昂宝变压器的设计步骤
昂宝变压器设计
匝比还决定这次级整流二极管的反向耐压值 Vd = Vo + Vin(max) / n
匝比的选取
匝比决定着初级的MOSFET的电压应力 Vmos = Vin(max) + n*(Vo + Vf)
由左图可知，增 大匝比会使开关 MOSFET的Vds 电压应力增大， Snubber电路的 损耗也加大，从 而影响电源的整 体效率。
变压器的绕制技术
绕组的绝缘
当绕完一个绕组之后，绕组 需要将线折回到进线端的骨 架定位脚时，需要先包1-2层 胶带进行绝缘，然后才将线 折过来。 且线尽量以90度左右的角度 折弯，以尽量满足对匝数精 度的要求。 绕线为了满足安规对绝缘的 要求，一般加挡墙或使用三 重绝缘线，且各绕组之间加 高强度的绝缘胶带。
注意：
在进线与出线的边沿，特别是多股 线同时绕制时，由于漆包线的折弯， 造成占用的空间比正常绕组一圈时 大
变压器的绕制技术
尽量绕满整数层
在计算好变压器匝数与线径直之后，接下来需要根据骨架宽度与深 度验算是否能容纳下所有的绕组，此时需要考虑漆包线的外径，挡 墙宽度，绝缘胶带厚度，折线厚度等因素。 当发现绕组不是整数层时，就需要调整匝数或线径以满足单个绕组 为整数层的要求，因为小数层绕组(特别处在最里层时)容易造成后 续的绕组不平整，从而影响绕线的分布参数与绝缘强度。
变压器的绕制技术
单层圈数的计算：
在计算单层圈数时，是通 过骨架宽度除以漆包线的 外径，得到的值需要将小 数点以后的数值舍去，并 需要减去一圈作为进出线 的余量。 例：EFD30的幅宽是20mm， 假如初级线径是0.5mm(外 径则为0.55mm)，那么可 以绕制最多的圈数是 20mm/0.55mm-1=35.36 取整之后为35T
变压器制作流程
变压器制作流程变压器是一种用来改变交流电压的电气设备，它在电力系统中起着至关重要的作用。
在本文中，我们将介绍变压器的制作流程，帮助大家更好地了解变压器的工作原理和制作过程。
首先，变压器的制作需要准备一些基本材料和工具，包括铁芯、绕组线、绝缘纸、绝缘漆、绝缘胶带、绝缘管等材料，以及绕线机、绝缘测试仪、绝缘处理设备等工具。
在准备工作完成后，制作变压器的具体流程如下：1. 铁芯制备，首先需要对铁芯进行切割和组装，以满足变压器设计的要求。
铁芯的质量和形状对变压器的性能有着重要的影响，因此在铁芯制备过程中需要严格控制尺寸和形状的精度。
2. 绕组制作，绕组是变压器中起着电磁能转换作用的部件，它由绕组线和绝缘材料组成。
在绕组制作过程中，需要根据设计要求将绕组线绕制在铁芯上，并使用绝缘纸、绝缘漆等材料对绕组进行绝缘处理，以确保绕组的安全可靠。
3. 绝缘处理，在整个变压器制作过程中，绝缘处理是至关重要的环节。
通过对绕组和铁芯进行绝缘处理，可以有效地防止绝缘击穿和绝缘老化现象的发生，提高变压器的安全可靠性。
4. 组装调试，在完成铁芯制备、绕组制作和绝缘处理后，需要将它们进行组装，并进行一系列的调试工作。
包括绝缘测试、匝间电压测试、短路测试等，以确保变压器的性能符合设计要求。
5. 油浸处理，对于一些大型变压器来说，还需要进行油浸处理。
油浸处理可以有效地提高变压器的绝缘性能，同时还可以对变压器进行散热和防腐蚀处理。
通过以上几个步骤，一个完整的变压器制作流程就完成了。
在实际生产中，还需要严格按照相关标准和规范进行操作，确保变压器的质量和性能达到要求。
总之，变压器的制作流程虽然复杂，但是通过科学的工艺和严格的质量控制，可以生产出高质量、高性能的变压器产品，为电力系统的稳定运行提供了重要保障。
希望本文能够帮助大家更好地了解变压器的制作过程，对相关领域的从业人员有所帮助。
昂宝的变压器设计步骤
1 2
考虑绕线空间，尽量选择窗口面积大的磁芯，查表选择 Aw和Ae
13
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4.变压器设计步骤
4.8 计算变压器初级、次级匝数、辅助绕组匝数和气隙长度
初级绕组的匝数
NP =
¾ ¾
Vin min × t on max Ae × Bm
增加或者减小匝数只会分别引起磁芯损耗减小或增加 在100kHz条件下，损耗与B2.86成正比，匝数减小5%会使磁芯损耗增加 15%
6
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4.变压器设计步骤
4.1 选择开关管和输出整流二极管
¾ ¾
开关管MOSFET:耐压值为Vmos 输出二极管:肖特基二极管 最大反向电压VD 正向导通压降为VF
7
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4.变压器设计步骤
4.2 计算变压器匝比
考虑开关器件电压应力的余量(Typ.=20%)
4.变压器设计步骤
4.1 选择开关管和输出整流二极管 4.2 计算变压器匝比 4.3 确定最低输入电压和最大占空比 4.4 反激变换器的工作过程分析 4.5 计算初级临界电流均值和峰值 4.6 计算变压器初级电感量 4.7 选择变压器磁芯 4.8 计算变压器初级匝数、次级匝数和气隙长度 4.9 满载时峰值电流 4.10 最大工作磁芯密度Bmax 4.11 计算变压器初级电流、副边电流的有效值 4.12 计算原边绕组、副边绕组的线径，估算窗口占有率 4.13 计算绕组的铜损 4.14 变压器绕线结构及工艺
4.6 计算变压器初级电感量
¾
最低输入电压，BCM条件下，最大导通时间
Ton max =
¾
变压器制作工艺流程教材演示文档
包铜箔
理線
焊錫
a
4
變壓器製作工藝流程---繞線作業流程
圖1:
圖2:
圖3:
羊 毛氈
繞線
磁環
圖4:
套管 銅線從磁環及羊毛毰
中引出,出線處必須
用套管保護,防止刮
傷銅線漆包膜 a
5
變壓器製作工藝流程---繞線作業流程
繞線
繞線:分為密繞、疏繞、平均疏繞、置中密繞、靠PIN端、
頂端密繞.
注意事項及重點:
1. 繞線須平整,不可交叉重疊.
a
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變壓器製作工藝流程---繞線作業流程
包銅箔
圖1:
圖2:
包繞組銅箔
a
包內銅箔
12
變壓器製作工藝流程---繞線作業流程
包銅箔
包銅箔:銅箔分為繞組銅箔和內銅箔. 繞組銅箔起承受大電流作用,內銅箔起屏蔽作用.
注意事項及重点: 1. 兩銅箔焊點不可重疊,且放置位置須正确(一般放在線包轉角處), 2. 防止線包超胖. 3. 2. 焊銅箔時銅箔焊點須光滑,且不可有冷焊,未焊飽滿等不良現象 4. 3. 銅箔的首尾端是否有絕緣且重疊2-3mm. 5. 4. 點檢烙铁的溫度是否在SOP規定的範圍內.(425℃±5℃)
圖1:
圖2:
密繞
圖3:
疏繞
圖4:
平均疏繞
a
靠PIN端密繞
7
變壓器製作工藝流程---繞線作業流程
包膠帶
圖1:
圖2:
a
8
變壓器製作工藝流程---繞線作業流程
包膠帶
注意事項及重點:
1. 包膠帶的圈数是否與SOP相符,以免安規不良.
2. 包膠帶時膠帶不可有反折,打皺等不良現象.
变压器的设计过程包括五个步骤确定原副边匝数比
变压器的设计过程包括五个步骤：①确定原副边匝数比；②确定原副边匝数；③确定绕组的导线线径；④确定绕组的导线股数；⑤核算窗口面积。
(1)原副边变比为了提高高频变压器的利用率，减小开关管的电流，降低输出整流二极管的反向电压，减小损耗和降低成本，高频变压器的原副边变比应尽量大一些。
为了在任意输入电压时能够得到所要求的电压，变压器的变比应按最低输入电压选择。
选择副边的最大占空比为，则可计算出副边电压最小值为：，式中，为输出电压最大值，为输出整流二极管的通态压降，为滤波电感上的直流压降。
原副边的变比为：。
(2)确定原边和副边的匝数首先选择磁芯。
为了减小铁损，根据开关频率，参考磁芯材料手册，可确定最高工作磁密、磁芯的有效导磁截面积、窗口面积。
则变压器副边匝数为：。
根据副边匝数和变比，可计算原边匝数为：。
(3)确定绕组的导线线径在选用导线线径时，要考虑导线的集肤效应。
所谓集肤效应，是指当导线中流过交流电流时，导线横截面上的电流分布不均匀，中间部分电流密度小，边缘部分电流密度大，使导线的有效导电面积减小，电阻增加。
在工频条件下，集肤效应影响较小，而在高频时影响较大。
导线有效导电面积的减小一般采用穿透深度来表示。
所谓穿透深度，是指电流密度下降到导线表面电流密度的0.368(即：)时的径向深度。
，式中，，为导线的磁导率，铜的相对磁导率为，即：铜的磁导率为真空中的磁导率，为导线的电导率，铜的电导率为。
为了有效地利用导线，减小集肤效应的影响，一般要求导线的线径小于两倍的穿透深度，即。
如果要求绕组的线径大于由穿透深度所决定的最大线径时，可采用小线径的导线多股并绕或采用扁而宽的铜皮来绕制，铜皮的厚度要小于两倍的穿透深度。
(4)确定绕组的导线股数绕组的导线股数决定于绕组中流过的最大有效值电流和导线线径。
在考虑集肤效应确定导线的线径后，我们来计算绕组中流过的最大有效值电流。
原边绕组的导线股数：变压器原边电流有效值最大值，那么原边绕组的导线股数（式中，J为导线的电流密度，一般取J=3～5 , 为每根导线的导电面积。
昂宝变压器的设计步骤
4.3 确定最低输入电压和最大占空比
¾ 输入滤波电容：2µ F~3µ F/W ¾ 最低输入电压(假设tc=3ms)
Vin min =
( ) 2Vac min
2
−
2
×
Pin
⎜⎛ ⎝
T 2
Cin
−
t
c
⎟⎞ ⎠
¾ 最低输入电压，最大功率时，占空比最大Dmax
( ( ) ) Dmax
=
N
⋅
N ⋅ Vo + VF Vo + VF + Vin min
6
4.变压器设计步骤
4.1 选择开关管和输出整流二极管
¾ 开关管MOSFET:耐压值为Vmos ¾ 输出二极管:肖特基二极管
最大反向电压VD 正向导通压降为VF
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4.变压器设计步骤
4.2 计算变压器匝比
考虑开关器件电压应力的余量(Typ.=20%)
¾ 开关ON ¾ 开关OFF ¾ 匝比
0.8 ⋅VD > Vin max / N + Vo
开关电源变压器设计
1
开关电源变压器设计
1. 前言 2. 变压器设计原则 3. 系统输入规格 4. 变压器设计步骤 5. 实例设计—12WFlyback变压器设计
2
1.前言
反激变换器优点
¾ 电路结构简单 ¾ 成本低廉 ¾ 容易得到多路输出 ¾ 应用广泛，比较适合100W以下的小功率电源
设计难点
¾ 变压器的工作模式随着输入电压及负载的变化而变化 ¾ 低输入电压，满载条件下变压器工作在连续电流模式(CCM) ¾ 高输入电压，轻载条件下变压器工作在非连续电流模式(DCM)
( ) 0.8 ⋅Vmos > N ⋅ Vo + VF + Vin max
变压器的设计步骤和计算公式ppt课件
5.5×65
=
=
67.75
127
67.75
340
= 0.533A
= 0.199A
= 2.81A
127
2.3 确定磁芯型号尺寸
按照表1，65W可选用每边约35mm的EE35/35/10材料为PC30磁芯磁芯
Ae=100mm2, Acw=188mm2, W=40.6g,
2.4 计算初级电感最小值Lpri
反馈匝数:+12V => Nsn =
+24V => Nsn =
12+0.7 ×3
5+0.7
24+0.7 ×3
5+0.7
(匝)
= 6.68
取7匝
= 13
取13匝
2.9 检查相应输出端电压误差
% =
+12V
+24V
+5V
% =
% =
% =
(
( ×′ − )
V 01 +V D 1
(匝)
1.9 、检查相应输出端的电压误差
( × ′ − )
% =
× %
式中:δVsn% : 相应输出电压精度%。
Vsn : 相应输出电压值。
Nsn : 计算的相应输出电压匝数。
N’sn : 选取的整数相应输出电压匝数。
如果输出电压不能满足规定的精度，可以将主输出绕组Ns1增加一匝，再计算
×−)
.
( −)
(
×−)
.
× %
× % = . %
变压器制造工艺流程[实用]
![变压器制造工艺流程[实用]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc073ade80c758f5f61fb7360b4c2e3f56272557.png)
变压器制造工艺流程[实用]变压器是电力系统中重要的电力设备之一，其主要功能是将高电压经过变压器转换成低电压供电。
变压器制造是一个复杂的过程，通常涉及到多种材料和工艺。
下面我们将简单介绍变压器制造的主要工艺流程。
1. 样品评审在制造变压器之前，需要评审样品。
制造商需要根据顾客的要求和设备的规格设计变压器的样品，并对样品进行评审。
评审过程包括对样品的性能、质量和可靠性进行检查，以确保其符合所需的标准。
2. 材料准备变压器的主要材料包括铁芯、线圈、绝缘材料、附件等。
在制造过程中，需要严格控制材料质量和规格，以确保变压器的稳定性和可靠性。
通常制造商会从多个供应商处采购材料，并对其进行检查和测试。
3. 铁芯制造铁芯是变压器的核心部件，其作用是集中磁场和电力。
铁芯主要由硅钢片制成，每个片的厚度为0.35mm-0.5mm。
制造时，先将硅钢片用切割机切成合适的大小，然后使用钢板锤将其打平，再使用定位架和夹具将其组成铁芯，最后进行铆钉或焊接。
4. 线圈绕制线圈是变压器的另一个重要部分，其主要作用是传输电能。
线圈一般由铜线或铝线制成，不同规格的线圈在制造上也有所不同。
在制造线圈时，需要根据设计图纸与绝缘材料制造单逐步进行。
先将需要的线圈数量与规格计算出来，然后按照规格和数量制造线圈。
5. 绕线和铁芯组装在绕线完成后，将线圈和铁芯组合在一起。
通常，先将线圈一圈一圈地绕在铁芯上，然后将绕好的线圈和铁芯上下两部分进行组装，使用夹具将其固定在一起。
组装的过程要仔细地确定线圈的位置和相互之间的关系，以确保变压器的性能和可靠性。
6. 绝缘处理和测试在组装变压器后，需要对其进行绝缘处理和测试。
绝缘处理涉及到绝缘材料的选择和覆盖，以防止电流泄露。
测试过程通常包括高压测试和短路测试，以测试变压器的工作质量和可靠性。
7. 包装和运输在测试完成后，将变压器包装好并进行运输。
包装通常是由纸箱或木箱制成，以保护变压器不受损坏。
在运输过程中，需要特别注意变压器的重量和稳定性，以确保其安全和稳定。
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-
(a) 开关管ON
- -
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4.变压器设计步骤
4.3 确定最低输入电压和最大占空比
输入滤波电容：2µ F~3µ F/W 最低输入电压(假设tc=3ms)
Vin min =
(
2Vac min
)
2
⎞ ⎛T 2 × Pin ⎜ − t c ⎟ ⎠ ⎝2 − C in
Ns = N p / N N cc = (Vcc + 1)× N s/ (Vo + VF )
0.4π × Ae × N 2 lg = Lp
14
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4.变压器设计步骤
4.9 满载时峰值电流
CCM时，Tonmax固定不变
输入电压不变，BCM的Tonmax等于CCM的Tonmax
5.11 满载时峰值电流、最大工作磁通密度
I pk 2 =
Bmax =
ΔI p Po / η 16 + = + 0.14 = 0.56 A 2 77 × 0.49 Vin min × Dmax
L p × I pk 2 Ae × N p = 2.6 × 0.56 = 3100T < 3900T 33.5 × 140
0.8 ⋅ V D > Vin max / N + Vo
0.8 ⋅ Vmos > N ⋅ (Vo + V F ) + Vin max
N min < N < N max
- VD + + Vinmax Vinmax/N + N=Np/Ns + Vo + N(Vo+VF) Vinmax + + Vmos + VF + Vo N=Np/Ns
(铁氧体磁芯B sat = 3900G，取B m = 1600G )
查表 EF20 Ae=0.335cm2，Aw=0.6048cm2 AP=Aw*Ae=0.202cm2>0.066cm2
24
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5. 设计实例—12W开关电源变压器设计
5.10 变压器初级匝数、次级匝数、辅助绕组匝数和气隙长度
选择Cin=22µF 最低输入电压
Vin min =
(
2Vac min
)
2
⎞ ⎛T 2 × Pin ⎜ − t c ⎟ −3 ⎝2 ⎠ = 127 2 − 2 × 16 × 7 × 10 ≈ 77V − C in 22 × 10 −6
最大占空比
Dmax =
N ⋅ (Vo + VF ) 6 × 12.5 = = 0.49 N ⋅ (Vo + VF ) + Vin min 6 × 12.5 + 77
21
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5. 设计实例—12W开关电源变压器设计
5.2 开关管MOSFET和输出整流二极管
开关管MOSFET耐压: Vmos=600V 输出二极管：反向压降VD=100V 正向导通压降VF=0.5V
5.3 计算变压器匝比
0.8 ⋅ VD > Vin max / N + Vo ⇒ 0.8 × 100 > 375 / N + 12
77 × 9.8 × 10 −6 NP = = 140.7 0.335 × 1600 取N p = 140T
N s = 140 23T
N cc = 19 × 23 / 12.5 ≈ 35T
0.4π × 33.5 × 140 2 lg = = 0.42mm 2 .6
ko是窗口的铜填充系数；取 k o = 0.4 kc是 磁芯填充系数；对于铁氧体磁芯取 k c = 1 Bm是变压器工作磁通密度，取 Bm <= Bsat
2 j是电流密度，取 j = 4.2 A / mm
1 2
考虑绕线空间，尽量选择窗口面积大的磁芯，查表选择 Aw和Ae
13
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2
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1.前言
反激变换器优点
电路结构简单 成本低廉 容易得到多路输出 应用广泛，比较适合100W以下的小功率电源
设计难点
变压器的工作模式随着输入电压及负载的变化而变化 低输入电压，满载条件下变压器工作在连续电流模式(CCM) 高输入电压，轻载条件下变压器工作在非连续电流模式(DCM)
10
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4.变压器设计步骤
4.5 计算初级临界电流均值和峰值
按照最小输入电压，最大输出功率(Pomax)的条件计算 Po=1/3Pomax时，变换器工作在BCM Po<1/3Pomax时，变换器工作在DCM Po>1/3Pomax时，变换器工作在CCM BCM模式下，最小输入电压时的平均输入电流
Ton max =
1 × Dmax fs
变压器初级电感量
Vin min × Ton max Lp = ΔI p1
12
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4.变压器设计步骤
4.7 选择变压器磁芯
基于输出功率和开关频率计算面积乘积，根据面积乘积来选择磁芯
Po × 10 6 APp = 2 × η × K o × K c × f s × Bm × j
5.5 计算初级临界电流均值和峰值
I in − avg =
1 3
⋅ Pin
Vin min
=
16 = 0.07 A 3 × 77
= 2 × 0.07 = 0.285 A 0.49
23
ΔI p1 = I pk1 =
2 × I in − avg Dmax
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5. 设计实例—12W开关电源变压器设计
最低输入电压，最大功率时，占空比最大Dmax
Dmax =
N ⋅ (Vo + V F ) N ⋅ (Vo + V F ) + Vin min
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4.变压器设计步骤
4.4 反激变换器的工作过程分析
低输入电压时，负载从轻载到重载，变压器经历从DCM→ BCM → CCM的过程 高输入电压时，负载从轻载到重载，变压器一直工作在DCM
3
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2.变压器设计原则
温 升
安规对变压器温升有严格的规定。Class A的绝对温度不超过90°C； Class B不能超过110°C。因此，温升在规定范围内，是我们设计变压 器必须遵循的准则。
成 本
开关电源设计中，成本是主要的考虑因素，而变压器又是电源系统的 重要组成部分，因此如何将变压器的价格，体积和品质最优化，是开 关电源设计者努力的方向。
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4.变压器设计步骤
4.10 最大工作磁芯密度Bmax
Bmax = L p × I pk 2 Ae × N p < Bsat
如果Bmax<Bsat，则证明所选择的磁芯通过，否则应重新选择
16
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4.变压器设计步骤
4.变压器设计步骤
4.8 计算变压器初级、次级匝数、辅助绕组匝数和气隙长度
初级绕组的匝数
NP =
Vin min × t on max Ae × Bm
增加或者减小匝数只会分别引起磁芯损耗减小或增加 在100kHz条件下，损耗与B2.86成正比，匝数减小5%会使磁芯损耗增加 15% 次级绕组匝数 辅助绕组匝数 气隙长度
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4.变压器设计步骤
4.13 计算绕组的铜损
根据导线的电阻和集肤深度 确定每个绕组的铜损耗 总损耗一定要小于预算损耗 温升经验公式
ΔT ≈
800 × Ploss 34 × Ae × Aw
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4.变压器设计步骤
开关电源变压器设计
On-Bright Electronics (Shanghai) Co. Ltd Oct. 2006
1
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开关电源变压器设计
1. 前言 2. 3. 4. 5. 变压器设计原则 系统输入规格 变压器设计步骤 实例设计—12WFlyback变压器设计
Ip Ipk1
ΔIp1
I in − avg =
1 3
⋅ Pin
Vin min
Is Isk1 Ton
t
变压器初级临界电流峰值 2 × I in − avg ΔI p1 = I pk1 = Dmax
11
t Ts
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4.变压器设计步骤
4.6 计算变压器初级电感量
最低输入电压，BCM条件下，最大导通时间
4.14 变压器绕线结构及工艺 骨架的选取
累计高度、宽度
绕法
初级和次级交错式(三明治)绕法：漏感小
挡墙 屏 蔽 层
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5. 设计实例—12W开关电源变压器设计
5.1 系统输入规格
输入电压：90Vac~265Vac 输入频率：50Hz 输出电压：12V 输出电流：1.0A 输出功率：Po=12W 开关频率：50kHz 预估效率：0.75 输入最大功率：Pin=16W 变压器最大温升：40℃
5.6 最大导通时间和初级电感量
最大导通时间 变压器初级电感量