[发明专利]一种变压器线圈寄生电容消除方法

说明书

本发明提供一种变压器线圈寄生电容消除方法，其包括建立等效分析模型电路，设立模型组，模型组为至少两个绕组任意组合，基于模型电路分析模型组中任意一个绕组中的寄生电容对另一个绕组的影响，在磁芯中产生磁通量；在模型组中任意一个绕组上按照计算公式布置方向为负的消除电容，以消除剩下绕组中任意一个与其对应的绕组上寄生电容的影响。本发明通过消除变压器的寄生电容，从而降低EMI，提高变压器传递交流电压的精准度，可以获得一个线性度高的、较为理想的交流电压分压器件。

技术领域

本发明涉及高精度测量技术领域，尤其涉及一种变压器线圈寄生电容消除方法。

背景技术

随着仪器仪表制造行业的发展，电子科技的进步，仪器仪表行业目前的发展面临着困境，这有很多原因，现代仪器仪表设计正朝着高精度化、高准确度的方向不断追求极致似的发展。如何将仪器仪表的测量系统误差尽可能的消除，成为仪器仪表制造商最为关注的核心问题之一。

实际使用的变压器由于其绕组线圈不可避免存在绕组阻抗和寄生电容的影响。这是由于绕组中大面积的叠层会加剧变压器的电容效应,会严重影响变换器的工作性能。初级绕组和次级绕组之间的寄生电容为共模噪声提供了低阻抗路径,从而导致严重的EMI问题。并且，寄生电容的储能特性使变压器输入电流增加，导致变换器效率降低、二次侧整流装置电压应力高等问题。因此，在设计变换器的过程中必须考虑变压器寄生电容的影响，如何消除变压器的寄生电容成为研究的重点。

另外，谈到变压器或者电感器等电感寄生电容消除影响时，经常寄希望在工艺上下功夫，当然，会有所改善，但是却带来其他负面效果：工艺成本高，带来漏感增大，体积增大，成本增加等不利因数。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种通过消除变压器的寄生电容，从而降低EMI，提高变压器传递交流电压的精准度，可以获得一个线性度高的、较为理想的交流电压分压器件的变压器线圈寄生电容消除方法。

为了实现上述主要目的，本发明提供的一种变压器线圈寄生电容消除方法，包括建立等效分析模型电路；设立模型组，所述模型组为至少两个绕组任意组合；基于模型电路分析模型组中任意一个绕组中的寄生电容对另一个绕组的影响，在磁芯中产生磁通量；在所述模型组中任意一个绕组上按照计算公式布置方向为负的消除电容，以消除剩下绕组中任意一个与其对应的绕组上寄生电容的影响。

进一步的方案中，在所述模型组中任意两个或两个以上绕组上按照计算公式布置方向为负的消除电容，以消除剩下绕组中任意两个或两个以上与其对应的绕组上寄生电容的影响，或者在所述模型组中所有绕组上按照计算公式布置方向为负的消除电容，以消除所述模型组中与其一一对应的所有绕组上寄生电容的影响。

更进一步的方案中，建立等效分析模型电路具体包括：在一个环形铁芯上紧密绕制三个绕组L1、L2、L3，其匝数分别为N1、N2、N3，其产生的寄生电容分别是电容C1、C2、C3。

更进一步的方案中，分析L2、L3绕组中的寄生电容对L1绕组的影响，假设给L1绕组一个激励V1，将在磁芯中形成磁通量θ，假设电容C2形成的电流i_C2在磁芯中的磁通量为θ₂，表示为公式(1)：

其中，θ₂为L2绕组感应电流在磁芯产生的磁通量；u为磁芯相对磁导率；S为磁芯横截面积；i_C2为L2绕组感应电流；ω为角频率；C₂为L2绕组寄生电容。

更进一步的方案中，对磁通量θ₂进行单独分析，在L1绕组上产生电流在变压器一次侧满足公式(2)：

其中，为θ₂在L1绕组上产生的电流；/为因L2绕组寄生电容影响，折算到L1绕组上等效产生的电容。