反激辅助绕组的位置夹在中间还是放到最外层?

在电力电子领域，三明治绕法是一种广泛应用于变压器绕制的技术，特别是在开关电源中，其独特的绕制方式能够显著影响变压器的性能，包括漏感、电磁干扰(EMI)、效率等方面。三明治绕法的基本思路是将绕组以两层夹一层的结构进行绕制，根据被夹在中间的绕组不同，可以分为初级夹次级和次级夹初级两种形式。

一、三明治绕法概述

三明治绕法，顾名思义，就是将绕组以两层夹一层的结构进行绕制。这种绕法通过优化绕组的布局，有效减少了变压器的漏感和层间分布电容，从而降低了电磁干扰和电压电流应力，提高了开关电源的性能和可靠性。在实际应用中，三明治绕法可以根据电源的具体需求和输出特性，选择初级夹次级或次级夹初级的绕制方式。

二、反激辅助绕组的作用

反激辅助绕组，通常用于提供开关电源的启动电压、维持电压或进行反馈控制。在反激式开关电源中，辅助绕组的位置和绕制方式会直接影响电源的性能和稳定性。因此，在绕制变压器时，选择合适的辅助绕组位置至关重要。

三、初级夹次级绕法中辅助绕组的位置选择

在初级夹次级的绕法中，初级绕组被分为两部分，次级绕组被夹在中间。如果辅助绕组也夹在中间，即顺序为Np/2、Ns、Np/2、Nb(其中Np为初级绕组，Ns为次级绕组，Nb为辅助绕组)，这种绕法具有以下优点：

减少漏感：由于增加了初次级的有效耦合面积，可以极大地减少变压器的漏感。漏感减少带来的好处包括降低漏感引起的电压尖峰，从而降低MOSFET的电压应力，提高电源的可靠性。

降低共模干扰电流：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(电磁干扰)。这对于提高电源的电磁兼容性具有重要意义。

减少寄生振荡：在初级中间加入了一个次级绕组，减少了变压器初级的层间分布电容，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，进一步改善EMI。

然而，将辅助绕组夹在中间也存在一定的局限性。例如，如果辅助绕组的匝数较多或电流较大，可能会增加绕组的复杂性和成本。此外，由于辅助绕组位于中间层，其散热条件可能不如位于最外层的绕组。

四、次级夹初级绕法中辅助绕组的位置选择

在次级夹初级的绕法中，次级绕组被分为两部分，被初级绕组夹在中间。如果辅助绕组放在最外层，即顺序为Ns/2、Np、Ns/2、Nb，这种绕法具有以下优点：

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可以有效减少绕线长度，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，但基本上是在变压器的外层，散热良好，故温度也不会太高。

减少高频干扰：由于初级远离磁芯，次级电压低，故引起的高频干扰小。这对于提高电源的电磁兼容性同样具有重要意义。

便于散热和维护：将辅助绕组放在最外层，可以更方便地进行散热和维护。这对于提高电源的可靠性和延长使用寿命具有积极作用。

然而，将辅助绕组放在最外层也存在一定的挑战。例如，最外层的绕组更容易受到外部环境的干扰和影响，需要采取额外的保护措施来提高其稳定性和可靠性。此外，如果辅助绕组的匝数较少或电流较小，可能会增加绕制的难度和成本。

五、结论

综上所述，三明治绕法中辅助绕组的位置选择需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。在初级夹次级的绕法中，将辅助绕组夹在中间可以显著减少漏感、降低共模干扰电流和寄生振荡，从而提高电源的性能和可靠性。然而，这种绕法可能增加绕组的复杂性和成本，且辅助绕组的散热条件可能不如位于最外层的绕组。在次级夹初级的绕法中，将辅助绕组放在最外层可以降低铜损引起的温升、减少高频干扰，并便于散热和维护。但需要注意的是，最外层的绕组更容易受到外部环境的干扰和影响，需要采取额外的保护措施来提高其稳定性和可靠性。

因此，在实际应用中，应根据电源的具体需求和输出特性，综合考虑上述因素，选择合适的三明治绕法和辅助绕组位置。同时，还需要对绕制工艺和材料进行精心设计和优化，以确保电源的性能和可靠性达到最佳状态。