【導讀】變壓器繞組繞在磁芯骨架上，特別是繞組的層數(shù)較多時，不可避免的會產(chǎn)生分布電容，由于變壓器工作在高頻狀態(tài)下，這些分布電容對變壓器的工作狀態(tài)將產(chǎn)生非常大的影響，如引起波形產(chǎn)生振蕩，EMC變差，變壓器發(fā)熱等。所以我們需要優(yōu)化變壓器的匝間電容。
變壓器的分布電容主要為4個部分：繞組匝間電容，層間電容，繞組電容和雜散電容。
繞組匝間電容是將變壓器兩個相鄰的繞組比作兩塊極板，當給兩塊極板加上適當?shù)碾妷簳r，極板之間就會產(chǎn)生電場，并儲存電荷。
繞組的層間電容指的是每個單獨繞組各層之間的電容。在繞制變壓器時，一般會出現(xiàn)單個繞組需要繞2層或2層以上，此時的每2層之間都會形成一個電場，即會產(chǎn)生一個等效電容效應(yīng)，我們把這個電容稱為層間電容。
如下圖：
電容C就是層間電容
層間電容是變壓器的分布電容中對電路影響最重要的因素，因為這個電容會跟漏感在MOS開通與關(guān)閉的時候，產(chǎn)生振蕩，從而加大MOS與次級Diode的電壓應(yīng)力，使EMC變差。
我們可以用以下四種方法來將它的影響降到可以接受的范圍。
方法一：增大繞組的距離來減小層間電容，最有代表性的就是采用三層絕緣線。但這個方法有缺點，因為線的外徑粗了之后，帶來的后果就是繞線層數(shù)的增加，增加了層間電容。
方法二：可通過選擇繞線窗口比較寬的磁芯骨架，因為繞線窗口寬，那么單層繞線可以繞更多的匝數(shù)，也意味著可以有效的降低繞線層數(shù)，層間電容就有效降低了。這是最直接有效的。缺點就是選擇磁芯骨架要受到電源結(jié)構(gòu)尺寸的限制。
方法三：可以采用交叉堆疊繞法來降低層間電容，如下圖
此繞法有顯著缺點，會增加初次級之間的耦合面積，也就是會加大初次級繞組之間的電容，使EMC變差。
方法四：改變繞制工藝
先來看看普通繞法
如上圖，這是我們常用的U型繞法，可以看到，在第1匝與第2N匝之間的壓差將非常大，由公式Q=C*U可知，壓差越大，在這個電容上儲存的電荷就越多，這個地方的干擾電壓斜率將非常大，在這個地方形成的干擾就越大。
我們可以采用Z型繞法降低這個影響，如下圖
此種繞法可以顯著降低電壓斜率，對EMC是非常有利的。缺點就是繞制工藝相對復雜。
繞組電容就是指繞組之間產(chǎn)生的電容，比如說初級繞組Np與次級繞組Ns之間的電容。由于此電容存在于初次級繞組之間，對電路的EMI是非常不利的，因為初級產(chǎn)生的共模電流信號可以通過這個電容耦合到次級中去，這就造成了非常大的共模干擾，而共模干擾可能會引起電路噪音或者輸出不穩(wěn)定。
辦法是在初次級繞組之間加一個屏蔽層，并且用這個屏蔽層接到電路中的某點，來降低電容的影響。這種屏蔽層被稱為法拉第屏蔽層，由銅箔或者繞組構(gòu)成。在用銅箔時，我們一般會繞0.9Ts或者1.1Ts，不會繞1Ts，因為這樣容易短路，短路就會導致磁力線短路，電感就接近為零，再反射到初級，初級的電感也為零，這時候如果產(chǎn)品通電的話就會短路炸機了。
變壓器的匝間電容是我們不希望產(chǎn)生的，電容越大，對線路的干擾就越大，嚴重時會改變電路的參數(shù)，甚至造成電路無法工作。所以，在設(shè)計變壓器時，應(yīng)盡量進行合理的材料選擇，優(yōu)化繞制工藝，以達到減少匝間電容的目的。
