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变压器绕制的工艺有哪些你知道吗?
浏览:次 发布日期:2019-02-11 16:54:47

变压器腾讯分分彩官网直播绕制的工艺有哪些你知道吗?

要想把变压器规划好,首要就需要挑选好变压器

腾讯分分彩官网直播 变压器的挑选受到许多的要素约束,以前我在许多帖子中多次说过,这儿再次重复下。

首要,需要核算好变压器的Ap值,核算方法坛子里有许多相关的帖子,大家能够搜下,我在这儿就不在赘述了。(心中有冰大师最终仍是贴出来了,呵呵具体见最终)得到Ap值之后,咱们就要依据电源的结构尺度来开始挑选变压器,包含变压器的高度,宽度以及长度。当电源的整体高度有约束时,就需要考虑扁平型的变压器,卧式变压器是首选。常见的有EE系列,EC系列,ER系列的卧式变压器,EF系列与EFD系列变压器;如果是超薄的适配器与LED日光灯内置电源,能够考虑平面变压器。而如果PCB的空间有限,应该挑选PQ,RM,或许罐形磁芯,因为这些磁芯的截面积大,占用空间小,能够输出更大的功率

其次,在挑选变压器的时分咱们要依据电路的参数与侧重点不同,而挑选不同的变压器。比如,在反激电源中,咱们期望漏感越小越好,因为漏感大小会影响功率器件的电压与力,一起对也有不可忽视的影响,那么咱们就找对漏感操控有利的变压器,如PQ型,RM型,以及ERL型的变压器,再加上合理的绕法,能够将漏感操控在3%以下。又如LLC电源,咱们期望用变压器的漏感来作为谐振电感,所以咱们需要故意加大漏感,选用分槽的骨架来绕制比较抱负。

再次,在挑选变压器的时分,要考虑到本钱与通用性。本钱不仅仅是每个企业老板关心的问题,相同是咱们广阔研制工程师最纠结的问题,除非是少量军品等级或高级不计本钱的电源,咱们在规划的时分要在功能参数与本钱之间找到一个平衡点,不要故意去寻求某个参数而疏忽带来的本钱影响,有时哪怕每个变压器添加几分钱的本钱,如果批量起来,都是不可疏忽的一笔开支。除非因为商业要素的考虑,期望自己的产品不被其它的厂商所抄袭,一般不考虑私模或偏门的变压器磁芯与骨架,因为量产的时分,供货的途径与周期都会受到很大的约束,而通用的磁芯,无论在价格上仍是在供货途径与周期都有很大的可挑选性。

挑选变压器的时分,还要考虑到为了契合安规标准,EMC功能。

首要,要考虑变压器骨架的绕线宽度,变压器为了契合安规中的爬电就离要求,一般都要在绕组边上加3mm的挡墙,那么这就缩小了变压器骨架的可用绕线宽度;而如果不加挡墙的话,就需要运用三重绝缘线,而三重绝缘线的外径一般比内部的铜线直径大0。2mm,那么,相同的窗口面积,绕线的匝数相当于削减了。

其次,要考虑变压器骨架的槽深,有时为了EMC,需要在变压器内部加入屏蔽层,有些用细线绕,有的用铜箔绕,这些绕组无疑会添加绕组的层数,也就是说可用于绕制变压器其他绕组的槽深就削减了。

挑选变压器还要考虑到绕组安装工艺的影响。

许多的工程师在规划变压器的时分,没有考虑到安装工艺,往往会出现这样的状况:变压器核算好之后,把参数发给变压器厂做样;然后,变压器厂工程师打电话说绕不下,磁芯太紧,不好安装,不利于量产;最终不得不修改变压器参数;这样无疑会延缓项目的进展。所以在规划之初,咱们就要考虑到变压器磁芯窗口的差错,以及绕线工艺、绝缘TAPE的厚度等要素,这些要素都会影响变压器的安装;咱们在核算时应该对这些要素给予充分考虑,留有必定的余量。

上面谈了变压器的磁芯骨架挑选考虑的问题,下面来谈谈变压器的绕制方法与注意事项。

普通分层绕法:

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,辅佐电源绕组Nb;当有用普通分层绕法时,绕制的次序是:Np--Ns--Nb,当然也有的是选用Nb--Ns--Np的绕法,但不常用,原因大家能够先考虑下,过几天我再剖析。

此种绕法工艺简单,易于操控磁芯的各种参数,一致性较好,绕线本钱低,适用于大批量的出产,但漏感稍大,故适用于对漏感不灵敏的小功率场合,一般功率小于10W的电源中普遍有用这种绕法

三明治绕法

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

信任许多人都吃过三明治,就是两层面包中心夹一层奶油。望文生义,三明治绕法就是两层夹一层的绕法。因为被夹在中心的绕组不同,三明治又分为两种绕法:初级夹次级,次级夹初级。

腾讯分分彩官网直播 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,次序为Np/2,Ns,Np/2,Nb,此种绕法有量大长处:因为添加了初次级的有效面积,能够极大的削减变压器的漏感,而削减漏感带来的长处是显而易见的:漏感引起的电压尖峰会下降,的电压应力下降,一起,由MOSFET与散热片引起的共模搅扰电流也能够下降,然后改进EMI;因为在初级中心加入了一个次级绕组,所以削减了变压器初级的层间分布而层间电容的削减,就会使电路中的寄生振动削减,相同能够下降MOSFET与次级整流管的电压电流应力,改进EMI

第二种,次级夹初级的绕法(也叫次级平均绕法)


如上图,次序为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。当输出是低压大电流时,一般选用此种绕法,其长处有二:

腾讯分分彩官网直播 1、能够有效下降铜损引起的温升:因为输出是低压大电流,故铜损对导线的长度较为灵敏,绕在内侧的Ns/2能够有效较少绕线长度,然后下降此Ns/2绕组的铜损及发热。外层的Ns/2虽然绕线相对较长,可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、能够削减初级耦合至变压器磁芯高频搅扰。因为初级远离磁芯,次级电压低,故引起的高频搅扰小。

以上是我对三明治绕法的几点粗浅看法,可能有错误,欢迎大家指导。三明治绕法引申的还有许多的内容可讲,今日先讲这么多,明日持续。

下面,咱们大家来进一步深入评论下这个三明治绕发对EMI的影响

首要,咱们来看初级夹次级的绕法。咱们知道,变压器的初级因为电压较高,所以绕组较多,一般要超过2层,有时甚至到达4-5层,这就给变压器带来一个分布参数---层间电容,形成原理信任大家都清楚,我就不多解说了。当MOSFET关断的时分,变压器的漏感与MOSFET的结电容以及变压器的层间电容会发生振动,起伏到达几十甚至超过100V,这对MOSFET与EMI来说都是不允许的,所以,咱们添加RCD吸收来按捺这个振动,到达保护MOSFET与改进EMI的目的。


上图即为反激电源MOSFET的Vds波形

从这个视点来说,三明治绕法是能够在必定程度上改进EMI。

从别的一个视点来说,三明治绕法确实是添加了初次级的耦合面积,削减了漏感,一起又使初次级的耦合电容添加了;当开关管重复开关时,电容也会重复充放电,也就是说会引起振动,此振动正比于开关频率,会对EMI发生不利的影响。从上面的剖析看,三明治绕法是否能起到改进EMI的作用,只能具体问题来剖析

所以,我昨天的剖析应该说是不行严谨,特向广阔网友致歉

那我就说说三重绝缘线吧:

三重绝缘线:Triple Insulad Wire (工程上用W表示)

三重绝缘线是一种高功能绝缘导线,其有三层绝缘材料,中心是导线芯;最外层是通明的玻璃纤维;中心层是喷漆涂层;最内层是被国外市场称之为“黄金薄膜”的一厚度仅仅几微米的聚酰胺薄膜,可是却能够承受3KV的脉冲高压。绝缘材料的总厚度不超过100μm。所以咱们在核算变压器的时分,如果要运用三重绝缘线,一般把外径加上0.2mm。

三层绝缘线检验标准是直流12kv,相当于交流6kv,大大超过变压器耐压标准,所以不需要加挡墙,即可满足变压器的安规需求。

耐高温的漆包线,漆包线的规格型号如下:

聚酯漆包线(QZ/PEW)

聚氨酯漆包线(QA/UEW)

55℃改性聚酯漆包线(QZG)

180℃聚酯亚胺漆包线(QZY/EIW)

聚酯漆包铜包铝线QZ(CCA)

聚氨酯漆包铜包铝线QA(CCA) 

腾讯分分彩官网直播 温度等级: B级(130℃)、F级(155℃)、H级(180℃)、C级(180℃以上)

AP植的核算:

腾讯分分彩官网直播 Ap= Aw*Ae=(Pt*104)/(2ΔB*fs*J*Ku)

Ap:变压器功率容量

Aw:磁芯窗口面积

Ae:磁芯横截面接

Pt:变压器的传递功率( Pt = Po /η +Po )

腾讯分分彩官网直播 ΔB:磁通密度改变量(一般取0.2-0.3)

fs:磁芯作业频率

j:电流密度(自冷取0.4-0.6,风冷取0.6-1)

Ku:窗口的铜填充系数(一般取 0.2-0.5)

EMC: 电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设备或体系在其电磁环境中契合要求运转并不对其环境中的任何设备发生无法忍受的电磁搅扰的才能。因此,EMC包含两个方面的要求:一方面是指设备在正常运转过程中对地点环境发生的电磁搅扰不能超过必定的限值;另一方面是指用具对地点环境中存在的电磁搅扰具有必定程度的抗扰度,即电磁灵敏性。

EMI: 电磁搅扰(Electagnetic Interference 简称EMI),是指电磁波与电子元件作用后而发生的搅扰现象,有传导搅扰和辐射搅扰两种。传导搅扰是指经过导电介质把一个电网络上的信号耦合(搅扰)到另一个电网络。辐射搅扰是指搅扰源经过空间把其信号耦合(搅扰)到另一个电网络,在高速PCB及体系规划中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射搅扰源,能发射电磁波并影响其他体系或本体系内其他子体系的正常作业。

EMI与EMS和EMC的差异在哪里?

EMS(Electro Magnetic Susceptibility)直译是“电磁灵敏度”。其意是指因为电磁能量造成功能下降的容易程度。为通俗易懂,咱们将电子设备比方为人,将电磁能量比做伤风病毒,灵敏度就是是否易患伤风。如果不易患伤风,阐明免疫力强,也就是英语单词Immunity,即抗电磁搅扰性强。

EMC(Electro Magnetic Compatibility)直译是“电磁兼容性”。意指设备所发生的电磁能量既不对其它设备发生搅扰,也不受其他设备的电磁能量搅扰的才能。

EMC这个术语有其非常广的意义。如同盲人摸象,你摸到的与实践还有很大差异。特别是与规划意图相反的电磁现象,都应看成是EMC问题。

电磁能量的检测、抗电磁搅扰性试验、检测成果的统计处理、电磁能量辐射按捺技能、雷电和地磁等天然电磁现象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际标准、电磁能量的传输途径、相关标准及约束等均包含在EMC之内。

变压器绕制的工艺有哪些你知道吗?

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