高频变压器知识
高频变压器基础理论知识

15、为什么变压器不能过负荷运行?过负荷运行是指变压器运行时超过了铭牌上规定的电流值。
过负荷分为正常过负荷和事故过负荷两种,前者是指在正常供电情况下,用户用电量增加而引起的,它往往使变压器温度升高,促使变压器绝缘老化,降低使用寿命,所以不允许变压器过负荷运行。
特殊情况下变压器短时间内的过负荷运行,也不能超过额定负荷的30%(冬季),在夏季不得超过15%。
对后者,事故过负荷与允许过的时间要求见下表。
事故过负荷允许时间16、变压器在运行中应该做哪几种测试?为了保证调压器能够正常运行,应经常进行下列几项测试;(1)温度测试。
变压器运行状态是不是正常,温度的高低是很重要的。
规程规定上层油温不得超过850C(即温升550C)。
一般变压器都装有专用温度测定装置。
(2)负荷测定。
为了提高变压器的利用率,减少电能的损失,在变压器运行中,必须测定变压器真正能承担的供电能力。
测定工作通常在每一季节用电蜂屯蚁聚时期进行,用钳形电流表直接测定。
电流值应为变压器额定电流的70~80%,超过时说明过负荷,应立即调整。
(3)电压测定。
规程要求电压变动范围应在额定电压±5%以内。
如果超过这一范围,应采用分接头进行调整,使电压达到规定范围。
一般用电压表分别测量次级线圈端电压和未端用户的端电压。
(4)绝缘电阻测定。
为了使变压器始终处于正常运行状态,必须进行绝缘电阻的测定,以防绝缘老化和发生事故。
测定时应设法使变压器停止运行,利用摇表测定变压器绝缘电阻值,要求所测电阻不低于以前所测值的70%,选用摇表时,低压线圈可采用500伏电压等级的。
17、什么是变压器的极性?在实用中有何作用?变压器极性是用来标志在同一时刻初级绕组的线圈端头与次级绕组的线圈端头彼此电位的相对关系。
因为电动势的大小与方向随时变化,所以在某一时刻,初、次级两线圈必定会出现同时为高电位的两个端头,和同时为低电位的两个端头,这种同时刻为高的对应端叫变压器的同极性端。
高频变压器设计基础知识

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4.线圈参数:
一般用的绕组排列方式:原绕组靠近磁芯,副绕组反
馈绕组逐渐向外排列。下面推荐两种绕组排列形式:
1)如果原绕组电压高(例如220V),副绕组电压低,可
以采用副绕组靠近磁芯,接着绕反馈绕组,原绕组在
最外层的绕组排列形式,这样有利于原绕组对磁芯的
绝缘安排;
2)如果要增加原副绕组之间的耦合,可以采用一半原绕
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开关电源用铁氧体磁性材应满足以下要求: (1)具有较高的饱和磁通密度Bs和较低的剩余磁通密度Br 磁通密度Bs的高低,对于变压器和绕制结果有一定影响。从 理论上讲,Bs高,变压器绕组匝数可以减小,铜损也随之减小 在实际应用中,开关电源高频变换器的电路形式很多,对于变 压器而言,其工作形式可分为两大类:
组靠近磁芯,接着绕反馈绕组和副绕组,最外层再绕
一半原绕组的排列形式,这样有利于减小漏感。
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5.组装结构:
高频电源变压器组装结构分为卧式和立式两种。如果
选用平面磁芯、片式磁芯和薄膜磁芯,都采用卧式组
装结构。
6.温升校核:
温升校核可以通过计算和样品测试进行。实验温升低
于允许温升15度以上,适当增加电流密度和减小导线
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磁芯材料的选择应注意的问题:
1、软磁铁氧体,由于具有价格低、适应性能和高频性能好等特点, 而被广泛应用于开关电源中。 2、软磁铁氧体,常用的分为锰锌铁氧体和镍锌铁氧体两大系列, 锰锌铁氧体的组成部分是Fe2O3,MnCO3,ZnO,它主要应用在1MHz 以下的各类滤波器、电感器、变压器等,用途广泛。而镍锌铁氧体 的组成部分是Fe2O3,NiO,ZnO等,主要用于1MHz以上的各种调感 绕组、抗干扰磁珠、共用天线匹配器等。 3、在开关电源中应用最为广泛的是锰锌铁氧体磁心,而且视其用 途不同,材料选择也不相同。用于电源输入滤波器部分的磁心多为 高导磁率磁心,其材料牌号多为R4K~R10K,即相对磁导率为 4000~10000左右的铁氧体磁心,而用于主变压器、输出滤波器等 多为高饱和磁通密度的磁性材料,其Bs为0.5T(即5000GS)左右。
高频变压器工作原理

高频变压器工作原理高频变压器是一种常见的电力设备,广泛应用于电子电路、通信系统及其他各个领域。
它通过调整电压来实现电能的传输与转换。
本文将详细介绍高频变压器的工作原理,以及其在实际应用中的重要性。
一、高频变压器的基本结构与原理高频变压器主要由铁芯和绕组两部分组成。
根据绕组的数量和连接方式,它可以分为单绕组和多绕组两种类型。
1. 单绕组变压器单绕组变压器包含一个绕组,通过改变绕组的匝数比例来实现输入电压与输出电压之间的变压关系。
当输入电压施加在绕组上时,变压器的铁芯会产生磁通。
根据导线圈的长度和截面积,绕组上会有一定的电阻和电感。
当交流电通过绕组时,会引起电流的变化,从而在绕组上产生电磁感应。
2. 多绕组变压器多绕组变压器包含多个绕组,通常有一个或多个输入绕组和一个或多个输出绕组。
每个绕组都有自己的匝数和独立的电压传递。
多绕组变压器通常用于复杂的电路系统,如功率放大器和变频器。
在高频变压器中,铁芯的材料通常采用铁氧体或硅钢片。
这些材料具有低磁导率,能够有效地抑制铁芯中的涡流损耗。
二、高频变压器的工作原理高频变压器的工作原理基于法拉第电磁感应定律和电能守恒定律。
当输入电压施加在绕组上时,产生的交变磁场会引起绕组内部的电流变化。
这个变化的电流会进一步产生磁场,并在绕组之间传递。
高频变压器通过绕组间的磁耦合将输入电能转换为输出电能。
当输入电压为正弦波时,通过绕组的正弦电流将能量传递到铁芯中,产生交变磁通。
磁通的变化进一步诱导电动势,在输出绕组中生成输出电压。
变压器的输出电压与输入电压之间的关系由匝数比例决定。
当输出绕组的匝数少于输入绕组的匝数时,输出电压会增加;反之,输出电压会减小。
这种变压器通过改变绕组的匝数比例来调整电压,满足不同电路的需求。
三、高频变压器在实际应用中的重要性高频变压器在电力传输、电子设备和通信系统等领域具有广泛的应用。
在电力传输中,高频变压器用于将高电压输送到远距离,然后通过变压器将电能转换为适合家庭和工业需求的低电压。
什么是高频变压器

什么是高频变压器高频变压器是一种专门用于高频电路中的变压器。
它是一种隔离器件,通过变换输入电压和电流的值,输出需要的电压和电流。
高频变压器的作用是将电源 (input) 的高频电压转换为适合电路要求的低电压输出 (output),通常在数十千赫范围内工作。
高频变压器的原理高频变压器原理类似于普通变压器,但也存在区别。
在高频电路中,由于其频率高,传统的铁芯变压器的磁芯和绕组的损耗就会相对较高,导致效率低下,功率损耗很大,同时由于磁芯的饱和特性,频率越高,铁芯的容量就会越小,产生越来越大的热量,进一步影响变压器的效率。
因此,高频变压器使用高导磁材料 (如氧化锌) 来作为磁芯,这种材料能够在高频下呈现出良好的电性能力,让变压器的效率得以提高。
同时,高频变压器的绕组采用细导线,使得能够承受更高的电流,并且相互之间的耦合能够减少。
高频变压器的使用场景高频变压器通常应用于无线电、通信、医疗、工业自动化、电力电子、航天航空等领域。
它在信号调节和滤波方面的作用也非常重要,因此在许多电子仪器中,高频变压器也起到了至关重要的作用。
高频变压器的优缺点优点: - 适合于高频电路中的使用 - 能够提高电路效率 - 可以获得较高的电流输出 - 相对于普通变压器,具有小体积和轻质的特点缺点: - 制造成本相对较高 - 不容易进行维修 - 选用的材料和制造工艺要求非常高,否则会影响变压器的效率和寿命结论高频变压器是一种专用于高频电路中的变压器,通过变换输入电压和电流的值,输出需要的电压和电流。
其优点包括:适合高频电路中的使用,能够提高电路效率,可以获得较高的电流输出,并且相对于普通变压器具有小体积和轻质等特点;缺点包括:制造成本较高,不容易进行维修,选用的材料和制造工艺要求非常高。
在无线电、通信、医疗、工业自动化、电力电子、航天航空等领域,高频变压器应用十分广泛。
高频变压器 参数

高频变压器参数高频变压器是一种在电力系统中广泛应用的重要设备,它具有许多关键的参数。
本文将从多个角度介绍高频变压器的参数,以便读者更好地了解它的工作原理和应用。
一、额定功率高频变压器的额定功率是指它能够正常工作的最大功率。
这个参数非常重要,因为它决定了变压器是否能够满足电力系统的需求。
一般来说,额定功率越大,变压器的负载能力就越强,但同时也会增加成本和体积。
二、变比变压器的变比是指输入电压与输出电压之间的比值。
变比决定了变压器的升降压能力,它可以根据电力系统的需求进行设计。
变比可以通过改变变压器的绕组比例来实现,通常用于将高电压转换为低电压或者低电压转换为高电压。
三、频率响应高频变压器的频率响应是指它在不同频率下的工作性能。
由于电力系统中存在不同频率的电源,高频变压器需要能够适应不同的频率变化。
频率响应通常通过变压器的铁心材料和绕组设计来实现,以保证高频变压器在不同频率下的稳定工作。
四、损耗高频变压器的损耗是指在工作过程中产生的能量损失。
损耗包括铜损耗和铁损耗两部分。
铜损耗是指变压器绕组中电流通过导线时产生的热能损失,而铁损耗是指变压器铁心材料在工作过程中产生的磁能损失。
减小损耗是提高高频变压器效率的关键。
五、绝缘等级高频变压器的绝缘等级是指它在工作过程中所能承受的最高电压。
绝缘等级的选择要考虑到电力系统的电压水平和安全要求,以保证变压器的安全可靠运行。
绝缘等级通常通过选用合适的绝缘材料和绝缘结构来实现。
六、温升高频变压器的温升是指在额定负载下,变压器工作时产生的温度升高。
温升对变压器的寿命和可靠性有重要影响,因此必须控制在合理范围内。
温升可以通过优化变压器的散热结构和选择合适的冷却方式来降低。
总结高频变压器的参数对其工作性能和应用范围有着重要影响。
通过对额定功率、变比、频率响应、损耗、绝缘等级和温升等参数的了解,我们可以更好地理解高频变压器的工作原理和特点。
同时,在实际应用中,还需根据具体需求选择合适的高频变压器,以确保电力系统的安全稳定运行。
高频变压器

高频变压器1、励磁电流是所加在线圈两端的电压产生的,产生了电流后,会产生一个反向电动势,有阻碍外界电压变化的趋势,但这个电压不是稳定的,会随着外电压的变化而变化。
当然,这个外界电压是指比较平滑的,比如抛物波电压,如果是在某一电平处突然断开,会产生一个很高的反向脉冲,将比原先的电平要高。
2、.激磁电流的作用?说是为了维持初级线圈的磁通变化量,那我可不可以这么理解,其实激磁电流的作用就是为了抵消变压器的损耗和一些不能传递到变压器次级的能量呢?你对激磁电流的理解基本正确,因为变压器毕竟做不到理想状态,虽然次级空载,但要维持电压,仍需要一定量的功率输入。
而且,因为铁心涡流等原因,这个输入会随着次级负载的加重而增大。
3.变压器的空载电流包括励磁电流和铁耗电流,励磁电流也称激磁电流或磁化电流。
由于铁耗电流很小,空载电流主要用于励磁,所以,有时也称空载电流为励磁电流。
可用数学表达式表示如下:激磁电流=励磁电流=磁化电流空载电流=激磁电流+铁耗电流变压器的空载电流通常只是变压器额定电流的百分之零点几。
所以不需要专门的保护措施。
不过变压器空载合闸涌流是变压器额定电流的5倍以上,需要设置差动保护,以免高压保护误动作。
励磁电流>>铁耗电流空载电流≈激磁电流4、EE型骨架和EI型骨架的变压器,其初次级线圈大多是共用一个线架的,因此除了安装工艺不同外,其他的没有什么区别EE是卧式EF是立式EI型是硅钢片变压器骨架一般按变压器所使用的磁芯(或铁芯)型号进行分类,有EI、EE、EF、EPC、ER、RM、PQ、UU等型号,而每个型号又可按磁芯(或铁芯)大小进行区分,如EE5、EE8、EE13、EE19等大小不一的型号。
变压器骨架按形状分为:立式和卧式两种;按变压器的工作频率又分为高频骨架和低频骨架两种,这里所讲的频率,并不是指使用的次数,而是指变压器在工作时周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz),简称赫,也常用千赫(kHz)或兆赫(MHz)或GHz做单位;按骨架的针脚使用性质,又分为传统式骨架(DIP)和帖片式骨架(SMD)两种。
高三物理高频变压器知识点

高三物理高频变压器知识点一、什么是变压器?变压器是一种电气设备,用于改变交流电的电压和电流大小,通过电感耦合实现的。
它由两个或更多个线圈组成,其中一个叫做原线圈(也称为初级线圈),另一个叫做副线圈(也称为次级线圈)。
变压器基本上是由铁芯和线圈构成的。
二、变压器的工作原理变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当通过原线圈的电流变化时,所产生的磁场会传导到副线圈中,从而诱导出电动势,产生电流。
根据电磁感应定律,变压器中的电动势与线圈的匝数比例成正比,即E1 / E2 = N1 / N2其中,E1和E2分别表示原线圈和副线圈的电动势,N1和N2表示两个线圈的匝数。
三、变压器的类型1. 按照用途分类- 电力变压器:用于电力系统中的电压升降。
- 仪表变压器:用于测量和控制电路中的电压。
- 自耦变压器:通过一个线圈上的自感和互感实现电压的变换。
2. 按照结构分类- 箱式变压器:将铁芯和线圈放置在一个密封的箱子中,常用于室外场合。
- 瓦式变压器:将铁芯和线圈放置在瓦式铁心中,常用于室内场合。
四、变压器的性质及特点1. 变压器的效率:变压器的效率指的是副线圈的输出功率与原线圈的输入功率之比。
理想变压器的效率接近100%,但实际变压器存在一些损耗,如电阻损耗和磁化损耗,会降低变压器的效率。
2. 变压器的变比:变压器的变比表示原线圈和副线圈的匝数比例,例如一个变比为2:1的变压器,原线圈的匝数是副线圈匝数的两倍。
3. 变压器的标称功率:变压器的标称功率是指变压器在一定条件下能够正常工作的最大功率。
标称功率是变压器选型和使用的重要参考指标。
4. 变压器的绝缘等级:绝缘等级是指变压器的绝缘材料能够承受的最高电压。
绝缘等级决定了变压器的安全性和可靠性。
五、高频变压器的应用高频变压器主要应用于电子设备和通信系统中。
由于高频信号具有较高的频率和较小的波长,所以高频变压器要求具备较高的工作频率和较低的能量损耗。
高频变压器常用于无线通信设备、计算机、医疗设备等领域。
高频变压器培训教材

高频变压器培训教材一、变压器基础知识1.变压器的定义:变压器是一种利用电磁感应原理将交流电压、电流转换成另一数值电压、电流的电气设备。
2.变压器的组成:包括铁芯、绕组、绝缘材料等部分。
二、电磁感应原理1.法拉第电磁感应定律:当一个导线在磁场中做切割磁感线运动时,会在导线中产生感应电动势。
2.变压器的工作原理:基于电磁感应原理,通过改变铁芯中的磁通量,在绕组中产生感应电动势和电流。
三、变压器设计原理1.变压器的设计目标:实现电压、电流、阻抗的转换,满足特定应用需求。
2.变压器的设计参数:包括输入输出电压、电流,阻抗匹配,效率等。
四、绕组设计及制作方法1.绕组材料选择:根据工作频率、电流大小等因素选择合适的导线材料。
2.绕组结构:单层绕组、多层绕组、纠结绕组等。
3.绕组制作工艺:包括绕线、绝缘处理、引出线制作等步骤。
五、磁芯选择及设计原则1.磁芯材料:根据工作频率、磁通密度等因素选择合适的磁芯材料。
2.磁芯结构:包括E型、I型、罐型等结构。
3.磁芯设计原则:保证磁通量最大化,减小损耗,提高效率。
六、绝缘处理与安全操作规程1.绝缘材料选择:选择合适的绝缘材料,保证变压器正常工作且安全可靠。
2.绝缘处理方法:浸渍绝缘漆、绕包绝缘材料等。
3.安全操作规程:包括操作流程、注意事项、异常情况处理等。
七、性能测试与评估方法1.性能测试项目:包括电压比测试、电流比测试、绝缘电阻测试等。
2.评估方法:通过对比实验数据与设计目标,评估变压器的性能指标。
八、常见故障及维护方法1.常见故障:包括绕组短路、磁芯松动、绝缘损坏等。
2.维护方法:定期检查、清洁、紧固各部件,及时更换损坏的部件。
九、应用案例及设计实例1.应用案例:列举高频变压器在不同领域的应用案例,如通信、电力电子等。
2.设计实例:提供高频变压器设计实例,包括参数设定、结构选择等详细信息。
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:onion 作成作成:一:常见不良与分析:变压器、电感常见不良 序号 异常项 异常点1.承认书内附资料不清晰.2.承认书内附资料不完整.3.承认书内附资料与实物不符.(一)资料4.承认书内容不完整.5.承认书内容错误.6.版本有升级,但实物仍为旧版.7.送样供应商与指定供应商不符.1.未贴标签.2.标签内容错误.3.PIN脚有黑色脏污.4.PIN脚有凡立水.5.PIN脚空焊.6.PIN脚焊点超高,造成实装浮高.7.PIN脚焊点大,易造成PIN间短路.(二) 外观8.PIN脚歪斜.9.PIN脚套管未套到位.10.PIN脚未依要求剪除.11.本体沾有锡珠、锡渣.12.本体沾有废铜线.13.绕线外露.14.磁芯有断裂.15.BN有破损.(三)结构尺寸1.本体高度超标.2.本体长度超标3.飞线长度不符合要求.4.PIN脚长度超标.5.PIN脚排距次尺寸不符合要求(未整脚).1.感量不符合要求.2.漏感超标.3.Q值偏低.4.耐压不良.(四)电气性能5耐压噪声大.6.带载不良.7.空载电压跳.8.整机试验出现死机.9.EMI测试NG.(五)工艺1工艺有变更,实物仍为旧工艺.2.未依绕线方式(疏、密绕)要求绕线.3.未依绕线顺序(从初级绕到次级或从次级绕到初级)要求绕线.4.未依绕线方向(有的绕组要求反绕)要求绕线.5.绕线松散、杂乱.6.要求双线并绕,实物为分开绕制.7.要求2P或多P并绕,实物未依要求绕制.8.绕制层数不符合要求.9.起、收线错误.10.次级要求飞线,实物没有飞线.11.匝数不符合要求.12.线径错误.13.层间绝缘不符合要求.14.磁芯底部包胶带工艺不符合要求.15.内屏蔽铜箔有重叠.16.内屏蔽铜箔头尾相距太宽(有8.6mm).17.铜箔宽度不符合要求.18.屏蔽铜箔未背胶.19.铜箔背胶不均匀.20.铜箔背胶有刮伤露铜.21.内铜箔头尾未包胶绝缘.22.屏蔽绕组线头未固定.23.屏蔽脚位接错.24未装评蔽铁夹.25.包挡墙胶带位置错误.26.挡墙胶带有缺口.27.抽头引出位置错误.28.抽头引出未套套管.29.BN未开槽.30.标示用的套管未固定.31.进出线未点胶固定.32.磁芯间、磁芯与BN未点胶固定.以上是在承认变压器、电感时发现的品质异常。
这些异常中,大多数由于供应商的人员疏忽、理解错误、材料不良、作业方法不当等原因,但其中也有是因为我们开发部图纸的问题,总结如下:图纸版本没有升级。
1.图纸版本没有升级图纸内容有更改,但图纸版本没有做相应的升级。
采购收到这种图纸后归档,当要做样品时,疏忽之下把更改之前的旧图纸传给供应商,因其它部门一般只看图号,不会细看内容。
采购认为此图号的图纸有给过供应商,故没有把内容有更改图号没变的新图纸传给供应商。
供应商有收到新旧两份同图号图纸,一时大意按旧图纸工艺做样品送承认。
以上导致样品的外观、结构、工艺或电性与图纸不符。
所以,如图纸内容有更改,还需做升级版本之动作(特别是涉及到结构与电性方面的).能够做到明显区分。
重点工艺没有注明详细。
2. 重点工艺没有注明详细一些有影响到产品的工艺和结构的方面没有在图纸上标注,如:绕线的方向(顺绕或是反绕)、绕线的方式(疏绕或是密绕)、飞线进出线的位置、产品的外围尺寸、安全距离等。
如果重点没有加以说明,供应商会认为没作要求,都会以自己常规的方式去做,因为每家供应商技术水平不同,同一成品会出现多种工艺,有些供应商做的可以达到我司要求,有些则在性能、结构等某些方面却满足不了要求,因而造成品质不稳定。
如:一个变压器的高度尺寸,这个变压器装在我们的整机上空间余量很少,在图纸上没有标注这一尺寸要求,供应商很可能会选择一般的骨架,做出来的变压器实装不合适(高度太高),需重新选BN再做,如果一开始就有标注尺寸要求并注明需用开槽BN,结果也就不一样。
所以产品设计一旦确定,则需把这些(影响到产品要求的工艺和结构的方面)标注在图纸上,让人一目了然,加以管控。
图纸内容错误。
3.图纸内容错误同一要求标注在图纸的不同位置,但标准不统一,引起制作人员的误解,导致做错。
例如:一个变压器的结构剖面图的绕组线径与电气原理图的不一致, 剖面结构图的是错的,但制作人员则参照的刚好是剖面结构图,结果也是错的。
4.制定的标准不符合实际制定的标准不符合实际。
按照图纸上的(工艺及材料)要求制作,但还是达不到制定的标准.原因是标准太严格,未依实际状况去制定(有包括:感量\漏感\Q值\耐压的),或是引用以前的标准。
如:一个变压器初级与次级须耐压3750V AC/5mA/60Sec,但初级到次级的安全距离原本就不够,之间又没有加任何绝缘措施,导致耐压不良的现象产生。
以上是我们有些图纸还存在的问题,需加以改善。
一个性能好的产品=合理的设计+品质合格的原材料+规范的制作工艺。
设计是生产过程的第一步,开头这一步走正确了,在以后的生产中就会减少损失。
合理的设计是既要满足电性.结构.安规等方面的要求,又要便于批量生产时的作业,减少不良品的产生。
产品的设计结果将会体现在它的设计图纸上,所以我们必须把图纸内容全面、准确无误,清楚明了,便于下一单位的参照与识别。
材料的特性将会影响到产品的性能.首先需对材料的特性了解,再根据实际需要选择并指定规格(如有需要还需制造商),以满足产品性能的要求。
从以上的不良的统计,大多是工艺方面的问题,但工艺又将影响到产品的性能,所以我们需要对产品的制作工艺去了解,这样才会知道哪些工序会容易有不良的隐患产生,在设计上能否有办法克服或是描述在图纸上作为重点管控事项。
我们应尽力去避免因设计方面导致不良产生的因素出现, 以免做重复的工作和减少不必要的浪费,提高工作效率。
以下是图纸的制作、原材料特性、制作工艺的内容,供大家阅读。
二:图纸的制作.变压器的图纸须包括内容: 结构剖面图、绕组结构图、电气原理图、外观尺寸图、电性要求、工艺说明。
(一).结构剖面图:1.PRI与SEC或TOP与PIN的表示;2.每个绕组的结构;3.层间绝缘的层数;4.同一绕组的层间是否加层间绝缘;5.挡墙胶带的位置与宽度;6.绕线的方式(疏绕、密绕、居中密绕);7.如有绕线顺序要求的也须标注;例:(二).绕组结构:例:档墙(mm)套管(Φ)绕组 起始脚 结束脚绕组规格圈数(Ts) PRI/PIN SEC/TOP 起始脚 结束脚 层间绝缘(mm) 绕线方式N1 1 3 2UEW Φ0.23mm*1P 883.03.00.30.3 T0.05*W13.0* 1Ts 密绕E1 4 空 铜箔T0.05mm*W11mm (背胶W18mm*T0.05mm)0.9 3.0 3.0 0.3 / T0.05/W13.0*2Ts 居中绕N2 B1 B2三层绝缘线TEX-E Φ0.45mm*2P 7 3.0 3.0 1.2 1.2 T0.05/W13.0*2Ts 均绕N3 4 5 2UEW Φ0.23mm*3P15 3.0 3.0 0.5 0.5 T0.05/W13.0*1Ts 密绕N4 1 3 2UEW Φ0.23mm*1P 88 3.0 3.0 0.3 0.3 T0.05/W13.0* 2Ts 密绕(三).电气原理图:1.各绕组及其脚位的标示;2.起绕脚位的标示;3.是否加套管;4.屏蔽的接法;5.备注:各种符号的表示.(例:“*”表示起绕端、“------”表示屏蔽、“ 表示套套管);例:(四).外观尺寸图:1.要有正视图、侧视图、底视图、顶视图与脚位标注;2.基本尺寸及其公差标明(如:外围长、宽、高,PIN直径、长度、PIN距、PIN排距);3.为满足安规距离须控制的尺寸.(如:BN档板的高度、底部磁芯到BN档板的距离、外包铜箔到BN底座的距离等);4.飞线的长度(一般是平侧面或顶部磁芯量起)、镀锡的长度、是否需要绞线,飞线起始脚、结束脚的区分,出线的位置;5.需剪除的PIN脚;6.标签的内容与贴法;例:(五).电性要求:1.感量(INDUCTANCE);须注明测试条件与标准.2.漏感(LEAKAGE INDUCTANCE);须注明测试条件与标准.3.直流电阻(DC RESISTANEC);须注明测试条件与标准.4.Q值;须注明测试条件与标准.5.耐压(HI-POT);须注明测试条件,要求无击穿与飞弧.(是否有要求测试拉弧).6.绝缘阻抗(INSULATION RESISTANCE);须注明测试条件与标准.(六).工艺说明:1.绕线的方向(例:从初级P1-5侧看为顺时针或反时针).2.重点制作工艺的说明;3.主要材料材质与供应商的指定(例:磁芯与BN的材质及供应商);4.外包铜箔及胶带的规格与工艺的说明;5.如是电感还需注明是否双线并绕还是分开绕制、双线是否要颜色区分、成品是否要含浸及加套管等;6.是否须点胶固定(为防止磁芯松动,建议在28型以上的规格需点胶加以固定);例:(1).绕线方向从初级P1-5侧看为顺时针.(2).N1、N4分两层绕,中间需加层间绝缘胶带一层.(3).E1屏蔽带为0.05*11mm铜箔(用18mm胶带背胶处理),焊Φ0.23引线加套管引至PIN4脚;(4).B1,B2均为飞线,B1飞线套黑色套管靠PIN6脚边骨架顶部出线;B2套透明套管靠PIN10边骨架顶部出线,两飞线套管必须伸入线包3mm;(5). 产品外围焊接0.05*10mm屏蔽带一层,(铜皮用18mm胶带背胶,焊Φ0.23引线加套管引至PIN4脚) , 焊接前后各包13mm胶带两层;(6).磁芯用6mm胶带包3圈,产品外围包18mm胶带2圈.(7).产品在磁芯结合处,磁芯与BN结合处需点胶固定.三:原材料特性.(一)磁芯:铁氧体为暗灰色或黑色的陶瓷材料,非常硬, 易碎,化学性质不活泼,大多数现代软磁铁氧体具有立方晶体结构.这类铁氧体一般由MeFe2O4组成,其中Me代表一个或几个二价的过渡金属,如锰、锌、镍、钴、铜、铁或镁.最普遍的结合是锰锌(MnZn)或镍锌(NiZn),这些化合物在某个温度下显示很好的磁性, 该温度称为居里温度(Tc),在居里温度下, 它们能够很容易被磁化, 且具有很高的固有电阻率,这些材料可以用到非常高的频率而不需压成薄片,而这点通常是对金属磁性物资的要求.NiZn 铁氧体有非常高的电阻率,最适用于频率在1MH z 以上,而MnZn 铁氧体具有较高的导磁率 ( µi ) 和饱和电感值,适用直至3MHz . (二).磁芯的电性参数及其解释: 1.饱和磁密s B :s B 的大小与测量时的条件有关,不同公司的定义有所不同ο以EPCOS 为例,其大多数软磁材料的s B 是定义为=f 10KHz ,25=T C ο和100=T C ο,当m A H m /1200=时的Β值ο2.剩磁磁密r B :磁滞回线与纵座标的交点,当0=H 时的Β值ο具有高s B 低r B 特性的磁材是我们乐于选用的,因为可以选用较高的工作磁密的幅值m B ,并得到较高的磁密变化量B ∆,而使所设计的变压器和电感器的材料得到较充分的利用ο3.矫顽力c H :磁滞回线与横座标的交点,当0=B 时的Η 值οc H 较小的磁材其磁滞回线较窄,回线所包围的面积较小,因磁材反复磁化时产生的磁滞损耗与此面积成正比,所以它的磁滞损耗也较小ο4.初始磁导率i µ:当Η 很低时,由基本磁化曲线的斜率所确定的相对磁导率οHBH r i ∆∆⋅==→0)0(1µµµ ( 1−6 ) 测量i µ的条件是用3610R R −的磁环绕上线圈,通以KHz f 10=的电流,使磁密幅值≤m B mT 25.0,且测试的温 度为25C οο5.有效磁导率e µ:除了环型、ΕΤ型和FT 型几种磁心外,大多数磁心的磁路都不是完全闭合的,其磁路由1>>i µ的磁心和≈i µ1的气隙所组成,而由磁心材料基本磁化曲线所确定的、当H 很低时的相对磁导率e µ,就称为有效磁导率ο显然i e µµ<,且随气隙的增大而减小ο 设气隙的尺寸e e l l µ,0<<的近似的计算公式如下:ieie l l µµµ⋅+=01 ( 1−7 )以2027EF N EPCOS 磁心为例,其263101.32,103.46,2000m e m e i A l −−×=×==µ,而两只Ε型磁心接触面虽经研磨,仍有等效的间隙约m µ10左右,取m l 60108−×=,则:14902000103.461081200036≈×××+=−−e µ带气隙的磁心材料的e µ值取决于其i µ的大小和研磨的精度,但两只磁心尺寸的偏差和装配的质量亦对e µ值有一定的影响ο6.电感系数AL :设图1—2中Ν 圈线圈的电感量为,L 因2N L ∝,故每匝的电感量,即电感系数为:2NLAL = nH ( 1−8 )表征磁心材料特性的电感系数AL 只与磁心材料的导磁性能及几何尺寸有关,现将AL 的计算公式推导为下ο磁心线圈的感应电势:dtd NE φ= 线圈所包围磁心中的磁通:e BA =φ 因为: eee l IN H B µµµµ00== dI l N dB ee µµ0= 所以: dtdB NA E e= dt dIl N NA e ee ⋅⋅=µµ0 dtdI l A N e e e ⋅=20µµ 将上式与磁心线圈感应电势另一表达式dtdILE =相比较,可得到线圈电感量的计算公式如下:eee l A N L 20µµ= ( 1−9 ) 磁心的电感系数的计算公式则为:e e e l A NLAL µµ02==( 1−10 ) 将式( 1-10 )代入( 1-9 ),就得到我们常用的磁心线圈电感量的计算公式:2N AL L ⋅= ( 1−11 )仍以2027EF N EPCOS 磁心为例,用式( 1-10 )来计算其电感系数:ee el A AL µµ0= 366103.46101.32149010257.1−−−×××××=H 9101300−×≈ nH 1300=磁心材料的生产厂家通常都在它的产品目录中提供了各种磁心材料的AL 值及其容差范围.要注意的是,电感量L 的测量通常在如下的条件下进行:mV V KHz f 20,10==∼100(mV 视N A e `的大小而定),25=T C οο7.损耗因数s δtan 和相对损耗因数i s µδ/tan :当一个为闭合磁路的磁心线圈)(i e µµ=被小信号的正弦电流,10(KHz f I =并使图1—6)25.0mT B m =磁化时,我们可以用如图1—6 的串联等效电路来描述ο忽略线圈的铜耗不计,磁心的有功损耗为: s V R I P 2=式中,s R 为串联的损耗电阻ο图1—6中,s L 为串联的无损耗电感ο 而等效电路的阻抗为:s s s L j R Z ω+=−( 1−12 )式中 f πω2=我们定义阻抗角余角的正切为损耗因数: sss L R ωδ=tan ( 1−13 ) 损耗因数与初始磁导率之比i s µδ/tan 称为相对损耗因数,而某种有效磁导率为e µ的带气隙的磁心,其损耗因数可由下式求得:e ise µµδδ⋅=tan tan ( 1−14 )8.复数磁导率−µ:仍沿用图1—6的串联等效电路,并将式(1−12)作如下的演变:s s s L j R Z ω+=−)1(sss L R jL j ωω−= )tan 1(s s j L j δω−=磁路闭合的磁心线圈由小信号电流磁化时,线圈的电感量为: eei s l A N L 20µµ= 所以:)tan 1(20s eei s j l A N j Z δµµω−⋅⋅=−)tan 1(20s i eej l A N j δµωµ−⋅= 由此引入复数磁导率这一参量:)tan 1(s i j δµµ−=−///s s j µµ−= ( 1−15 ) 复数磁导率的实部为: i s µµ=/ 复数磁导率的虚部为: s i s δµµtan //= 图1—7为27N EPCOS 磁材的//`/s s µµ与频率f 的关系曲线ο根据不同厂家所提 供的的)(/f f s =µ和 )(//f f s =µ的曲线,可以对磁材的性能进行较全面的分析和 图1—7 比较,从而作出正确的选择ο9.磁心比损耗V P :磁心的比损耗V P 是磁心在频率为f ,磁密幅值为m B ,温度为T 时的总损耗与磁心的有效体积(或重量)之比,单位为(/,/33m KW cm mW 或ο)/g mW比损耗包括磁滞损耗,涡流损耗和剩余损耗三部份,v P 的大小与m B f ⋅和Τ 有关,其表达式如下:r e h V P P P T P ++=)(bm a B Kf = ( 1−16 )式 中,32,21≤≤≤≤b a ;而r P 则为计算h P 和e P 时没有考虑到的h P ∆和e P ∆之和( 静态磁滞回线与动态回线族之差异`磁密分布的不均匀`材料微观结构的各向异性等ο)图1—8图1—8为EPCOS 提供的27N 的磁材)(T B f f P V ⋅⋅=的三组曲线族ο第三组)25(KHz f P v =)(T B f ⋅=的曲线族表明,当T 为80℃左右时,V P 最小ο一般功率铁氧体材料对应于min V P 的谷点在80℃ ~ 100℃之间,我们在设计变压器或电感器时,务必使磁心的温度小于80℃,否则变压器或电感器将因铁耗-温度的“正反馈”现象而无法稳定﹑安全的工作,甚至烧毁。10.性能因数PF :在后面第三章中,我们将推导出经变压器变换而传输的功率P 与变压器的工作频率f 及磁密幅值m B 的乘积成正比,即οm P fB C P =当磁心的几何尺寸一定时,我们可以提高f 或m B 来增加变压器的传输功率,但不是没有限制的,由式(1−16)可知,过高的f 和m B 将使比损耗V P 显着增大,从而使变压器的效率很低,温升过高而不能经济`安全的工作ο图1 − 9为EPCOS 提供的各种磁材的29R 磁环,在限定比损耗值为100(/3003==T m KW P V C ο)的条件下所测得的)(max f f B f m =⋅曲线,我们定义f 和maxm B 的乘积为性能因数:max m B f PF ⋅= ( 1−17 )由图1—9的)(f f PF =曲线,我们可以知道各种不同磁材所适用的工作频率范围,并由对应于某工作频率f 的max m B f ⋅值,求得允许的最大工作磁密的幅值=V m P B (max 3/300m KW , Τ )100C ο=供设计变压器时参考ο图1—911.温度系数:初始磁导率的温度系数:121121T T i i i −⋅−=µµµα ( 1−18 ) 式中:1i µ ━对应于温度为C T ο251=的i µ, , 2i µ――对应于温度为2T 时的οi µ相对温度系数: 12121221T T i i i i i F −⋅⋅−==µµµµµαα ( 1−19 )对于带有气隙的磁路,有效磁导率的温度系数: F e gap αµα= ( 1−20 )因为=)(F αα)(T f 是非线性的,通常磁材的生产厂家会给出各种磁材在某一温度范围内 (例如25∼50C ο)的F α的典型值以供参考ο如果生产厂家提供了)(T f i =µ的曲线,那么我们就能直观地了解各种磁材的温度特性,从而正确地选用所设计产品的材质ο图1—10为EPCOS =i N µ(272000 @25℃)和i N µ(304300=@25℃)两种材料的)(T f i =µ的曲线ο比较 图1—10中的两条曲线,我们知道27N 材料的相对温度系数要大的多ο不同厂家i µ为2500和5000左右的材料都有与Ν 27和Ν 30相类似的温度特性,因此用5000≈i µ的材料做成的电感器件具有较好的温度稳定性ο当要求铁损较小而需要选用≈i µ2500的材料时,则必需加用气隙,以提高电感器件的温度稳定性ο对于要求体积较小而电感值又较大电感器件则要选用≥i µ7000的材料,但其损耗较大,且工作的频率较低ο由于软磁铁氧体磁心电感器件的电感值与温度有关,因此必需在技术条件中明确规定其测试的温度)25(C ο,并尽量保持实验室的室温符合规定,对电感器件进行测试ο图1—1012.居里温度c T :参看图1—10中)(T f i =µ曲线,当温度高于某一数值c T 时,i µ急剧下降,直至0µµ≈i ,这时剧烈的分子热运动,使磁畴不能在外加磁场强度的作用下而取向排列,软磁材料由铁磁性转变为顺磁性οc T 称为居里点或居里温度ο由图1—10可以看出,22027C T N c ο≈而≈30N c T οοC 130当温度降低至c T T <时,软磁材料的铁磁性又会重现ο(二)BOBBIN:我们常用的有尼龙(NYLON),塑料(PET),塑料( PBT)、电木(PM).1.电木(PM):热固性材料,稳定性高,不易变形,耐温150℃,可承受370℃之高温.表面光滑,易碎,不能回收.用于耐温较高之变压器,(T375J最常用).2.尼龙(NYLON):热塑性材料,工程塑料,延展性好,不易碎,耐温115℃,易吸水,使用前先用80℃的温度烘烤,使固性稳定.表面光滑,半透明,不易碎.一般用于耐油性强的变压器上.3.塑料(PET):热塑性材料,510系统,硬性高,易成形.不易变形,耐温170℃,表面不光滑,不易碎,一般用于绕线管.4.塑料(PBT):热塑性材料,较软,不易变形,不耐高温(160℃),表面不光滑,不易碎一般用于绕线管(三)WIRE:普通线一般用UEW,三层绝缘线一般用TEX-E.聚胺基甲酸脂漆包(UEW)是以Polyure thane树脂为主体的油脂为绝缘皮膜,烤漆于导体而成. 其最大的特点为皮膜在300℃以上时,能于短时间内溶解.耐温130℃,它以漆膜厚度分有:0UEW、1UEW、2UEW、3UEW。