电源变压器的特性参数(3)

2019-05-17 19:31

12000-16000。

2、绕制变压器通常用的材料有

漆包线,沙包线,丝包线,最常用的漆包线。对于导线的要求,是导电性能好,绝缘漆层有足够耐热性能,并且有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用Q2型号的高强度的聚脂漆包线。

3、绝缘材料

在绕制变压器中,线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离,均要使用绝缘材料,一般的变压器框架材料可用酚醛纸制作,层间可用聚脂薄膜或电话纸作隔离,绕阻间可用黄腊布作隔离。

4、浸渍材料:

变压器绕制好后,还要过最后一道工序,就是浸渍绝缘漆,它能增强变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使寿命,一般情况下,可采用甲酚清漆作为浸渍材料。 变压器中的分布电容与屏蔽

2007-9-16 3:3

实际电路都是由非理想元件组成的,在设计中可能会遇到许多预料不到的情况。在调试如图1所示的普通全桥电时,输出不是料想中平稳的波形,而是不时发生间歇振荡,并发出―吱吱‖声,有时甚至会烧毁开关管。对电路进分析后未发现结构上可能导致不稳定的因素,于是改变输出采样的电压比,将输出调定在半电压24V上,使用90的输入直流电压,在保证功率管安全的情况下进行调试。待电路工作正常后,再缓慢升高输入直流电压,经过多试验,发现当Ui为180~250V时就可能引发振荡,最后判定是驱动变压器各个绕组之间的分布电容在捣乱。

两只开关管的电容分布如图2所示,其中C2是绕组NA的下端M与NB的上端P间的分布电容。当驱动变压的绕组NA输出正脉冲时NB输出负脉冲,TA管由截止转为饱和导通,于是TA管的源极即M点的电位急速升高并通过电容C2提升NB绕组上端P的电位,升高的数值与两个绕组的分布电容C1、C2、C3有关,还和P点到地的高频阻抗以及M点电位上升的速度有关。如果提升的数值大于NB绕组自身的负脉冲幅度,就会引发TB管瞬时导通,从而出现前面所述的间歇振荡。其他各管导通时也会有类似情况发生。

解决电磁干扰一般有三种途径,一是降低干扰源的强度,二是增强被驱动的MOS管的抗干扰能力,三是阻干扰的通路。在本例中,干扰源就是变压器要传递的脉冲,这是无法降低的。给驱动加上负压,可以大大增强MO管的抗干扰能力,这种方法为许多电源所采用。本例采用第三种方法,即在驱动变压器的各绕组间加绕屏蔽层,结构如图3所示,共5个绕组和5个屏蔽层。整个变压器包括屏蔽层从左向右逐层绕制,N1接到控制回路的地两个下管驱动绕组由于电位变化不大,同时与N2连接,实际上是接到了功率地;N3和N4将上管绕组NA包了来,并与NA的异名端相接;N5将绕组ND与NA隔离。这样每个绕组都和它的屏蔽层同电位,它们之间不会有容性电流。当上管TA导通、上管绕组NA的电位跳升时,屏蔽层N3和N4的电位也要同样跳变,由于N2和N之间的分布电容,这个跳变将在这两个屏蔽层中间产生电流,但对管子的驱动没有影响,只是会耗损一点主功率在实际电路中采用了加电磁屏蔽的驱动变压器之后,问题得到了全部解决。

需要特别提出的是,屏蔽的作用是将各个绕组隔离开,以避免分布电容的不良影响。因此屏蔽层接到什么地方是需要慎重考虑的,否则可能适得其反。如果图3中的N3、N4不与NA相接,而是与N2一起接到功率地,则容分布如图4所示,C6、C7分别表示绕组NA的上下端与屏蔽层N3间,也就是功

率地间的分布电容(实际上C6、C7分别是包含了图2中C4、C1后的等效电容)。当NA输出正脉冲的上升沿时TA迅速导通,M点电位跳升,于是C6、C7中要有容性电流产生。M是低阻抗点,电流iC7对它的电位影响不大但N点却是高阻抗点,iC6电流将瞬间降低它的电位,可能使TA管瞬间关断。因此不能采用这种连接方式。屏层N3、N4如改与NA的同名端相接,效果也不好。

对于分布电容引起的截止管误导通,可以采取设置负压驱动和屏蔽隔离两种办法来解决。给变压器增加屏蔽会使驱动变压器的设计变得复杂,但不用对电路进行修改,仍不失为一种实用有效的方法。

开关电源功率变压器的设计方法

通过电阻和看初级线径的粗细大概可以估计下输入电压,线粗0.29以上的是100-120V,线细0.23左右的就220--240V的,知道输入电压了,通过公式估算下初级圈数,然后核算电阻,再和你测的电阻进行对比,反复算直到其相吻合。这样初级圈数知道了,就可以根据电感计算其他绕组的圈数。

你这个自藕变压器要主意初级绕组,是否是单个绕组还是利用了部分其他绕组圈数做输入绕组。

频变压器线径的确定根据公式D=1.13(I/J)^1/2可以计算出来,J是电流密度,不同的取值计算出的线径不同.由高频电流在导体中会有趋肤效应,所以在确定线经时还要计算不同频率时导体的穿透深度.公式:d=66.1/(f)^1/2如果计算出的线径D大于两倍的穿透深度,就需要采用多股线或利兹线 例如:1A电流,频率100K.假设电流密度取4A/mm^2 D=1.13*(1/4)^1/2=0.565mm Sc=0.25mm^2 d=66.1/(f)^1/2=66.1/100000^1/2=0.209mm 2d=0.418mm

采用0.4mm的线,单根0.4的截面积Sc=0.1256mm^2 2根0.4的截面积Sc=0.1256*2=0.2512mm^2 可以看出采用2*0.4的方案可以满足计算的要求.

矩形波中含有丰富的高次谐波,各谐波的穿透深度和交流电阻各不相同.为计算出RAC/RDC的比值,可以采用取矩形波中前3个谐波(基波、1次谐波、2次谐波)的穿透深度的平均值,再由穿透深度的平均值按下式计算RAC/RD的比值。

RAC/RDC=p*d^2/4 /{p*d^2/4-p*(d-2△)^2/4}

p:圆周率 d:导体直径 △:穿透深度

以上等式可以理解为导体的截面积和趋肤的面积的比值。 粗略估算的结果是矩形波的穿透深度是正弦波的70%。 实际我也没验证过。 高频变压器的制作工艺 1绕线

A 确定BOBBIN的参数

B 所有绕线要求平整不重叠为原则

C 单组绕线以单色线即可,双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位,以免绕错

D 横跨线必需贴胶带隔离

1 疏绕完全均匀疏开

2 密绕排线均匀紧密

3 线圈两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离A,B

4 套管长度必须足够,一端伸入绕线管的安全胶带以内,另一端伸出BOBBIN上沿面,但不得靠近PIN

5 最外层胶带切割在铁芯组合面,切割处必须被铁芯覆盖.

6 胶带边缘与绕线槽平齐,胶带不歪斜,不反摺不破损.

7 跨越线底下须贴胶带,保持跨越线与底下线圈绝缘. 2缠线

A 立式BOBBIN

粗线: 0.8φ以上缠线1圈

细线0.2-0.8φ缠线1.5圈

极细线0.2φ以下缠线2-3圈

立式BOBBIN缠法之原则:缠线尽量压到底以不超过凸点为原则

B卧式BOBBIN :约缠2-3圈,疏绕不要压到底,以免焊锡时烫伤BOBBIN,如果有宽度限制且规格严格时才用此方式将缠线压到底后焊锡,再剪边PIN,以减少整个变压器的宽度。

C 横式(卧式,BOBBIN之缠法:约缠2-3圈疏绕,不要压到底以免焊锡时烫伤BOBBIN

注:如果产品有宽度限制且规格紧必须将缠线部分剪短时为特例,此时即必须将缠线尽量压到底。

3套管 一般套管之位置规则:

A 外部:套管未端与PIN之距离愈短愈好,但切记绝对不可将套管缠在PIN上会造成空焊现象。

B 内部:a无边墙配合,平贴BOBBIN约1/2L的长度

B有边墙配合,套管一定要在档墙内。

档墙胶带(margin tape)其宽度及材料不可任意更换,因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规需特别注意

档墙胶带之宽度:一般需与绕线绕组的高度等高,以防止在绕线时铜线叠在假墙上,但如果因装core困难时有时会包约1/2-3/4的高度,但以绕线不叠在假墙为原则.

技巧: 有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法,此时要特别注意套管的位置,一定要有足够安全距离(深入假墙之宽度)

此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与M/F并绕时,无明显判别是否深入假墙或线上M/T时必选用与M/T同宽度的安全棒,每颗进行测量.

4铜片之绕制原则,一般有以下几种方式

A 一圈不接引线,头尾不可短路,头尾之间有绝缘材料隔离

B 一圈接引线,胶带宽度必需大于铜片的宽度,


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