變壓器畢業(yè)設(shè)計(jì)5

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒 論1</b></p><p>　　1、電子變壓器的基本組成2</p><p>　　1.1電子變壓器的結(jié)構(gòu)2</p><p>　　1.2變壓器的工作原理2</p><p>　　1.

2、3電子變壓器的分類(lèi)3</p><p>　　2、 DC-DC開(kāi)關(guān)電源中變壓器的應(yīng)用4</p><p>　　2.1開(kāi)關(guān)電源的定義4</p><p>　　2.2 開(kāi)關(guān)電源電路的組成4</p><p>　　2.3 開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖5</p><p>　　3、變壓器材料的選擇與工作環(huán)境8</p><

3、p>　　3.1變壓器材料的選擇8</p><p>　　3.2工作環(huán)境點(diǎn)的確定12</p><p>　　4、變壓器的主要參數(shù)和制作工藝13</p><p>　　4.1確定變壓器的變比13</p><p>　　4.2計(jì)算初級(jí)線圈中的電流13</p><p>　　4.3計(jì)算初級(jí)繞組圈數(shù)N114</p&

4、gt;<p>　　4.4 計(jì)算次級(jí)繞組圈數(shù)N214</p><p>　　4.5 反饋繞組N3的估算15</p><p>　　4.6 導(dǎo)線線徑的選取15</p><p>　　4.7 線圈繞制與絕緣15</p><p>　　4.8 鍍錫成型18</p><p>　　5、變壓器的檢測(cè)和保護(hù)20<

5、;/p><p>　　5.1 變壓器常用檢測(cè)方法和儀器20</p><p>　　5.2 外觀檢測(cè)方法24</p><p>　　5.3 空載檢測(cè)方法24</p><p>　　5.4 工作使用的損耗24</p><p>　　6、變壓器的故障判斷與維修26</p><p>　　6.1 磁芯松動(dòng)及噪

6、音26</p><p>　　6.2 變壓器短路26</p><p><b>　　總 結(jié)28</b></p><p><b>　　致 謝29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　附

7、 錄31</b></p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　變壓器的發(fā)展距今已經(jīng)有了140來(lái)年的歷史了，最早是在1831年英國(guó)物理學(xué)家M.法拉第進(jìn)行的變壓器實(shí)驗(yàn)。而在這一個(gè)多世紀(jì)里，變壓器有了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，電壓已達(dá)到百萬(wàn)伏級(jí)，使輸電距離超過(guò)1000km。并且近些年來(lái)，伴隨著電子元器件以及控制技術(shù)的發(fā)展，近20年來(lái)無(wú)線電廣播事業(yè)興

8、起，小型電源變壓器和音頻變壓器廣泛應(yīng)用于各類(lèi)收音機(jī)中。電子變壓器也得到了越來(lái)越多的關(guān)注，它是集電力電子、電力系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理以及自動(dòng)控制理論等領(lǐng)域?yàn)檠芯空n題，應(yīng)用前景廣闊。并且具有體積小、重量輕、空載損耗少、不需要絕緣油等突出優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　變壓器是由國(guó)外開(kāi)發(fā)、研制出來(lái)的新型電子元器件，并且在國(guó)外市場(chǎng)已形成了幾大專(zhuān)業(yè)變壓器生產(chǎn)集團(tuán)，每一年的年終產(chǎn)量都是相當(dāng)龐大的，且生產(chǎn)基地集中在歐洲地區(qū)。國(guó)

9、內(nèi)變壓器工藝是從國(guó)外引進(jìn)而來(lái)的，雖然變壓器的源泉不在國(guó)內(nèi)，而且變壓器的技術(shù)也不是很先進(jìn)，但自從借鑒了國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)之后，國(guó)內(nèi)變壓器不僅在品種，還是在變壓器的使用效率上都大幅上漲。并且精益求精還生產(chǎn)、研發(fā)出不少新型結(jié)構(gòu)的變壓器。使得變壓器行業(yè)在電子行業(yè)中有著不可估量的發(fā)展前景。</p><p>　　變壓器在現(xiàn)在生活方面有著廣闊的應(yīng)用：如手機(jī)的充電器，照明光源，電視機(jī)VCD機(jī)DVD機(jī)以及電磁爐里的電源，還有電

10、腦里的電源以及新型能源：風(fēng)能、太陽(yáng)能等等，也就是說(shuō)所有的小型電器中用原來(lái)電感變壓器的地方都可以用電子變壓器代替。</p><p>　　本文中介紹了EI28變壓器的制作、設(shè)計(jì)過(guò)程。了解變壓器的組成、工作原理，一些重要參數(shù)的計(jì)算。變壓器的檢測(cè)元器件及磁芯松動(dòng)、短路、噪音等故障的檢測(cè)與保護(hù)電路等常見(jiàn)的現(xiàn)象，都是變壓器設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題。

11、 1電子變壓器的基本組成</p><p>　　1.1電子變壓器的結(jié)構(gòu)</p><p>　　變壓器由磁芯（也叫鐵芯）、線圈和骨架3部分組成。磁芯是變壓器的基礎(chǔ)，是它產(chǎn)生了變壓器的磁路，在變壓器中起了主導(dǎo)作用；線圈組成了變壓器的電路部分，而一個(gè)變壓器至少有2個(gè)或2個(gè)以上的繞組，并且相互之間都是絕緣的；骨架是承載線圈的結(jié)構(gòu)部件，而骨架的形狀是隨著磁芯大小的改變而改變的。</p

12、><p>　　1.2變壓器的工作原理</p><p>　　變壓器的基本工作原理就是利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)，它是電能傳遞或傳輸電信好的重要元件。</p><p>　　下列圖1－1中便是一個(gè)變壓器工作的基本模型，在電流I的方向和大小隨著時(shí)間的變化，變壓器U1上通電時(shí)變壓器中的磁芯會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)Ф（其中I所在的繞組我們名之為初級(jí)繞組線圈N1

13、，而相對(duì)應(yīng)的另一個(gè)繞組名之為次級(jí)繞組線圈N2）。在這樣一個(gè)環(huán)境下次級(jí)線圈處也能感應(yīng)出頻率相同的交流電壓。但是變壓器是只能對(duì)交流電壓有效果，對(duì)直流電壓不會(huì)起到任何作用，也就決定著次級(jí)線圈只能在直接接通的一瞬間才能產(chǎn)生一個(gè)瞬間電流和電壓。</p><p>　　圖1－1變壓器基本電路模型</p><p><b>　　變壓器計(jì)算公式：</b></p><p

14、>　　原邊: ； （1） </p><p>　　副邊: ； （2）</p><p>　　磁通量: ； （3）</p><p>　　上述式中U1,U2為兩側(cè)交流電壓值，f為交流電頻率，N1, N2為兩側(cè)線圈匝數(shù)，F(xiàn)aim為鐵芯磁通量，Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)，

15、特斯拉T, S為截面積。</p><p>　　1.3電子變壓器的分類(lèi)</p><p>　　1.3.1按工作頻率分</p><p>　　（1）電源變壓器，工作頻率一般為三種：25Hz、50Hz或400Hz；</p><p>　?。?）音頻變壓器，其一般用作于音頻放大電路，工作范圍為20Hz~20kHz；</p><p>

16、　?。?）脈沖變壓器，用于脈沖電路中，其信號(hào)波形為單極矩形脈沖，并且含有多次的諧波；</p><p>　　（4）開(kāi)關(guān)電源變壓器，用于直流電源變換電路，工作頻率一般在于20kHz以上。</p><p>　　1.3.2按用途分類(lèi)</p><p>　　（1）電壓轉(zhuǎn)換變壓器，用于信號(hào)傳輸電壓的升高或降低；</p><p>　?。?）匹配變壓器，用于提

17、升傳輸效率，使得后級(jí)輸入阻抗與前級(jí)輸出阻抗能達(dá)到一致；</p><p>　?。?）耦合變壓器，是的電路的直流信號(hào)更改為交流信號(hào)通路；</p><p>　　（4）振蕩變壓器，將輸出信號(hào)用正反饋接入輸入端，產(chǎn)生振蕩電路。</p><p>　　1.3.3按繞組形式分</p><p>　　（1）雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。 <

18、;/p><p>　?。?）三繞組變壓器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí)。 </p><p>　　（3）自耦變壓器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可作為普通的升壓或降后變壓器用。</p><p>　　1.3.4按冷卻方式分</p><p>　　（1）干式變壓器：依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。 <

19、;/p><p>　?。?）油浸式變壓器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。</p><p>　　2 DC-DC開(kāi)關(guān)電源中變壓器的應(yīng)用</p><p>　　伴隨著電子元器件的發(fā)展和普及，開(kāi)關(guān)電源技術(shù)也在近20年里飛速發(fā)展，而開(kāi)關(guān)電源的心臟核心部位就是變壓器，將其稱(chēng)之為電子變壓器。電源中的變壓器是起到電壓的轉(zhuǎn)換的一個(gè)功能，這決定著它需要有一定的

20、工藝要求，而這種變壓器被稱(chēng)之電子變壓器，同時(shí)也可稱(chēng)之為脈沖變壓器，并且有著體積小，重量輕，價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　2.1開(kāi)關(guān)電源的定義</p><p>　　開(kāi)關(guān)電源是一種電壓轉(zhuǎn)換電路，主要的工作內(nèi)容是升壓和降壓,同時(shí)其又是穩(wěn)壓電源的一種。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)三極管總是工作在 “開(kāi)” 和“關(guān)” 的狀態(tài)，所以叫開(kāi)關(guān)電源。它利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的時(shí)間比率（縮寫(xiě)TRC, Ti

21、me Ration Control），維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開(kāi)關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。而開(kāi)關(guān)電源本質(zhì)就是一個(gè)振蕩電路，這種轉(zhuǎn)換電能的方式，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子產(chǎn)品。</p><p>　　2.2 開(kāi)關(guān)電源電路的組成</p><p>　　開(kāi)關(guān)電源的主要電路是由輸入電磁干擾濾波器（EMI）、整流濾波電路、功率變換電路、PWM控制器電路、輸出整流濾波電路組

22、成。輔助電路有輸入過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)欠壓保護(hù)電路、輸出過(guò)流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。</p><p>　　圖2－1 開(kāi)關(guān)電源電路框圖</p><p>　　同時(shí)開(kāi)關(guān)電源總體規(guī)劃而言其是由四個(gè)主體部分構(gòu)成的：輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路。</p><p>　?。?）輸入電路：是由線性濾波電路、浪涌電流抑制電路、整流電路組成的。它的作用是把輸入電網(wǎng)的交流電

23、源轉(zhuǎn)化為符合開(kāi)關(guān)電源要求的直流輸入電源。</p><p>　?。?）變換電路：開(kāi)關(guān)電源變換的主通道是以含開(kāi)關(guān)電路、輸出隔離（變壓器）電路等，同時(shí)也作為核心器件。它的作用是完成對(duì)帶有功率的電源波形進(jìn)行斬波調(diào)制和輸出。</p><p>　?。?）控制電路：向驅(qū)動(dòng)電路提供調(diào)制后的矩形脈沖，達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。</p><p>　?。?）輸出電路：把輸出電壓整流調(diào)成脈動(dòng)

24、直流，并形成低紋波直流電壓。輸出整流技術(shù)現(xiàn)在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。</p><p>　　2.3 開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖2－2 開(kāi)關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的DC-DC電源變換器如圖2－2所示，其中輸入電路的直流電壓為24V，輸出電路是一個(gè)分別為5V以及±12V的多路直流輸出，要求電路的各路輸出電流都在

25、1A以上。這款開(kāi)關(guān)電源的芯片是UC3842，UC3842采用固定工作頻率脈沖寬度可控調(diào)制方式，其最高工作頻率可以達(dá)到200kHz。</p><p>　　2.3.1開(kāi)關(guān)電源芯片</p><p>　　UC3842是美國(guó)Unitrode公司（現(xiàn)在被TI公司所收購(gòu)了）生產(chǎn)的一種性能強(qiáng)度高的單向輸出型的電流控制型脈寬調(diào)制器芯片。其只有8個(gè)引腳便于安裝調(diào)試，而且它的電路結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，廣泛用于計(jì)算機(jī)、顯

26、示器、單片機(jī)控制器等系統(tǒng)電路，作為開(kāi)關(guān)電源的驅(qū)動(dòng)器件。</p><p>　　為了更方便的了解上述中的開(kāi)關(guān)電源，接下來(lái)本文將具體介紹一下UC3842芯片的內(nèi)部工作原理，UC3842是采用固定工作頻率產(chǎn)生脈沖寬度達(dá)到可控制的調(diào)制方式，其共有8個(gè)引腳，以下是個(gè)引腳的功能：</p><p>　　（1）引腳1是誤差放大器的輸出端，外接電阻或電容用于改善誤差放大器的頻率特性；</p>&

27、lt;p>　?。?）引腳2 是反饋電壓的輸入端，這個(gè)腳的電壓與誤差放大器提供的原有電壓進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生誤差電壓，便于控制脈沖寬度；</p><p>　?。?）引腳3是電流檢測(cè)輸入端，但外部檢測(cè)電壓超過(guò)1V是脈沖寬度會(huì)自動(dòng)是的電源處于間歇工作狀態(tài)；</p><p>　　（4）引腳4為定時(shí)端，其工作頻率由外接的電阻或電容時(shí)間常數(shù)所決定的；</p><p>　?。?/p>

28、5）引腳5為公共接地端；</p><p>　?。?）引腳6為推挽輸出端；</p><p>　?。?）引腳7是直流電源 的供電端，具有電壓判定的鎖定功能，而芯片的功率消耗為15mW；</p><p>　?。?）引腳8是特定電壓為5V的基準(zhǔn)電壓輸出端，有著50mA的負(fù)載能力。</p><p>　　圖2－3 UC3842芯片</p>

29、<p>　　2.3.2電子變壓器的作用</p><p>　　在DC-DC開(kāi)關(guān)電源中決定電性能的關(guān)鍵，便是開(kāi)關(guān)電源變壓器（也稱(chēng)其為電子變壓器）。上文介紹開(kāi)關(guān)電源中，其組成中一個(gè)部分便稱(chēng)為變換電路模塊，這一模塊便是接下來(lái)要重點(diǎn)介紹的變壓器部分。變壓器在圖2－2所示的DC-DC電源中是一個(gè)多路電壓轉(zhuǎn)換輸出的項(xiàng)目，將24V的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出為±12V、5V的3路輸出。因?yàn)樽儔浩鞅旧淼男再|(zhì)，在電路中也

30、有著反饋電路的特性，對(duì)保護(hù)整個(gè)開(kāi)關(guān)電源起著決定性的作用。下圖2－4便是電子變壓器在開(kāi)關(guān)電源中的結(jié)果圖，雖然變壓器有多個(gè)PIN引腳，但卻不是所有的都能用到，是根據(jù)實(shí)際工作需要而設(shè)計(jì)的。</p><p>　　圖2－4 DC-DC開(kāi)關(guān)電源中變壓器的顯示</p><p>　　想要設(shè)計(jì)制作出一款完整變壓器，其設(shè)計(jì)主要工藝分為：材料的選擇（磁芯以及骨架）、電氣性能參數(shù)的計(jì)算、手工的制作工藝、后道工序的

31、檢測(cè)以及一些故障的分析、解決。以下便讓我們通過(guò)具體示例介紹工作頻率為100kHz的高頻開(kāi)關(guān)電源變壓器的設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)。</p><p>　　3變壓器材料的選擇與工作環(huán)境</p><p>　　EI系列的變壓器具有適用范圍廣、工作頻率高、工作電壓范圍寬、輸出功率大、熱穩(wěn)定性能高等特點(diǎn)。所以根據(jù)實(shí)EI系列的優(yōu)良特性，文中選擇了EI28這款變壓器作為本次實(shí)驗(yàn)電路中的脈沖變壓器。</p>

32、<p>　　3.1變壓器材料的選擇</p><p><b>　　3.1.1磁芯材料</b></p><p>　　（1）Mn-Zn類(lèi)：這一類(lèi)的磁芯是由70%Fe2O3、17%MnO以及13%ZnO組成的。這種材料的到點(diǎn)能力很強(qiáng)，一般需要涂絕緣層的，對(duì)于有較大磁感量的變壓器一般都會(huì)選擇Mn-Zn的材料，而且這類(lèi)的材料容易磁飽和。</p><

33、;p>　?。?）MPP CORES鐵鎳金屬磁粉芯：這一類(lèi)的磁芯是有81% Ni、2% Mo以及Fe構(gòu)成的。這種材料的磁導(dǎo)范圍大，并且在粉末磁芯中具有最低的損耗，且溫度穩(wěn)定性極佳。</p><p>　?。?）Sendust鐵硅鋁磁粉芯：它是由9%Al、5%Si以及85%Fe組成的。其實(shí)用來(lái)替代鐵粉芯的，損耗比起鐵粉要低80%。在不同頻率的情況下工作，基本沒(méi)有什么噪音產(chǎn)生，其性價(jià)比也是相當(dāng)高的。</p&g

34、t;<p>　?。?）High Flux鐵磁粉芯：它是由50%Ni、50%Fe構(gòu)成的，在粉末磁芯中具有最高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，最高的直流偏壓能力。</p><p>　　因此，綜合幾種材料的性能比較，并且根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的情況，本文中變壓器的設(shè)計(jì)是選擇了飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度較高，溫度穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉，加工方便的性價(jià)比較低，并且在市場(chǎng)上很容易買(mǎi)得到的Mn-Zn類(lèi)材料，并選以此材料作為框架的EI28來(lái)繞制本例中的電

35、子變壓器。</p><p>　　圖3－1 EI28磁芯規(guī)格圖</p><p><b>　　3.1.2骨架材料</b></p><p>　　骨架一般按變壓器所使用的磁芯(或鐵芯)型號(hào)進(jìn)行分類(lèi)，有EI、EE、EF、EPC、RM、PQ等型號(hào)，而每個(gè)型號(hào)又可按磁芯(或鐵芯)大小進(jìn)行區(qū)分，如EI19、EI28、EI35、EI40等大小不一的型號(hào)。骨架按形

36、狀分為：立式和臥式兩種；按變壓器的工作頻率又分為高頻骨架和低頻骨架兩種；按骨架的針腳使用性質(zhì)，又分為傳統(tǒng)式骨架（DIP）和貼片式骨架（SMD）兩種；按制作材料分為：電木材料和普通塑料材料兩種。</p><p>　　由于骨架的特性是根據(jù)磁芯材料來(lái)決定的，所以在本文中選擇了EI28的立式高頻骨架，為了保證質(zhì)量選擇了以電木材料為佳，在現(xiàn)實(shí)中PCB板上焊接為了容易操作，以及美觀選用了直插型（DIP）的骨架。</p&

37、gt;<p>　　圖3－2 EI28骨架規(guī)格圖</p><p><b>　　3.1.3線圈材料</b></p><p>　　線圈是一種以銅為主質(zhì)材料的漆包線，繞成一圈圈圓形空心之元件。此元件對(duì)于交流電路中有著直流電路中相當(dāng)于電阻的作用，也有著感應(yīng)性電抗的作用。漆包線材料又可分為：</p><p>　　a、油脂漆包線：它是最早使用于

38、電氣機(jī)械的漆包線，具有優(yōu)良的電氣性能，并且價(jià)格低廉，至今還在使用中；</p><p>　　b、合成樹(shù)脂漆包線:這款漆包線是在近幾年研發(fā)出來(lái)的，皮膜堅(jiān)固、耐熱、耐化學(xué)性能強(qiáng)，使得電氣機(jī)械操作溫度得以提高；</p><p>　　c、高溫直焊漆包線：此漆包線具有直焊的特性，耐溫可達(dá)到155℃SS-TF，180℃SS-TH兩種，而且不用刮出皮膜即可輕易焊接。</p><p>

39、;　　因?yàn)橛椭岚€不僅有著優(yōu)良的電氣性能，同時(shí)價(jià)格低廉，所以文中選取了油脂漆包線作為EI28制作的線圈材料。</p><p><b>　　3.1.4套管材料</b></p><p>　　套管種類(lèi)繁多，用途廣泛，我們常用的有TEFLON(鐵氟龍)、硅質(zhì)套管、玻璃纖維硅膠套管、 硅橡膠套管、硅膠玻璃纖維套管、臘套管、PE熱縮套管、PVC熱縮套管。</p>

40、<p>　?。?）TEFLON </p><p>　　鐵氟龍為塑料中耐溫最高(280~300℃)，而且其具有最強(qiáng)抗酸、堿性，最強(qiáng)的抗粘，耐磨性也最強(qiáng)塑料材料，而廣泛用于機(jī)械，汽車(chē)，電子等行業(yè)。鐵氟龍同時(shí)作為訊號(hào)、網(wǎng)絡(luò)以及電纜中用線的最佳絕緣材料，成功用于各類(lèi)家電用電器(微波爐、電冰箱、吹風(fēng)機(jī)、空調(diào)……)，計(jì)算機(jī)、化學(xué)用品、機(jī)械及電氣、電子工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　?。?）硅質(zhì)

41、玻璃纖維套管 (Silicon Glass Fiber Sleeving Character)</p><p>　　硅質(zhì)玻璃纖維套管是以一種無(wú)堿性玻璃纖維材料編制而成的套管，經(jīng)特殊的樹(shù)脂加工處理，再配以適當(dāng)?shù)臏囟群娓啥瞥傻?。它具有極佳的電氣絕緣性，且耐高溫、抗潮濕，在零下50℃的低溫中仍能保持柔軟的特性。在高溫200~250℃也不會(huì)損壞電氣特性，另外外皮的膜強(qiáng)韌度高，可以曲折變化。適用干式變壓器、炭刷、冷凍機(jī)、

42、冷氣機(jī)、投射燈、鹵素?zé)?、吸頂燈、落地?zé)艏鞍l(fā)熱機(jī)體的導(dǎo)線、機(jī)械高溫配線。具有一定的保護(hù)作用。 </p><p>　　在制作變壓器時(shí)，一般變壓器生產(chǎn)公司多數(shù)采用的是第一種以鐵氟龍為材料的套管，因?yàn)樵诖笈可a(chǎn)加工中，這類(lèi)材料有著優(yōu)質(zhì)耐高溫性能的體現(xiàn)。所以這次文中設(shè)計(jì)變壓器，也采用了鐵氟龍?zhí)坠堋?lt;/p><p><b>　　3.1.5膠帶材料</b></p>

43、<p>　?。?）環(huán)氧膠帶(epoxy tape)</p><p>　　環(huán)氧膠帶具有抗焊接接觸時(shí)間長(zhǎng)，質(zhì)地薄，并且絕緣強(qiáng)度極高，這種材料的膠帶也是UL所認(rèn)可的耐溫程度可達(dá)150℃。這種結(jié)構(gòu)的膠帶應(yīng)用功能十分廣泛，有利于減輕庫(kù)存成本，而其的HI-POT（高電壓）在5KV以上。</p><p>　?。?） 聚酸亞胺膠帶 (polyimide tape) </p><

44、;p>　　這種膠帶以聚酸亞胺為基本材料的膠帶適用于COIL（線圈）、纏結(jié)的電線和電容器。它能扺受住極大的溫度差距，使得其物理及電氣性能都不變。其利用熱固硅做成的壓敏膠粘劑，能大大提高聚酸亞胺膠帶的穩(wěn)定性。其耐溫為180℃， HI-POT為7.5KV。</p><p>　　（3）聚四氟乙烯膠帶(PTFE Tape) </p><p>　　這種耐高溫薄膜膠帶在溫差極大的情況下，仍可保

45、持其原有性能不變，受熱收縮程度低、抗電弧能力高、且不含碳化物質(zhì)，但扺御化學(xué)物質(zhì)性能極低。其耐溫為80℃，其HI-POT為9.5KV。</p><p>　?。?）乙烯樹(shù)脂膠帶(Vinyi Tapy)</p><p>　　乙烯膠帶參合了聚氯乙烯作為基本材料，便使得其靈活性及電氣絕緣性能極佳。它具有抗?jié)駳?、紫外線、磨損、腐蝕而且是與堿混合而成的混合物質(zhì)。其壓敏橡膠粘劑適用溫差能力良好。這種不褪色

46、的膠帶能迅速辨認(rèn)電流的流向、導(dǎo)線和安全地帶。乙烯膠帶提供的電源絕緣電壓高達(dá)600V，亦可用于高壓電纜電線和電視消磁COIL的封裝操作。HI-POT>8KV 最高可達(dá)到12KV。</p><p>　　（5）聚酯薄膜(Polyeseter Taye)</p><p>　　這種膠帶適應(yīng)于需要薄質(zhì)、耐用和高介電/耐電壓強(qiáng)度材料時(shí)的絕緣用途。聚脂薄膜膠帶具有極佳的抗化學(xué)性能和抗潮濕能力，并可扺

47、受切割及磨損。耐溫高達(dá)130℃ 其HI-POT為5KV。</p><p>　　（6） 強(qiáng)化纖維膠帶(Filament Tape)</p><p>　　這種膠帶特別適用于需要聚脂薄膜的高介質(zhì)電強(qiáng)度、高耐電壓和玻璃布膠帶的機(jī)械強(qiáng)度較高的情況下。它有著韌度高和抗撕裂強(qiáng)的特性，但是延展強(qiáng)度非常低。在溫度130℃以下的范圍中使用這種膠帶，比使用玻璃布膠帶的成本更為低。它可用來(lái)固定引線板， 并可纏結(jié)C

48、OIL。 </p><p>　?。?） 合成物薄膜(Composite Tape)</p><p>　　這種材料做的膠帶具有軟墊的特性，并且其厚度有著多種選擇。這種膠帶也便是我們常說(shuō)的含有44%的醋酸布(ACT)，其耐高溫為130℃，HI-POT為5.5KV。</p>

49、;<p>　　（8）玻璃布(Glass Cloth)</p><p>　　玻璃布膠帶用途最為廣泛，它經(jīng)常用在紡織產(chǎn)品中。且其耐熱性和韌力極高，并能有效地吸收電氣絕緣漆。其耐溫在130℃以上，HI-POT為3KV。</p><p>　?。?）乙醋酸布(Acetate Cloth)</p><p>　　這些膠帶適用于COIL包封。其能接受105℃的高溫，且

50、乙醋酸布能有效地吸收樹(shù)脂和絕緣漆，HI-POT 為3.5KV。</p><p>　?。?0）紙帶(Paper)</p><p>　　這類(lèi)膠帶也具軟墊的功能和韌度性能高。其以縐紋及纖維帶為基物料，用于COIL包封以及在105℃或以下的溫度范圍中使用，HI-POT為2KV。</p><p>　　EI28對(duì)于溫度的一般要求是在60~80℃之間完全符合環(huán)氧膠帶的特性，并且環(huán)

51、氧膠帶對(duì)于絕緣的效果非常的好，且質(zhì)地非常薄，包裝非常方便、美觀。但是在一般變壓器公司中對(duì)于生產(chǎn)出的變壓器有著不同的條件、標(biāo)準(zhǔn)。因此，以上各類(lèi)的膠帶材料公司中都能找到，在本文中便是采用了環(huán)氧膠帶這種材質(zhì)。</p><p>　　3.2工作環(huán)境點(diǎn)的確定 </p><p>　　變壓器在使用中對(duì)其影響最大的是環(huán)境溫度的條件。決定磁性材料受溫度影響強(qiáng)度的是居里點(diǎn)。居里點(diǎn)是指材料可以在鐵磁體和順磁鐵

52、之間改變的溫度。低于居里點(diǎn)溫度時(shí)，該物質(zhì)將變?yōu)殍F磁體，此時(shí)和材料有關(guān)的磁場(chǎng)很難改變。同樣溫度高了就變成為順磁體，磁體的磁場(chǎng)會(huì)隨著周?chē)拇艌?chǎng)變化而變化。磁性材料隨著居里點(diǎn)的提升，而受溫度的影響也就越小。Mn-Zn軟磁性的居里點(diǎn)一般只有215℃，比較低，磁通密度，磁導(dǎo)率和損耗都溫度發(fā)生變化。除正常溫度25℃而外，還要給出60℃、80℃、100℃時(shí)的各種參數(shù)數(shù)據(jù)，Mn-Zn磁芯材料一般工作溫度限制在100℃以下，也就是在環(huán)境溫度40℃時(shí)，溫升

53、只能限制于60℃。同時(shí)導(dǎo)電材料的工作溫度由漆包線的外部絕緣材料的耐熱等級(jí)所決定。如油脂漆包線，他的耐熱等級(jí)比較高，最高溫度可達(dá)到100℃以上。而外部組成的環(huán)氧膠帶的耐溫程度可達(dá)150℃。 </p><p>　　根據(jù)居里點(diǎn)的特性，得出EI28變壓器適應(yīng)溫度可比環(huán)境溫度高出20~30℃，如環(huán)境溫度為30℃，那么變壓器工作的最高溫度可為60℃。在這樣的溫度條件下，變壓器仍可安全使用；但要是過(guò)了這個(gè)最高的溫度，變壓器便會(huì)

54、損壞。</p><p>　　4變壓器的主要參數(shù)和制作工藝</p><p>　　在變壓器的整個(gè)設(shè)計(jì)中，變壓器能否完成DC-DC電源中電壓轉(zhuǎn)換的功能，取決于變壓器各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算：確定變壓器的變比、計(jì)算初級(jí)線圈中的電流、計(jì)算初級(jí)繞組圈數(shù)N1、計(jì)算次級(jí)繞組圈數(shù)N2、反饋繞組N3的估算、線線徑的選取、圈繞制與絕緣。才能使得變壓器在DC-DC電路中正常的工作，才能體現(xiàn)變壓器的功能。</p>

55、<p>　　4.1確定變壓器的變比</p><p>　　什么叫做變壓器的變比，變比是一個(gè)電工學(xué)詞，它是變壓器變壓比的簡(jiǎn)稱(chēng)。變壓器變比的計(jì)算就是變壓器原繞組和變壓器副繞組中的感應(yīng)電勢(shì)之比，變比又與繞組的匝數(shù)成正比。原繞組輸入電壓與副繞組輸出電壓之比等于線圈的匝數(shù)比。 </p><p>　　根據(jù)輸出電壓U0的關(guān)系式：</p><p><b>　　

56、（4）</b></p><p><b>　　得變比為：</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中n為匝比， UD為整流器輸出的直流電壓，T為整流器工作時(shí)的周期，ton為磁通量的導(dǎo)通時(shí)間。</p><p>　　本文設(shè)計(jì)中變壓器的參數(shù)：UD＝24V，f為1

57、00kHz，ton取0.5；便得到n＝2。</p><p>　　4.2計(jì)算初級(jí)線圈中的電流</p><p>　　根據(jù)本例中已知的直流輸出電壓U0＝±12V、5V，電路的各路輸出電流I0＝lA，根據(jù)條件得出此開(kāi)關(guān)電源的輸出功率：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　開(kāi)關(guān)電源的使用中的效

58、率值η一般在60～90%之間，為了計(jì)算的簡(jiǎn)便，在這里取η＝0.8，則可得出實(shí)際的輸入功率為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　那樣的話初級(jí)的平均電流就為：</p><p><b>　　（8）</b></p><p>　　如果現(xiàn)在假設(shè)初級(jí)線圈的初始電流為零的話，那么在開(kāi)

59、關(guān)電源的導(dǎo)通期ton里，初級(jí)線圈中的電流便會(huì)從零開(kāi)始呈線性增長(zhǎng)并達(dá)到峰值I1P。</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　4.3計(jì)算初級(jí)繞組圈數(shù)N1</p><p>　　根據(jù)電流的峰值I1P，可以計(jì)算得出初級(jí)繞組最小的電感L1為：</p><p><b>　?。?0）</b>

60、</p><p>　　根據(jù)輸出功率P可以選擇適合的磁芯大小，因?yàn)榇判镜囊?guī)格是EI系列，所以磁芯便選擇了常見(jiàn)的EI28磁芯?？梢哉接?jì)算線圈參數(shù)初級(jí)繞組N1:</p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　本式中Ilp—初級(jí)線圈峰值電流，A；</p><p>　　L1—初級(jí)電感，H；</p>

61、<p>　　S—磁芯截面積，mm2；</p><p>　　Bm—磁芯最大磁通密度，T。</p><p>　　4.4 計(jì)算次級(jí)繞組圈數(shù)N2</p><p>　　次級(jí)繞組的計(jì)算比之初級(jí)繞組可得出N2：</p><p><b>　?。?2）</b></p><p>　　由上可得輸出繞組&#

62、177;12V分別繞5匝，而5V的輸出繞組與次級(jí)繞組的比值也便是匝比值?？傻贸?V輸出為3匝。</p><p>　　4.5 反饋繞組N3的估算</p><p>　　在開(kāi)關(guān)電源中有一個(gè)十分常見(jiàn)的，由芯片所決定的問(wèn)題，那便是反饋。并且在開(kāi)機(jī)初期，大部分的電源經(jīng)過(guò)一個(gè)功率電阻，將較高的直流高壓降壓后提供給芯片。當(dāng)芯片輸出多個(gè)脈沖后，反饋繞組就可以提供正常的電能了。因?yàn)樵谡９ぷ鞯臅r(shí)候，芯片的耗電

63、量也是相當(dāng)大的。所以根據(jù)UC3842的要求，反饋繞組的輸出電壓應(yīng)在13V左右。</p><p><b>　?。?3）</b></p><p>　　4.6 導(dǎo)線線徑的選取</p><p>　　根據(jù)輸入輸出的估算，初線線圈的平均電流值應(yīng)該放寬允許達(dá)到2A。</p><p><b>　?。?）初級(jí)繞組</b&g

64、t;</p><p>　　根據(jù)導(dǎo)線的使用電流量、電感量等，我們選定初級(jí)繞組的線徑可選d＝0.80mm，其截面積為0.5027mm2的漆包線。</p><p><b>　　（2）次級(jí)繞組</b></p><p>　　次級(jí)繞組的線徑根據(jù)各組輸出電流的實(shí)際大小，并且采用并繞的繞線方式，但是其相對(duì)的接觸面積也增加了。當(dāng)然為了方便我們可以直接選取比較粗的

65、線徑，所以文中也就選擇了d＝0.80mm的導(dǎo)線。 </p><p>　　4.7 線圈繞制與絕緣</p><p>　　在電子變壓器的繞制工程中，最重要的問(wèn)題是使初、次級(jí)線圈緊密地耦合在一起，這樣的話可以減小變壓器漏感，因?yàn)槁└羞^(guò)大，將會(huì)造成較大的脈沖波以及干擾信號(hào)，從而導(dǎo)致變壓器元器件的擊穿。同時(shí)絕緣膠帶也起了決定性作用，它不僅有絕緣的效果，并且也使得初、次線圈緊密的耦合在一起。</p

66、><p>　　4.7.1繞制方法： </p><p>　?。?）一層密繞：繞線時(shí)只鋪在第一層，這是一種線與線之間緊密的耦合在一起無(wú)間隙的繞線方式如下圖4－1所示：</p><p>　?。?）均等繞線：在繞線間隔規(guī)定的范圍內(nèi)以相等的間距進(jìn)行繞線，間隔誤差在20%以內(nèi)可以允許的如下圖4－2所示：</p><p>　　圖4－1一層密繞圖

67、 圖4－2均等繞線圖</p><p>　　（3）多層密繞：在一個(gè)繞組在一層無(wú)法繞完的情況下，必須繞至第二層或二層以上，此繞法分為三種情況：</p><p>　　A、任意繞：在最內(nèi)層其繞線整齊排列，但達(dá)到最上層時(shí)，布線已開(kāi)始零亂，呈現(xiàn)凹凸不平的狀況，這是繞線中最粗略的繞線方法。</p><p>　　B、 整列密繞：幾乎所有的布線都整齊的排列，但只

68、有部分的布線是零亂的(約占全體30%，圈數(shù)少的約占5%的參考尺寸)。</p><p>　　B、完全整列密繞：繞線至最上層也不零亂，繞線很整齊的排列著，這是繞線中 最難的繞線方法。</p><p>　?。?）定位繞線：布線指定在固定的位置，一般分五種情況如圖4－3所示：</p><p><b>　　圖4－3定位繞線圖</b></p>

69、<p>　　在上述四中單線繞制線圈的方法中，因?yàn)榭紤]到盡可能的減少變壓器的漏感，確保線圈與線圈能夠精密的貼合在一起，同時(shí)便于分清線圈繞組匝數(shù)的走線，本文采用了第一種一層密繞的方法。為了繞制時(shí)線圈密布美觀與引線的繃直效果，一般公司都會(huì)采用手動(dòng)繞線機(jī)來(lái)制作線圈繞線。</p><p>　　（5）并繞：并繞與上述中一層密繞的唯一區(qū)別在是在于，一層密繞只有一根漆包線，而這里講述的并繞是兩個(gè)以及兩個(gè)以上的漆包線同

70、時(shí)并且平行的繞在骨架上，但各自平行的繞，不可交叉。此繞法大致可分為四種情況如圖4－4所示：</p><p><b>　　圖4－4雙線并繞圖</b></p><p>　　4.7.2絕緣膠帶的繞制方式：</p><p>　　在制作變壓器是為了防止漆包線密繞時(shí)，第一層與第二層漆皮可能會(huì)破損，在生產(chǎn)時(shí)會(huì)有一道稱(chēng)為包絕緣膠帶的工序。絕緣膠帶不僅可以起到絕

71、緣的作用，同時(shí)也能起到固定變壓器的效果。</p><p>　　其繞制方式如圖4－6所示：</p><p><b>　　圖4－5</b></p><p><b>　　圖4－6膠帶繞制圖</b></p><p><b>　　4.8 鍍錫成型 </b></p><

72、p><b>　　4.8.1鍍錫</b></p><p>　　對(duì)于這個(gè)變壓器的骨架來(lái)講，在骨架的引腳外部是有一層漆皮的，在PCB的電路板上是不能直接焊接的，所以便有著鍍錫這道工序的生成。鍍錫的常規(guī)工具是電烙鐵，但是電烙鐵溫度控制不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致骨架變形。所以一般公司在生產(chǎn)中，都是采用錫爐來(lái)進(jìn)行鍍錫，錫爐的操作方式如下所示：</p><p>　　A、將產(chǎn)品一字排開(kāi)整齊擺

73、放；</p><p>　　B、用夾子夾起一排產(chǎn)品；</p><p>　　C、引腳沾上適量助焊劑;</p><p>　　D、以白手捧變壓器，刮干凈要度上錫的那一面；</p><p>　　E、焊錫：立式模型鍍錫時(shí)將腳垂直插入錫槽（臥式模 型將腳傾斜插入焊錫槽），錫面要鍍到變壓器引腳（PIN）底部為止。</p><p>　　

74、4.8.2制作成型變壓器</p><p>　　為了確保變壓器的穩(wěn)定，我們必須要對(duì)變壓器進(jìn)行灌膠操作，同時(shí)也起到絕緣保護(hù)的作用。公司生產(chǎn)時(shí)采用專(zhuān)業(yè)的灌膠儀器，來(lái)進(jìn)行變壓器的灌膠。 </p><p>　　在鍍錫時(shí)可能會(huì)有錫渣產(chǎn)生，是需要我們清理的，這道工序命名上稱(chēng)之為刮錫渣。變壓器制作到這里，便只剩下最后一步貼標(biāo)簽了，貼標(biāo)簽時(shí)應(yīng)注意：標(biāo)簽的開(kāi)頭對(duì)應(yīng)的是變壓器的第一個(gè)PIN引腳，并且保證標(biāo)簽的整

75、齊、美觀。這樣一個(gè)變壓器也就基本完成了。</p><p>　　5變壓器的檢測(cè)和保護(hù)</p><p>　　從變壓器的參數(shù)計(jì)算到繞制可以說(shuō)一個(gè)變壓器的制作已經(jīng)到了尾聲了，但是不管任何工藝最后的成型，都要走過(guò)最重要的一步。那便是品質(zhì)檢測(cè)，這也確保了變壓器制作規(guī)范的嚴(yán)謹(jǐn)。</p><p>　　5.1 變壓器常用檢測(cè)方法和儀器</p><p>　　簡(jiǎn)單

76、介紹了幾款一般變壓器生產(chǎn)公司使用的測(cè)試變壓器的專(zhuān)業(yè)儀器：</p><p>　?。?）3250自動(dòng)變壓器測(cè)試系統(tǒng)：</p><p>　　這是一部全功能自動(dòng)化測(cè)試的零件量測(cè)分析儀器，在提供較低成本的情況下有這高精度、便利、快速及可靠的測(cè)試性能。這款多功能檢測(cè)儀器提供了上下界限比較及分組測(cè)試，測(cè)試頻率及測(cè)試電壓的選擇控制，載入校正（load），多頻掃描測(cè)試功能，設(shè)定資料存儲(chǔ)記憶功能，單機(jī)掃描測(cè)試

77、功能等等。</p><p>　　因?yàn)檫@部?jī)x器測(cè)試方面比較全面，在這里便介紹一下常用的變壓器單機(jī)量測(cè)試操作：</p><p>　　A、打開(kāi)主機(jī)之電源后顯示屏上會(huì)顯示出，這部機(jī)子的生產(chǎn)公司信息，也會(huì)出現(xiàn)這部機(jī)子的一些參數(shù)、型號(hào)及版本，接下來(lái)便會(huì)出現(xiàn)圖5－1的顯示畫(huà)面：</p><p>　　圖5－1測(cè)試儀主機(jī)顯示畫(huà)面</p><p>　　B、打開(kāi)主

78、機(jī)電源顯示一切正常之后，按下（Main Index）鍵進(jìn)入主功能表，再按下變壓器測(cè)試功能鍵（TRANSFORMER），則顯示如圖5－2的顯示畫(huà)面：</p><p>　　圖5－2測(cè)試儀主功能圖</p><p>　　C、按上圖5－2箭頭所指按鍵（TRANSFORMER TEST），進(jìn)入變壓器單機(jī)測(cè)試功能設(shè)定畫(huà)面，即圖5－3所示：</p><p>　　圖5－3單機(jī)測(cè)試功能

79、圖</p><p>　　D、當(dāng)進(jìn)入此畫(huà)面后，請(qǐng)按下（TEST CONDITION）鍵進(jìn)入測(cè)試條件設(shè)定畫(huà)面，設(shè)定各項(xiàng)測(cè)試參數(shù)如5－4所示：</p><p>　　圖5－4測(cè)試條件設(shè)定圖</p><p>　　上面各圖中顯示參數(shù)說(shuō)明：</p><p>　　TURN ：變壓器圈數(shù)及相位測(cè)試 LX ：變壓器電感量測(cè)試</p

80、><p>　　LK ：變壓器之漏電感量測(cè)試 DCR ：變壓器直流電阻測(cè)試</p><p>　?。?）GKT1061電感測(cè)試儀：</p><p>　　這部電感測(cè)試儀主要用于電子產(chǎn)品中品質(zhì)的質(zhì)檢工作，同時(shí)它完全可以符合自動(dòng)化生產(chǎn)線的快速、準(zhǔn)確的要求，良品/不良品的檢驗(yàn)以及儀器內(nèi)部設(shè)定儲(chǔ)存和呼叫的功能。它的測(cè)試頻率：40Hz～200KHz；準(zhǔn)確度：

81、0.1%；單一功能鍵，LED清楚顯示，操作簡(jiǎn)便。</p><p>　　這里簡(jiǎn)單介紹一下，這部?jī)x器的使用操作，變壓器電感的測(cè)試方法：</p><p>　　打開(kāi)開(kāi)關(guān)先調(diào)試這次要測(cè)試的電阻還是電感量設(shè)置：如下圖中按下series鍵，撥動(dòng)open和short，display鍵的作用便是調(diào)解Q、D、R的界位。這里便介紹一下EI28的電感測(cè)試，撥動(dòng)locan鍵來(lái)調(diào)整電感測(cè)試的條件（1KHz，0.3V）

82、。接下用左邊兩個(gè)引線為一個(gè)機(jī)組，右邊兩個(gè)引線為另一個(gè)機(jī)組，同時(shí)接觸變壓器同一繞組的兩端引線。在display下方會(huì)顯示電感量的數(shù)值出來(lái)。每一款的變壓器都有著規(guī)定的電感量，并且有著相對(duì)的偏差，只要在這個(gè)范圍內(nèi)都是合格的。</p><p><b>　　圖5－5電感測(cè)試儀</b></p><p>　?。?）CS2672DX耐壓測(cè)試儀：</p><p>

83、;　　這款耐壓儀是由南京長(zhǎng)盛科技有限公司生產(chǎn)的，它有著高電壓，小電流；漏電流、測(cè)試時(shí)間連續(xù)任意設(shè)定，適應(yīng)性強(qiáng)； 同時(shí)顯示被測(cè)實(shí)際值（時(shí)間、電壓、電流同時(shí)顯示），耐壓擊穿有著聲光報(bào)警系統(tǒng)；手動(dòng)、遙控測(cè)試，高壓擊穿保護(hù)；同時(shí)有著AC/DC輸出雙向轉(zhuǎn)換測(cè)試等多種功能。</p><p>　　耐壓儀不同于電感儀，因?yàn)槟蛪簝x使用時(shí)帶有上千伏的電壓，所以使用時(shí)有些需要注意的項(xiàng)目：</p><p&g

84、t;<b>　　a、防觸電</b></p><p>　　為了預(yù)防觸電事故的發(fā)生，在使用本測(cè)試儀作業(yè)前，請(qǐng)先戴上絕緣的橡皮手套，腳上穿著絕緣的靜電鞋；</p><p>　　b、儀器處于測(cè)試狀態(tài)</p><p>　　當(dāng)儀器使用處于測(cè)試狀態(tài)時(shí)，待測(cè)試物、測(cè)試引線、測(cè)試槍和輸出端都帶有高壓，千萬(wàn)不要用手去觸摸；</p><p>

85、<b>　　c、更換待測(cè)物</b></p><p>　　當(dāng)一個(gè)待測(cè)物已被測(cè)試完畢，而要更換另一個(gè)待測(cè)物時(shí)，請(qǐng)務(wù)必確認(rèn):：測(cè)試儀是否處于"復(fù)位"狀態(tài)，電壓顯示數(shù)字是否為零。在更換待測(cè)物時(shí)，也不要用手觸摸高壓測(cè)試槍?zhuān)?lt;/p><p>　　d、開(kāi)啟或關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)</p><p>　　一旦在使用中電源開(kāi)關(guān)被切斷時(shí)，如再度開(kāi)啟時(shí)，則需

86、等幾秒之后，千萬(wàn)不要把電源開(kāi)關(guān)，連續(xù)做著開(kāi)與關(guān)的動(dòng)作，以免損壞測(cè)試儀。尤其是當(dāng)正有高壓輸出的狀態(tài)下連續(xù)做電源的開(kāi)與關(guān)的動(dòng)作，這是非常危險(xiǎn)的事情。</p><p>　　耐壓儀的操作使用時(shí)非常簡(jiǎn)單的，但是由于是高壓帶電作業(yè)，安全問(wèn)題是一定要防范的，以下簡(jiǎn)單介紹一下耐壓的測(cè)試方法：</p><p>　　打開(kāi)電源鍵，如下圖中按下測(cè)試鍵來(lái)調(diào)整電流量，擰動(dòng)下圖5－6中黃色開(kāi)關(guān)鍵上的螺絲，一般電流為0.

87、2mA左右；接下來(lái)擰動(dòng)圖中大的白色旋轉(zhuǎn)鈕，這里以EI28為例調(diào)整電壓為1500V。接下來(lái)便可進(jìn)行耐壓測(cè)試按下綠色按鈕（dangerous燈亮）用測(cè)試引線和測(cè)試槍?zhuān)謩e接觸變壓器的PIN引腳和上面的磁芯。如果沒(méi)有發(fā)生警報(bào)，則說(shuō)明變壓器耐壓是正常的；但若發(fā)生警報(bào)了，則說(shuō)明變壓器耐壓擊穿，是不良品。若耐壓擊穿發(fā)生警報(bào)，則按下紅色按鍵，恢復(fù)一下系統(tǒng)，然后再按下綠色鍵重新測(cè)試耐壓。</p><p><b>　　圖

88、5－6耐壓測(cè)試儀</b></p><p>　　5.2 外觀檢測(cè)方法</p><p>　　通過(guò)觀察變壓器的外貌來(lái)檢查其是否有明顯異?，F(xiàn)象。如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡，焊接變壓器之后有無(wú)錫渣，絕緣膠帶是否貼的比較整齊，外露的引線長(zhǎng)度是否一致，磁芯有無(wú)松動(dòng)，繞組線圈是否有外露等。</p><p>　　5.3 空載檢測(cè)方法</p>

89、;<p>　　有兩種檢測(cè)方法：其一，直接測(cè)量法。將二次側(cè)的所有繞組全部設(shè)置為開(kāi)路模式，把萬(wàn)用表置于交流電流擋（500mA)，串入一次側(cè)繞組。當(dāng)一次側(cè)繞組在開(kāi)路狀態(tài)插入220V交流電時(shí)，而萬(wàn)用表所指示的數(shù)值便是空載時(shí)的電流值。其二，間接測(cè)量法。在變壓器的初級(jí)繞組中串聯(lián)一個(gè)2W左右的電阻，二次側(cè)仍全部設(shè)為空載。把萬(wàn)用表調(diào)至交流電壓擋，通電后，用兩表筆測(cè)出電阻兩端的電壓值，然后用歐姆定律算出空載電流。</p>&l

90、t;p>　　空載電壓的檢測(cè)。將電子變壓器的一次側(cè)繞組接入220V電壓，用萬(wàn)用表交流電壓接依次測(cè)出各繞組的空載電壓值(U1、U2、U3、U4)應(yīng)符合要求值，允許誤差范圍一般為高壓繞組≤±10％，低壓繞組≤±5％，帶中心抽頭的兩組對(duì)稱(chēng)繞組的電壓差應(yīng)≤±2％。</p><p>　　5.4 工作使用的損耗</p><p>　　變壓器的工作效率

91、 ,是輸出功率P2與輸入功率P1的比值:</p><p><b>　　,（14）</b></p><p>　　Pk是負(fù)載損耗，中，Po是空載損耗，也就是磁芯損耗。Px是線圈損耗。當(dāng)變壓器的輸出功率P2等于輸入功率P1時(shí)，效率η等于100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗。但實(shí)際上這種變壓器是沒(méi)有的.變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損。</p>

92、<p>　　銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗。當(dāng)電流通過(guò)線圈電阻發(fā)熱時(shí)，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗。由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱(chēng)為銅損。</p><p>　　變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面：一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過(guò)變壓器時(shí)，通過(guò)變壓器硅鋼片時(shí)，交流電流的方向和大小會(huì)隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互摩擦，從而會(huì)放出熱能，因而損耗了一部分的電能，這便是所謂的磁滯損耗。另一是渦流損耗，當(dāng)

93、變壓器工作時(shí)：磁芯中有磁通量，并且會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且形狀成旋渦狀，故稱(chēng)為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱(chēng)為渦流損耗。</p><p>　　變壓器的效率與變壓器的功率等級(jí)有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。磁芯損耗是在磁通密度T和一定工作頻率Hz下的單位重量磁芯的損耗。但是對(duì)于這項(xiàng)損耗因?yàn)槲易龅腅I28是采用Mn

94、-Zn軟磁性材料受環(huán)境影響較大，所以對(duì)于這款材料必須控制在額定的溫度下。線圈損耗也是跟溫度有著密切的關(guān)系，所以對(duì)于Mn-Zn磁芯材料的而言，一般工作溫度限制在100℃以下，也就是在環(huán)境溫度40℃時(shí)，溫升只能限制于60℃。</p><p>　　6變壓器的故障判斷與維修</p><p>　　電子變壓器短路性故障的綜合檢測(cè)判別：電子變壓器發(fā)生短路性故障后的主要癥狀是發(fā)熱嚴(yán)重和二次側(cè)繞組輸出電壓失

95、常。通常，線圈內(nèi)部匝間短路點(diǎn)越多，短路電流就越大，而變壓器發(fā)熱就越嚴(yán)重。檢測(cè)判斷電電子變壓器是否有短路性故障的簡(jiǎn)單方法是測(cè)量空載電流。</p><p>　　6.1 磁芯松動(dòng)及噪音</p><p>　?。?）造成磁芯松動(dòng)的原因</p><p>　　a、大修時(shí)，磁芯裝配質(zhì)量不佳造成磁芯松動(dòng)；</p><p>　　b、磁芯疊縫間隙不符要求；<

96、/p><p>　　c、綁扎磁芯的環(huán)氧樹(shù)脂玻璃絲帶材質(zhì)不佳，工藝不對(duì)，綁扎拉力不夠，固化未成堅(jiān)固整體等，均造成綁扎過(guò)松，綁扎帶老化，以及出現(xiàn)故障，造成松動(dòng)。</p><p>　　（2）磁芯松動(dòng)的維修方法</p><p>　　a、對(duì)于灌膠有氣隙而引起的噪音，可以重新再次灌膠；</p><p>　　b、因?yàn)椴皇撬写判灸眠^(guò)來(lái)就能用的，有些因?yàn)橐_(dá)到電感

97、量，那就需要開(kāi)氣隙，磨磁芯等等。這一類(lèi)的話我們就需要重新?lián)Q好的磁芯；</p><p>　　c、對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂玻璃絲帶綁扎損壞、老化、松弛引起的變壓器噪音，一律要求重新綁扎。要求材質(zhì)合格。綁扎時(shí)先用扎帶扎好，然后在綁扎并進(jìn)行灌膠固化烘干，固化成堅(jiān)硬的漆后在卸去扎帶。</p><p><b>　　6.2 變壓器短路</b></p><p>　　通過(guò)檢

98、查發(fā)現(xiàn)故障或事故的變壓器和進(jìn)行事后分析，發(fā)現(xiàn)電子變壓器繞組變形是誘發(fā)多種故障和事故的直接原因。而導(dǎo)致變壓器繞組變形的原因主要有繞組機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、繞制工藝粗糙、承受正常允許的短路電流沖擊能力和外部機(jī)械沖擊能力差。</p><p>　　以下有一些變壓器短路的實(shí)例：</p><p>　?。?）當(dāng)變壓器發(fā)生短路故障后，首先使繞組結(jié)構(gòu)的機(jī)械失穩(wěn)變形，并引起繞組中部分線段或線匝間的絕緣層壞損，是的

99、短路故障再次擴(kuò)大直至整臺(tái)變壓器短路燒損。</p><p>　　（2）高壓繞組處于外層，受軸向拉伸應(yīng)力和輻向擴(kuò)張應(yīng)力，使繞組端部的壓釘松動(dòng)、墊塊飛出，嚴(yán)重時(shí)，骨架、磁芯都會(huì)歪曲變形。</p><p>　　（3）繞組引線位移扭曲。這是變壓器出口短路故障后常發(fā)生的情況，由于受電動(dòng)力的影響，破壞了繞組引線布置的絕緣距離。</p><p>　　（4）在有著三組繞組的變壓器中，

100、中低壓繞組之間的阻抗電壓值較小，在容量最小的低壓內(nèi)繞組發(fā)生故障是損害最為嚴(yán)重。</p><p>　?。?）變壓器短路故障有時(shí)發(fā)現(xiàn)，繞組本身并無(wú)發(fā)熱跡象，即使繞組導(dǎo)線的絕緣無(wú)過(guò)熱焦糊，導(dǎo)線也無(wú)熱軟化的現(xiàn)象。而繞組的損壞都是嚴(yán)重的扭曲變形，在其影響下，使與其相關(guān)的絕緣部件拉斷或脫落。</p><p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>

101、;　　隨著電子行業(yè)的新興，變壓器的使用愈來(lái)愈普及化了，文中重點(diǎn)介紹了在DC-DC開(kāi)關(guān)電源中電子變壓器，并且以EI28為例講解了變壓器的制作、設(shè)計(jì)過(guò)程。了解并掌握變變壓器的組成、工作原理，以及變壓器中常用的檢測(cè)器件及磁芯松動(dòng)、短路、噪音故障等的檢測(cè)與保護(hù)電路等常見(jiàn)現(xiàn)象。</p><p>　　同樣變壓器的制作選擇材料至關(guān)總要。變壓器的組成有磁芯、骨架、線圈、絕緣膠帶、套管等等。其中每一項(xiàng)都有著自己的特性，在做每一種不

102、同變壓器時(shí)，根據(jù)各種不同條件可以選擇不同的材質(zhì)，來(lái)滿足變壓器提供的條件、要求。在這次EI28的制作選材中，文中選擇了Mn-Zn類(lèi)材質(zhì)的磁芯，立式高頻（DIP）的骨架，以及油脂漆包線與鐵氟龍?zhí)坠堋?lt;/p><p>　　繞制電子變壓器是制作開(kāi)關(guān)電源的重要工作，也是設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中消耗大量時(shí)間和主要精力的工作。變壓器做得好，整個(gè)設(shè)計(jì)與制作工作就完成了80%以上。做得不好，可能就會(huì)出現(xiàn)停振、嘯叫或輸出電壓不穩(wěn)、負(fù)載能力低

103、等現(xiàn)象。</p><p>　　同時(shí)在繞制變壓器時(shí)，要盡最大的努力保證以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）即使輸入電壓達(dá)到最大的條件，不至于使變壓器的磁芯飽和，而導(dǎo)致變壓器的工作失效；</p><p>　?。?）初級(jí)線圈與次級(jí)線圈的繞組要緊密，但又要確保漆包線的漆皮不能有破損，會(huì)引起短路，保證漏電感要??；     &

104、#160;                   </p><p>　?。?）一般來(lái)說(shuō)，采用鐵氧體磁芯EI28時(shí)，要把磁芯最大磁通密度控制在3kGs以下；</p><p>　?。?）同時(shí)在使用安裝是要注意變壓器的使

105、用環(huán)境條件，因?yàn)槲易龅腅I28是采用Mn-Zn磁芯材料的，所以一般工作溫度限制在100℃以下，也就是在環(huán)境溫度40℃時(shí)，溫升只能限制于60℃。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時(shí)間的腳步是執(zhí)著的，從來(lái)不會(huì)因?yàn)槿魏问录Ｖ?。剛進(jìn)大學(xué)時(shí)到現(xiàn)在寫(xiě)論文答辯畢業(yè)的感覺(jué)上就像是還在昨天一樣，令人措手不急，三年的時(shí)光已經(jīng)悄然而逝了。在此我衷心感謝

106、我的導(dǎo)師**老師這三年來(lái)對(duì)我不僅是學(xué)習(xí)上，更有生活上，人生思想上的指導(dǎo)和教誨。同時(shí)本次論文寫(xiě)作不僅是我的指導(dǎo)老師**老師，還有**老師等都給我很大的啟發(fā)。使得我的論文寫(xiě)作更加的順利，您們不辭辛勞的指導(dǎo)，讓我感覺(jué)在寫(xiě)作時(shí)有時(shí)碰到問(wèn)題卻不主動(dòng)需求幫助，感到十分的遺憾。</p><p>　　感謝我公司領(lǐng)導(dǎo)、同事熱切關(guān)心我的論文進(jìn)度，及時(shí)督促我認(rèn)真扎實(shí)地完成論文寫(xiě)作，并為我提供免費(fèi)的論文數(shù)據(jù)，以及幫助、指導(dǎo)我論文寫(xiě)作中的

107、問(wèn)題。</p><p>　　感謝所有的老師和同學(xué)在兩年多來(lái)對(duì)我的照顧與支持。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]. 路長(zhǎng)柏；電力變壓器理論與計(jì)算，遼寧科技出版社，2010年11月 </p><p>　　[2]. Colonel Wm.T.麥克萊蔓，變壓器與電感器設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)電力出版

108、社，2009年01月</p><p>　　[3]. 王越明，王朋，楊瑩；變壓器故障診斷與維修，化學(xué)工業(yè)出版社 ，2008年08月</p><p>　　[4]. 尹克寧；變壓器設(shè)計(jì)原理，中國(guó)電力出版社，2003年10月</p><p>　　[5]. 王瑞華；脈沖變壓器設(shè)計(jì)，科學(xué)出版社，1996年11月</p><p>　　[6]. 李湘生，陳喬

109、夫；變壓器的理論計(jì)算與優(yōu)化設(shè)計(jì)，中國(guó)電力出版社，2010年10月</p><p>　　[7]. 胡啟帆；變壓器試驗(yàn)技術(shù)，中國(guó)電力出版社，2010年01月</p><p>　　[8]. [蘇]C.B.瓦修京斯基著，崔立君，杜恩田譯；變壓器的理論與計(jì)算，武漢 : 華中理工大學(xué)出版社，1983年07月</p><p>　　[9]. 王全保；新編電子變壓器手冊(cè)，遼寧科學(xué)技術(shù)

110、出版社，2007年01月</p><p>　　[10]. 原田耕介；開(kāi)關(guān)電源手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，2004年08月</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　變壓器的安全規(guī)格</b></p><p><b>　　（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格</b></p

111、><p>　　磁性原件用于交換式電源供應(yīng)器的結(jié)構(gòu)中，必須遵守國(guó)家的或是國(guó)際上規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。如U.L(Underwriter Laboratories)作為北美合眾國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，在此規(guī)格中集中強(qiáng)調(diào)了防止失火的危險(xiǎn)，耐壓為1.5KV AC，在隔離式變壓器結(jié)構(gòu)中U.L與C.S.A規(guī)格限制線圈溫升至65℃以上需用105等級(jí)的絕緣材料;</p><p>　　C.S.A(Candanian Standar

112、ds Association)則為加拿大的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格;</p><p>　　V.D.E(Verband Deutsher Elektronotechniker)為歐洲所使用的德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，目前V.D.E已成為較受歡迎的標(biāo)準(zhǔn)，其安全標(biāo)準(zhǔn)考慮較為嚴(yán)苛，這類(lèi)規(guī)格設(shè)計(jì)著重為了保護(hù)操作人員的安全，其安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)線圈繞線方法與輸入與輸出的隔離有較為嚴(yán)格的要求，需要的耐高壓高達(dá)3750V AC。</p><p&

113、gt;　?。?）變壓器的絕緣電阻</p><p>　　在變壓器結(jié)構(gòu)中，在繞組、鐵芯、鐵架相互之間，其一分鐘提供500VDC的電壓情況下，至少需要擁有100MΩ以上的阻抗。</p><p>　?。?）變壓器的濕度阻抗</p><p>　　在高濕度91～95%的情況下，溫度在20～30℃之間，連續(xù)在環(huán)境測(cè)試機(jī)情況下運(yùn)行48個(gè)小時(shí)后，變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)能夠承受3750