变压三明治绕法：初级包次级？还是次级包初级？

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三明治绕法

        三明治绕法久负盛名，几乎每个做电源的人都知道这种绕法，但真正对三明治绕法做过深入研究的人，应该不多。相信很多人都吃过三明治，就是两层面包中间夹一层奶油。顾名思义，三明治绕法就是两层夹一层的绕法。由于被夹在中间的绕组不同，三明治又分为两种绕法：初级夹次级，次级夹初级。到底哪种绕法比较好？

初级夹次级的绕法
一般的单输出电源，变压器分为3个绕组，初级绕组Np,次级绕组Ns,辅助电源绕组Nb；

        先来看第一种，初级夹次级的绕法(也叫初级平均绕法)如上图，顺序为Np/2,Ns,Np/2,Nb。
        此种绕法有大量优点
        由于增加了初次级的有效耦合面积，可以极大的减少变压器的漏感，而减少漏感带来的好处是显而易见的：漏感引起的电压尖峰会降低，这就使MOSFET的电压应力降低，同时，由MOSFET与散热片引起的共模干扰电流也可以降低，从而改善EMI;由于在初级中间加入了一个次级绕组，所以减少了变压器初级的层间分布电容，而层间电容的减少，就会使电路中的寄生振荡减少，同样可以降低MOSFET与次级整流管的电压电流应力，改善EMI。


次级夹初级的绕法
        第二种，次级夹初级的绕法(也叫次级平均绕法)

如上图，顺序为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。

当输出是低压大电流时，一般采用此种绕法，其优点有二：

1、可以有效降低铜损引起的温升：由于输出是低压大电流，故铜损对导线的长度较为敏感，绕在内侧的Ns/2可以有效较少绕线长度，从而降低此Ns/2绕组的铜损及发热。外层的Ns/2虽说绕线相对较长，但是基本上是在变压器的外层，散热良好故温度也不会太高。

2、可以减少初级耦合至变压器磁芯高频干扰。由于初级远离磁芯，次级电压低，故引起的高频干扰小。

三明治绕法与EMI

我们大家来进一步深入讨论下这个三明治绕发对EMI的影响。

三明治绕法对EMI的有利因数

我们来看初级夹次级的绕法，我们知道，变压器的初级由于电压较高，所以绕组较多，一般要超过2层，有时甚至达到4-5层，这就给变压器带来一个分布参数---层间电容，形成原理相信大家都清楚，我就不多解释了。当MOSFET关断的时候，变压器的漏感与MOSFET的结电容以及变压器的层间电容会产生振动，幅度达到几十甚至超过一百V，这对MOSFET与EMI来说都是不允许的，所以，我们增加RCD吸收来抑制这个振荡，达到保护MOSFET与改善EMI的目的。

上图即为反激电源MOSFET的Vds波形

从这个角度来说，三明治绕法是可以在一定程度上改善EMI。

三明治绕法对EMI的不利因素

从另外一个角度来说，三明治绕法确实是增加了初次级的耦合面积，减少了漏感，同时又使初次级的耦合电容增加了;当开关管反复开关时，电容也会反复充放电，也就是说会引起振荡，此振荡正比于开关频率，会对EMI产生不利的影响。

简单来说三明治绕法使初级与次级之间的杂散电容增加，给EMI提供了阻抗更低的通路，最常见的对策是变压器副便绕组对原边大电容之间跨接一个Y电容把噪声旁路掉。

综合来讲三明治绕法带来的优势非常明显的，至于初级包次级还是次级包初级这个严格来讲要看实际情况而定了，本人建议用初级包次级的绕法，毕竟一般的变压器都是原边匝数比副边匝数多得多，绕起来比较好操作。绕起来方便好绕其实也是比较重要的，可以把变压器绕得更平整同样也可以增强耦合性减少漏感！