[科普中国]-三明治绕法

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。

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。

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EMI1。

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。

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。首先，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。

优缺点采用三明治绕法可以减小变压器的漏感，这样可以减小功率开关管的电压应力，从而可以减小吸收电路，间接的提高了电源的效率。但是采用三明治绕法会增加初次级之间的耦合电容，在开关电源的工作过程中，绕组的分布电容反复充放，不仅使电源效率降低，它还与绕组的分布电感构成LC振荡器会产生振铃噪声。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学