 压器的输出、最高工作、特温环境应用时可允许的最大温升’常用的 软件自动 、面 AP 、几何系KG 都能满足 压器的要求’软件，只需要 .压器参，便可通过内置算 动进行 ，简单便’但 本文的研究对象不是传统压器，使用材料不软件库中，难使用软件 高频压器’ 相对,AP 有成型的计算过程和 论依据，不 材料限制，也更常用， 本文 选择AP高频压器’2.1磁芯材料选择及其尺寸计算根据额压！N 、流"n 和磁通密度#m ，结合Ansys 仿真来选择磁芯材料。

高频高压变压器分布电容的分析与处理摘要：本文在分析高频变压器分布参数机理的基础上，以高压直流LCC谐振变换器为实例，阐述了高频高压变压器分布电容对电路带来的不利影响，提出了一种补偿的方法，进行了仿真和实验，提出了高频高压变压器分布电容的测试方法，推导了补偿电感的计算公式，综合使用了两种针对分布电容的处理方法。

实验结果表明该方法的正确性。

关键词：分布电容高频变压器 LCC谐振Analysis and Disposal of Distributed Capacitance in High-Frequencyand High-Voltage TransformerJin Shun1 ， Zheng Guang1 ，Shi Ming2（Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, China; Xi’anTelecom, Xi’an 710003,China）Abstract: On the base of analyzing of mechanism of distributed parameters in high frequency transformer, and with a instance of LCC resonant converter , the disadvantage of distributed capacitance in high-frequency and high-voltage transformer is described .A compensation method ,waveforms of both simulation and experiment, and a method of measuring distributed capacitance are given .Formula for calculation compensation inductance is derived .Two methods are used in solving the trouble . Experimental results are presented to verify the theory.Key words: Distributed Capacitance HighFrequency Transformer LCC Resonant1 前言随着(a)(b)图1 (a)变压器磁路中的绕组（b）图1a的等效电路对待该电容的处理主要有两种方法，一是利用，二是补偿。

变压器小结：变压器中的分布电容与屏蔽第一篇：变压器小结：变压器中的分布电容与屏蔽变压器小结：变压器中的分布电容与屏蔽时间：2010-01-22 2199次阅读【网友评论2条我要评论】收藏实际电路都是由非理想元件组成的，在设计中可能会遇到许多预料不到的情况。

在调试如图1所示的普通全桥电源时，输出不是料想中平稳的波形，而是不时发生间歇振荡，并发出“吱吱”声，有时甚至会烧毁开关管。

对电路进行分析后未发现结构上可能导致不稳定的因素，于是改变输出采样的电压比，将输出调定在半电压24V上，使用90V的输入直流电压，在保证功率管安全的情况下进行调试。

待电路工作正常后，再缓慢升高输入直流电压，经过多次试验，发现当Ui为180～250V时就可能引发振荡，最后判定是驱动变压器各个绕组之间的分布电容在捣乱。

两只开关管的电容分布如图2所示，其中C2是绕组NA的下端M 与NB的上端P间的分布电容。

当驱动变压器的绕组NA输出正脉冲时NB输出负脉冲，TA管由截止转为饱和导通，于是TA管的源极即M点的电位急速升高，并通过电容C2提升NB绕组上端P的电位，升高的数值与两个绕组的分布电容C1、C2、C3有关，还和P点到地的高频阻抗以及M点电位上升的速度有关。

如果提升的数值大于NB绕组自身的负脉冲幅度，就会引发TB管的瞬时导通，从而出现前面所述的间歇振荡。

其他各管导通时也会有类似情况发生。

解决电磁干扰一般有三种途径，一是降低干扰源的强度，二是增强被驱动的MOS管的抗干扰能力，三是阻隔干扰的通路。

在本例中，干扰源就是变压器要传递的脉冲，这是无法降低的。

给驱动加上负压，可以大大增强MOS管的抗干扰能力，这种方法为许多电源所采用。

本例采用第三种方法，即在驱动变压器的各绕组间加绕屏蔽层，其结构如图3所示，共5个绕组和5个屏蔽层。

整个变压器包括屏蔽层从左向右逐层绕制，N1接到控制回路的地；两个下管驱动绕组由于电位变化不大，同时与N2连接，实际上是接到了功率地；N3和N4将上管绕组NA包了起来，并与NA的异名端相接；N5将绕组ND与NA隔离。

220kV变压器高压侧套管电容超标分析和处理发表时间：2018-09-12T17:07:37.333Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：侯仪[导读] 摘要：本文主要就220kV变压器高压侧套管电容超标分析和处理进行探讨，以供广大同行参考。

（山东电力设备有限公司山东省济南市 250022）摘要：本文主要就220kV变压器高压侧套管电容超标分析和处理进行探讨，以供广大同行参考。

关键词：220KV；变压器；高压套管 1故障现象某个220KV变压器1号主变在高压预试工作中发现，B相高压侧套管（型号：ETG-252/1250，生产厂家：抚顺传奇套管有限公司）电容量由2015年的257.9pF增长至286.9pF，变化率超出规程规定范围，综合讨论研究，初步判定为套管内部两层绝缘屏被击穿，需对变压器B相高压侧套管进行整体更换。

2分析故障原因（1）套管表面脏污吸收水分后，使绝缘电阻降低，其后果是容易发生闪络，造成跳闸。

同时，闪络也会损坏套管表面。

脏污吸收水分后，导电性提高，不仅引起表面闪络，还可能因泄漏电流增加，使绝缘套管发热并造成瓷质损坏，甚至击穿。

（2）由于高压套管胶垫密封失效，油纸电容式套管顶部密封不良，可能导致进水使绝缘击穿，下部密封不良使套管渗油，导致油面下降。

（3）由于胶垫质量不过关或超周期运行使胶垫老化。

3处理过程3.1施工环境（1）进行GIS解体及变压器排油，施工现场空气湿度不大于75%，施工现场有防尘、防潮的措施，保证工作中不起尘。

（2）B相高压套管气室气体已回收。

（3）1号主变绝缘油已排至主变进人口门下端20cm处。

3.2套管更换前的相关试验（1）待安装的套管在现场进行交接试验应合格。

（2）变压器绝缘油试验应合格。

（3）新SF6气体检测应合格。

3.3脚手架搭建、吊点安装、桥架拆除在主变低压侧左侧搭设施工脚手架，脚手架底部用竹胶板铺平，在B相套管中间法兰处搭建一个平台，在主变B相进人门处搭建一个平台；在管线层B相套管上方安装两个对称的吊点拆除上方桥架，将桥架线缆移向旁边，拆除主变高压侧B相至管线层地板，准备枕木备用。

高压电容器组运行中常见故障和处理方法高压电容器组运行中常见故障相信大家从一些文章中都看见了故障的问题，也有人是从一些操作中明白故障的源头。

面对高压电容器组故障有什么解决方法呢，这就是本文的目的了。

详细的为你解说高压电容器组的故障以及处理方法。

1）爆炸，喷油：多发生在没有安装内部保护元件的高压电容器组，原因是内部发生相间短路或相对外壳击穿。

处理可安装内部保护元件，使电容器在发生爆炸前从电网中切除；也可以用熔断器对单台电容器进行保护；2）异常响声：运行中的电容器有稳定均匀，不太大的交流声是正常的；若出现“滋滋”声或“沽沽”声，一般为内部局部放电，“沽沽”声一般为内部绝缘崩溃的前兆。

应加强巡视，发现异常响声应立即停止运行，并查找原因或更换。

3）发热：原因：街头螺丝松动引起虚接而发热；投切频繁，反复受浪涌电流的影响而发热；长期过电压，过负荷而发热；环境温度高，设计不合理，通风不合理引起发热；处理办法：停电检修时拧紧螺丝；运行中不要反复投切电容器；调换成额定电压高和额定容量大一点的电容器；改善通风条件，增大电容器之间的安装距离；3）漏油，渗油原因：搬运不当，使瓷套管与外壳接触地方出现裂纹或瓷套管裂纹，碰伤；安装不当，拧紧螺丝时，用力过猛，造成焊接处损伤；元件质量问题，本身存在裂纹；投用后温度变化大内压增加，出现或加重渗漏；保养不当，漆皮脱落，生锈引起渗漏；处理应加强保养，注意调节运行中电容器的温度或者更换新设备；瓷瓶表面爬电，闪络：原因是表面污秽，在天气较差和内外过电压的影响下易发生；应经常清扫，保持表面干净；在脏污严重的地区应采防污措施。

4）肚胀：原因：使用期间已过或本身质量问题；内部局部放电或过电压，过电流；处理方法：应加强巡视，发现肚胀应将压使用或退出更换。

这些都是我们在使用高压电容器运行中会遇到的问题，只要找出问题的根源解决就很简单了。

在使用前我们都要注意，例如一些外形破裂，测量不过关的电容器就请勿投入使用，避免造成不必要的麻烦。

电力电容故障分析及处理[摘要]电力电容器作为电力系统无功补偿、消除谐波的重要装置，电容器组的正常运行对于电力系统电能的质量与效益都起着重要的作用，但由于电容器本身的设计及运行条件各方面的原因，造成电容器的损坏率较高，本文就电力电容器常见的故障进行分析，最后提出相应的处理方法及预防措施。

[关键词]电力电容故障分析处理0概述电力系统中的大多数网络元件，特别是电感元件会消耗大量的无功功率，另外如变压器、电机等负载元件也需要无功功率，在超高压直流输电系统中，交流一直流一交流的过程中产生了各次谐波电流，同时直流输电线路需要大量的无功功率，所有的这些都需要装设大量的交直流滤波电容器，用以滤除各次谐波，同时进行无功补偿。

电容器的好坏对电能的质量与效益起着至关重要的作用。

1．电容器故障的常见原因1．1电容器设计、工艺方面(1)设计场强过高。

为了降低成本，取得较高的经济效益，电容器生产厂家设计的场强普遍偏高，场强过高是电容器损坏的一个重要原因。

(2)对损坏电容器进行解剖发现，元件中部存在没有浸透的现象。

(3)电流密度过大。

电容器元件并联数量较少，造成元件引线片电流密度较大，从而引起局部过热。

另外，芯子引出线截面较小，加上套管接线头与连线的压接方式不到位，接触电阻较大，在长期工作电流下发生过热，造成引出线与套管接线头的锡焊层熔化，产生渗油现象，导致电容器的密封遭到破坏。

(4)电容器设有配备单台熔丝，或配有熔丝但熔丝特性(安秒特性)太差。

当电容器内部元件严重击穿产生故障电流时。

熔丝不能及时熔断，同时，有效的继电保护措施未跟上，过电流使电容器内部的温度急剧上升，导致电容器胀裂或爆炸。

(5)产源质量差。

油纸绝缘没在严格的真空下干燥和浸渍处理、在长期工作电压下，内部残存的气泡产生局部放电现象。

局部放电进一步导致绝缘损伤和老化。

温升也随之增加，最终导致元件电化学击穿，电容器损坏。

1．2电容器运行环境方面(1)环境温度：电容器周围环境的温度太高或者太低。

高频变压器分布电容的影响因素分析一、本文概述随着电力电子技术的不断发展，高频变压器在电力系统中扮演着越来越重要的角色。

然而，高频变压器在运行时，其分布电容会对电路性能产生显著影响，从而影响整个系统的稳定性和效率。

因此，对高频变压器分布电容的影响因素的分析显得尤为重要。

本文旨在探讨高频变压器分布电容的主要影响因素，包括材料特性、结构设计和制造工艺等方面，以期为提高高频变压器性能提供理论支持和实践指导。

本文首先介绍了高频变压器分布电容的基本概念及其在系统中的作用，为后续的分析奠定了基础。

接着，从材料特性角度出发，详细分析了绝缘材料、导电材料等对分布电容的影响。

然后，结合结构设计，探讨了绕组排列、绝缘结构等因素对分布电容的影响机制。

本文还深入研究了制造工艺对分布电容的影响，包括绕组制作、绝缘处理等工艺环节。

通过对高频变压器分布电容影响因素的全面分析，本文旨在为高频变压器的优化设计和制造提供理论支持，从而提高电力系统的稳定性和效率。

本文也为相关领域的研究人员和技术人员提供了有价值的参考和借鉴。

二、高频变压器分布电容的基本理论在高频变压器的设计与运行中，分布电容是一个关键参数，它直接影响着变压器的性能和工作效率。

理解高频变压器分布电容的基本理论，对于优化变压器设计、提高运行稳定性、降低能量损耗等方面都具有重要意义。

分布电容是指在高频变压器中，由于绕组之间、绕组与铁芯之间、绕组与地之间等存在的电场效应而产生的电容。

这些电容的存在会导致变压器在高频工作时产生漏电电流、降低变压器的效率，甚至可能引发谐振等问题。

高频变压器分布电容的大小受多种因素影响。

绕组的几何形状和尺寸是影响分布电容的关键因素。

绕组的长度、宽度、厚度以及绕组之间的间距等都会直接影响电容的大小。

绕组的绝缘材料和绝缘结构也会对分布电容产生影响。

绝缘材料的介电常数、厚度、均匀性等因素都会影响电容的大小和稳定性。

变压器的工作环境温度、工作频率以及磁通密度等因素也会对分布电容产生影响。

摘要：反激变换器的高频运行表明功率变压器寄生参数对变换器的性能影响很大。

变压器的寄生参数主要是漏感和分布电容，而设计过程中往往很少考虑分布电容。

该文给出了适用于工程分析的变压器高频简化模型，分析高频高压场合变压器寄生参数对反激变换器的影响。

继而给出寄生参数的确定方法，并基于此分析，提出控制寄生参数的工程方法，研究不同的绕组绕制方法和绕组位置布局对分布电容大小的影响，并通过实验验证了文中分析的正确性及抑制方法的实用性。

关键词：电力电子；分布电容；反激变换器；变压器；高频高压0 引言单端反激变换器具有拓扑结构简单，输入输出隔离，升降压范围宽，易于实现多路输出等优点，在中小功率场合具有一定优势，特别适合作为电子设备机内辅助电源的拓扑结构。

变压器作为反激变换器中的关键部件，对变换器的整机性能有着很大影响。

随着变换器小型化的发展趋势，需要进一步提高变换器的开关频率以减小变压器等磁性元件的体积、重量[1-3]。

但高频化的同时，变压器的寄生参数对变换器工作的影响却不容忽视[4-12]。

变压器的寄生参数主要是漏感和分布电容。

以往，设计者在设计反激变压器时，往往只对变压器的漏感加以重视。

然而，在高压小功率场合，变压器分布电容对反激变换器的运行特性及整机效率会有很大影响，不可忽视[8-13]。

对设计者而言，正确的理解这些寄生参数对反激变换器的影响，同时掌握合理控制寄生参数的方法，对设计出性能良好的变压器，进而保证反激变换器高性能的实现颇为重要。

为此，文中首先给出变压器寄生参数对反激变换器的影响分析，同时给出这些寄生参数的确定方法，并对变压器的不同绕法以及绕组布局对分布电容的影响进行了研究，对绕组分布电容及绕组间分布电容产生的影响作了分析，最后进行了实验验证。

1 变压器寄生参数对反激变换器的影响如图1，给出考虑寄生参数后的高压输入低压输出RCD 箝位反激变换器拓扑。

其中，Ll、Lm 分别表示原边漏感和磁化电感，C11 为原边绕组分布电容，C13、C24 表示原边与副边绕组不同接线端之间的分布电容。

高压电容器损坏故障分析及保护摘要随着我国电力电容器制造技术与设计水平的不断提高，高压电容器的故障率也在不断降低。

除电容器本身缺陷外，电网过电压、电网谐波引起的过电流、电容器失压、断路器操作引起的过电压与运行温度都会严重影响电容器的正常运行。

关键词高压电容器；损坏；故障分析0 引言高压电容器是目前电力系统使用最多的配件之一，随着我国电力电容器制造技术与设计水平的不断提高，高压电容器的故障率也在不断降低。

但由于影响电容器稳定运行的因素较多，除电容器本身缺陷外，电网过电压、电网谐波引起的过电流、电容器失压、断路器操作引起的过电压与运行温度都会严重影响电容器的正常运行，甚至引发电容器爆炸起火等恶性事故的发生。

本文通过对高压电容器损坏故障进行分析，对高压电容器的保护措施提出了一些简单的意见与看法。

1 高压电容器损坏故障分析1.1 电容器运行电压过高高压电容器运行电压可以反映出变电所母线系统电压的状况，并直接影响电容器的寿命和出力功能。

高压电容器内部在运行中的有功功率损耗主要由介质损失和导体电阻损失两部分组成，而其中的介质损失占高压电容器总有功功率损耗的98%以上。

高压电容器介质损耗会直接影响电容器的运行温度，可用下式表示：Pr= Qctgδ=ωCU2tgδ·10-3式中Pr为高压电容器的有功功率损耗；Qc为高压电容器的无功功率；tgδ为高压电容器的介质损失角正切值；ω为电网角频率；C为高压电容器的电容率；U为高压电容器的运行电压。

由公式可知，高压电容器有功功率损耗与无功功率同高压电容器运行电压的平方成正比；随着运行电压的增高，高压电容器的有功功率损耗会迅速增加，进而温度升高的速度也会增加，游离增大，导致电容器的绝缘寿命降低。

另外，因高压电容器连续运行的过电压一般定为额定电压的1.10倍，当电容器长时间处于过电压下运行时，会导致电容器产生过电流而损坏；所以，高压电容器组建需要安设完善的过电压保护装置。

变压器绕制工艺之变压器分布电容变压器绕组绕在磁芯骨架上，特别是饶组的层数较多时，不可避免的会产生分布电容，由于变压器工作在高频状态下，那么这些分布电容对变压器的工作状态将产生非常大的影响，如引起波形产生振荡，EMC变差，变压器发热等。

所以，我们很有必要对变压器的分布电容狠狠的研究一把，下面我们就对这个分布电容来展开讨论。

分布电容既然有危害，那么我们就要设法减小这个分布电容的影响，首先我们来分析下分布电容的组成。

变压器的分布电容主要分为4个部分：绕组匝间电容，层间电容，绕组电容，杂散电容，下面我们来分别介绍。

首先讲讲绕组匝间电容我们知道电容的基本构成就是两块极板，当两块极板加上适当的电压时，极板之间就会产生电场，并储存电荷。

那么，我们是否可以把变压器相邻两个绕组看成连个极板呢答案是可以的，这个电容就是绕组匝间电容。

以变压器初级绕组为例，当直流母线电压加在绕组两端时，各绕组将平均分配电压，每匝电压为 Vbus/N，也就是说每匝之间的电压差也是Vbus/N。

当初级MOS管开关时，此电压差将对这个匝间电容反复的充放电，特别是大功率电源，由于初级匝数少，每匝分配的电压高，那么这个影响就更严重。

但总的来说，匝间电容的影响相对于其他的分布电容来说，几乎可以忽略。

要减小这个电容的影响，我们可以从电容的定义式中找到答案：C=εS/4πkd其中 C:绕组匝间电容量ε：介电常数，由两极板之间介质决定S：极板正对面积k：静电力常量d：极板间的距离从上式我们可以看出，可以选用介电常数较低的漆包线来减小匝间电容，也可以增大绕组的距离来减小匝间电容，如采用三重绝缘线。

接下来我们来看看看绕组的层间电容，这里的层间电容指的是每个单独绕组各层之间的电容。

我们知道，在计算变压器时，一般会出现单个绕组需要绕2层或2层以上，那么此时的每2层之间都会形成一个电场，即会产生一个等效电容效应，我们把这个电容称为层间电容。

如下图：电容C就是层间电容层间电容是变压器的分布电容中对电路影响最重要的因素，因为这个电容会跟漏感在MOSFET开通于关闭的时候，产生振荡，从而加大MOSFET与次级Diode的电压应力，使EMC 变差。

开关电源高频变压器电容效应建模与分析【摘要】开关电源在电子领域中越来越重要，其已经逐渐成为各种电子设备不可或缺的一部分，因其微小化和高效化等特点，促使其代替变压器，更好的应用于设备中。

但是，开关电源并不是非常的完善，其中的高频变压器能够产生磁性干扰，促使开关电源高频化和高密度化受阻，高频变压器电容就是影响因素之一，其所形成的磁性能够直接干扰开关电源。

最佳的解决办法就是调整和优化变频器电容的效应的建模。

这正是本文研究的重点。

【关键词】开关电源；高频变压器；电容效应一、开关电源及其中的高频变压器所谓开关电源是利用现代电力电子技术，控制快关管开通和关断的时间比率，维持稳定输出电压的一种电源。

通常开关电源是由脉冲宽度调制控制IC和MOSFET构成的。

它具有造型小、应用方便、重量轻、效率高、危险性低等特点，促使其已经广泛的应用于各种电子设备中，成为当下这个雄心时代中电子领域不可或缺的一种电源方式。

目前开关电源主要分为两大类，即微型低功率开关电源和反转式串联开关电源。

微型低功率开关电源。

它的出现正好满足人们对开关电源微型化、高效化、方便等方面的需求，这是得微型低功率开关电源快速的代替变压器而广泛的应用于各种电子设备中。

反转式串联开关电源。

它所输出的电压是负电压，并且能够像负载输出电流，这是一般串联式开关所无法企及的。

另外，相对于一般串联式开关电源来说，他所输出的电流小于一般串联式开关电源的一倍，能够有效的节约电量的使用，实现长时间供电。

高频变压器是工作频率超过中频（10kHz）的电源变压器。

它是开关电源最主要的组成部分，直接决定快关电源的应用效果。

在开关电源中高频变压器主要的工作原理是当初级线圈游交流电流通过时磁芯产生交流磁通，促使次级线圈中感应出电压，再向外传输。

二、开关电源高频变压器电容效应建模与分析高频变压器作为开关电源的重要组成部分，其能够促使开关电源具有良好应用性的同时也会给开关电源带来一定的影响，阻碍开关电源进一步高频化和高密度化。