各种技术领域中行波管放大器的应用方案

各种技术领域中行波管放大器的应用方案

　　4、变压器分布参数影响的仿真分析

　　根据以上分析，用软件PSPICE进行仿真。所使用的参数如图6所示，仿真波形如图7所示。

　　图6 仿真原理图

　　figure6 schematic diagram of the simulation

　　图7 用PSPICE计算出的波形

　　figure7 the waveform computed by PSPICE

　　由图7的仿真波形可见，由于分布参数的存在，在上升沿时具有上冲，在下降沿时存在下冲。互感和漏感能量在开关转换瞬时引起电压尖峰，造成损耗增加，严重时会造成开关管损坏，同时也是EMI的主要来源，因此必须加以控制。

　　5、变压器分布参数的抑制和利用

　　5.1 变压器分布参数的抑制

　　根据漏感和分布电容的产生原因，可以采取以下措施来进行抑制。

　　(1)减少漏感的方法

　　① 减少绕组的匝数，选用高饱和磁感应强度、低损耗的磁性材料;

　　② 减少绕组的厚度，增加绕组的高度;

　　③ 尽可能减少绕组间的绝缘厚度;

　　④ 初、次级绕组采用分层交叉绕制;

　　⑤ 初、次级绕线应双线并绕。

　　(2)减少分布电容的方法

　　① 绕组分段绕制;

　　② 正确安排绕组的极性，减少它们之间的电位差;

　　③ 采用静电屏蔽措施。

　　5.2 变压器分布参数的利用

　　为满足小型化要求，同时克服分布参数的影响，使开关变换器在高频下高效率地运行，自20世纪70年代以来，国内外不断研究开发高频软开关技术[4]。软开关技术很好地利用了电路中的分布参数，将寄生电感和电容作为谐振元件的一部分，消除了分布参数引起的电压尖峰。图8所示谐振变换器电路,图9给出的相应仿真波形，较为形象地说明了软开关利用分布参数所达到的效果。

　　图9 用PSPICE计算出的波形

　　figure9 the waveform computed by PSPICE

　　图8 谐振变换器电路

　　figure8 the resonant convertor

　　6、结束语

　　当变压器高频化后，随之而来的有很多问题，比如铁损和铜损的增加，趋肤效应和临近效应的加强等。由此可见，针对不同的场合，应根据不同工作要求，合理设计变压器，尽可能减小漏感和分布电容，增大励磁电感，使变压器性能接近理想情况。本文作者创新点:针对高频变压器分布参数问题,做了仿真分析并提出了在设计和绕制变压器时能够减小分布参数的几种措施。