一文看懂变压器漏感的测试方法

　　一、漏感的定义

　　线圈所产生的磁力线不能都通过次级线圈，因此产生漏磁的电感称为漏感。指变压器初次级在耦合的过程中漏掉的那一部份磁通。

　　漏感的产生是由于某些初级（次级）磁通没有通过磁芯耦合到次级（初级），而是通过空气闭合返回到初级（次级）。

　　二、漏感产生的原因

　　导线的电导率大约为空气电导率的109倍，而变压器用的铁氧体磁芯材料的磁导率大约只有空气磁导率的104倍。因此磁通在通过铁氧体磁芯构成的磁路时，就会有一部分漏入空气，在空气中形成闭合磁路，从而产生漏磁。而且随着工作频率的提高，所使用的铁氧体磁芯材料的磁导率会降低。因此在高频下，这种现象更为明显。

　　三、影响漏感的几个因素

　　对于固定的已经制作好的变压器，漏感与以下几个因素有关：

　　K：绕组系数，正比于漏感，对于简单的一次绕组和二次绕组，取3，如果二次绕组与一次绕组交错绕制，那么，取0.85，这就是为什么推荐三明治绕制方法的原因，漏感下降很多很多，大概到原来的1/3还不到。

　　Lmt：整根绕线绕在骨架上平均每匝的长度。所以，变压器设计者喜欢选择磁心中柱长的磁心。绕组越宽，漏感就越减小。把绕组的匝数控制在最少的程度，对减小漏感非常有好处。匝数对漏感的影响是二次方的关系。

　　Nx：绕组的匝数

　　W：绕组宽度

　　Tins：绕线绝缘厚度

　　bW：制作好的变压器所有绕组的厚度。

　　但是，三明治绕法带来麻烦就是寄生电容增大，效率降低。这些电容是因为统一绕组邻近线圈电位不同引起。开关转换时，这些存储于其中的能量就会用尖峰的形式释放出来的。

　　四、减少漏感的主要方法

　　1每一组绕组都要绕紧，并且要分布平均

　　2引出线的地方要中规中矩，尽量成直角，紧贴骨架壁

　　3未能绕满一层的要平均疏绕满一层

　　4绝缘层尽量减少，满足耐压要求及可

　　5如空间有余，可考虑加长型的骨架，尽量减少厚度

　　如果是多层线圈，同理可作出更多层线圈的磁场分布图。为了减少漏感，可将初级和次级都分段。例如分成初级1/3→次级1/2→初级1/3→次级1/2→初级1/3或初级1/3→次级2/3→初级2/3→次级1/3等，最大磁场强度降低到1/9。但是，线圈分得太多，绕制工艺复杂，线圈间间隔比例加大，充填系数降低，同时初级与次级之间的屏蔽困难。

　　在输出与输入电压都比较低的情况下，又要求漏感非常小，如驱动变压器，可以采用双线并绕，同时采用窗口宽高比较大的磁芯，象罐型，RM型，PM铁氧体磁性，这样在窗口中磁场强度很低，可以获得较小的漏感。

　　五、开关电源变压器的漏感

　　任何变压器都存在漏感，但开关变压器的漏感对开关电源性能指标的影响特别重要。由于开关变压器漏感的存在，当控制开关断开的瞬间会产生反电动势，容易把开关器件过压击穿；漏感还可以与电路中的分布电容以及变压器线圈的分布电容组成振荡回路，使电路产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰。因此，分析漏感产生的原理和减少漏感的产生也是开关变压器设计的重要内容之一。

　　开关变压器线圈之间存在漏感，是因为线圈之间存在漏磁通而产生的；因此，计算出线圈之间的漏磁通量就可以计算出漏感的数值。要计算变压器线圈之间存在的漏磁通，首先是要知道两个线圈之间的磁场分布。我们知道螺旋线圈中的磁场分布与两块极板中的电场分布有些相似之处，就是螺旋线圈中磁场强度分布是基本均匀的，并且磁场能量基本集中在螺旋线圈之中。另外，在计算螺旋线圈之内或之外的磁场强度分布时，比较复杂的情况可用麦克斯韦定理或毕-沙定理，而比较简单的情况可用安培环路定律或磁路的克希霍夫定律。

　　六、怎样测量变压器的漏感

　　将次级侧短路，初级侧加电压至额定电流。这种方法叫做变压器短路试验。

　　变压器的T型等值模型中，出，次级漏抗接在串连支路中，励磁阻抗接在并联支路中。在做短路试验时励磁电流很小，一般为额定电流的3％，故可将励磁阻抗支路忽略。变压器模型简化称出，次级漏抗串连模型。由于次级短路，故初级侧外施电压除以电流即为该变压器的漏抗。在额定电流下的电压除以额定电压称为该变压器的短路电压百分数。

　　七、变压器漏感用伏安法测试方法

　　大多数客户要用原边漏感做为输出滤波电抗器，测试方法有两种，一个是我们熟悉的用LCR电桥表测试，另外一种是伏安法。所以客户订购时一定要问清楚验收方法，下面主要描述伏安法测试方法：

　　1.等效电路图：

　　2.测试方法：

　　将副边短路，即a、b、c、n短接在一起，原边通额定线电流，分别测试Uab，U不错，Uca，Ia，Ib，Ic数值；此时就相当于一个三相电抗器来测试；

　　3.参数应该满足如下关系：