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变压器绕制的工艺有哪些你知道吗?

时间:2019-09-10 人气:579

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  变压器绕制的工艺有哪些你知道吗?

  要想把变压器计划好,重要就需要挑选好变压器

  变压器的挑拣遭到许多的因素束缚,曩昔我在许多帖子中屡次说过,这儿再次重复下。

  重要,需求核算好变压器的Ap值,核算要领坛子里有许多相干的帖子,人人可以或许搜下,我在这儿就不在赘述了。(心中有冰巨匠终究还是贴出来了,呵呵详细见终究)失掉Ap值以后,我们就要根据电源的布局标准来开端挑拣变压器,包括变压器的高度,宽度以及长度。当电源的团体高度有束缚时,就需要思量扁平型的变压器,卧式变压器是。罕见的有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,可以或许思量立体变压器。而假如PCB的空间无限,应当挑拣PQ,RM,或者罐形磁芯,由于这些磁芯的截面积大,占用空间小,可以或许输入更大的功率

  其次,在挑拣变压器的时分我们要根据电路的参数与侧重点分歧,而挑拣分歧的变压器。比方,在反激电源中,我们冀望漏感越小越好,由于漏感大小会影响功率器件的电压与力,一路对也有弗成疏忽的影响,那末我们就找对漏感操控无利的变压器,如PQ型,RM型,以及ERL型的变压器,再加上正当的绕法,可以或许将漏感操控在3%如下。又如LLC电源,我们冀望用变压器的漏感来作为谐振电感,以是我们需求有意加大漏感,选用分槽的骨架来绕制比拟理想。

  再次,在挑拣变压器的时分,要考虑到利息与通用性。利息不但仅是每一个企业老板体贴的题目,相同是我们辽阔研制工程师最纠结的题目,除非是大量军品等级或高等不计利息的电源,我们在计划的时分要在性能参数与利息之间找到一个平衡点,不要有意去追求某个参数而漠视带来的利息影响,偶然哪怕每一个变压器增添几分钱的利息,假如批量起来,都是弗成漠视的一笔开销。除非由于贸易因素的思量,冀望本人的产物不被别的的厂商所剽窃,普通不思量私模或偏门的变压器磁芯与骨架,由于量产的时分,供货的路子与周期都市遭到很大的束缚,而通用的磁芯,无论在价钱上还是在供货路子与周期都有很大的可挑拣性。

  挑拣变压器的时分,还要考虑到为了符合安规规范,EMC性能。

  重要,要思量变压器骨架的绕线宽度,变压器为了符合安规中的爬电就离请求,普通都要在绕组边上加3mm的挡墙,那末这就缩小了变压器骨架的可用绕线宽度;而假如不加挡墙的话,就需要应用三重绝缘线,而三重绝缘线的外径普通比外部的铜线直径大0.2mm,那末,沟通的窗口面积,绕线的匝数相当于削减了。

  其次,要思量变压器骨架的槽深,偶然为了EMC,需要在变压器外部到场屏障层,有些用细线绕,有的用铜箔绕,这些绕组无疑会增添绕组的层数,也就是说可用于绕制变压器其余绕组的槽深就削减了。

  挑拣变压器还要考虑到绕组装置工艺的影响。

  许多的工程师在计划变压器的时分,没有考虑到装置工艺,往往会涌现如许的状态:变压器核算好以后,把参数发给变压器厂做样;而后,变压器厂工程师打电话说绕不下,磁芯太紧,欠好装置,无益于量产;终究不能不修正变压器参数;如许无疑会延缓项目的发展。所以在计划之初,我们就要考虑到变压器磁芯窗口的过失,以及绕线工艺、绝缘TAPE的厚度等因素,这些因素都市影响变压器的装置;我们在核算时应当对这些因素赋予充沛思量,留有必然的余量。

  下面谈了变压器的磁芯骨架挑拣思量的题目,上面来谈谈变压器的绕制要领与注重事项。

  一般分层绕法:

  普通的单输入电源,变压器分为3个绕组,低级绕组Np,次级绕组Ns,帮手电源绕组Nb;当实用一般分层绕法时,绕制的序次是:Np--Ns--Nb,当然也有的是选用Nb--Ns--Np的绕法,但不经常使用,缘故原由人人可以或许先思量下,过几天我再理会。

  此种绕法工艺简略,易于操控磁芯的种种参数,一致性较好,绕线利息低,适用于大批量的生产,但漏感稍大,故适用于对漏感不灵敏的小功率场所,普通功率小于10W的电源中广泛实用这类绕法

  三明治绕法

  三明治绕法久负盛名,简直每一个做电源的人都晓得这类绕法,但真正对三明治绕法做过深刻研讨的人,应当未几

  相信许多人都吃过三明治,便是两层面包中央夹一层奶油。望文生义,三明治绕法便是两层夹一层的绕法。由于被夹在中央的绕组分歧,三明治又分为两种绕法:低级夹次级,次级夹低级。

  先来看种,低级夹次级的绕法(也叫低级均匀绕法)

  序次为Np/2,Ns,Np/2,Nb,此种绕法有量大甜头:由于添加了初次级的无效面积,可以或许极大的增添变压器的漏感,而增添漏感带来的甜头是显而易见的:漏感惹起的电压尖峰会降低,的电压应力降低,一路,由MOSFET与散热片惹起的共模烦扰电流也可以或许降低,而后改良EMI;由于在低级中央加入了一个次级绕组,以是削减了变压器低级的层间漫衍而层间电容的增添,就会使电路中的寄生振动增添,沟通可以或许降低MOSFET与次级整流管的电压电流应力,改良EMI

  第二种,次级夹低级的绕法(也叫次级均匀绕法)

  如上图,序次为Ns/2,Np,Ns/2,Nb。当输入是高压大电流时,普通选用此种绕法,其甜头有二:

  1、可以或许无效降低铜损惹起的温升:由于输入是高压大电流,故铜损对导线的长度较为锐敏,绕在内侧的Ns/2可以或许无效较少绕线长度,而后降低此Ns/2绕组的铜损及发烧。外层的Ns/2尽管绕线相对于较长,可是基本上是在变压器的外层,散热精良故温度也不会过高。

  2、可以或许增添低级耦合至变压器磁芯高频烦扰。由于低级阔别磁芯,次级电抬高,故惹起的高频烦扰小。

  以上是我对三明治绕法的几点深刻见解,可能有谬误,接待人人指示。三明治绕法引伸的另有许多的内容可讲,本日先讲这么多,明日继续。

  上面,我们人人来进一步深刻谈论下这个三明治绕发对EMI的影响

  重要,我们来看低级夹次级的绕法。我们晓得,变压器的低级由于电压较高,以是绕组较多,普通要跨越2层,偶然以至抵达4-5层,这就给变压器带来一个漫衍参数---层间电容,构成道理相信人人都清晰,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产生振动,升沉抵达几十以至跨越100V,这对MOSFET与EMI来讲都是不允许的,以是,我们增添RCD吸收来抑制这个振动,抵达维护MOSFET与改良EMI的目标。

  上图即为反激电源MOSFET的Vds波形

  从这个视点来讲,三明治绕法是可以或许在必然程度上改良EMI。

  从此外一个视点来讲,三明治绕法确实是添加了初次级的耦合面积,削减了漏感,一路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,此振动反比于开关频次,会对EMI产生晦气的影响。从上面的理会看,三明治绕法是否能起到改良EMI的感化,只能详细题目来理会

  以是,我昨天的理会应当说是不行谨严,特向辽阔网友道歉

  那我就说说三重绝缘线吧:

  三重绝缘线:Triple Insulated Wire (工程上用TIW暗示)

  三重绝缘线是一种高性能绝缘导线,其有三层绝缘资料,中央是导线芯;最外层是透明的玻璃纤维;中央层是喷漆涂层;最内层是被外洋市场称之为“黄金薄膜”的一厚度仅仅几微米的聚酰胺薄膜,可是却可以或许经受3KV的脉冲低压。绝缘资料的总厚度不跨越100μm。以是我们在核算变压器的时分,假如要应用三重绝缘线,普通把外径加之0.2mm。

  三层绝缘线检讨标准是直流12kv,相当于交换6kv,大大跨越变压器耐压规范,以是不需要加挡墙,即可餍足变压器的安规需要。

  耐高温的漆包线,漆包线的规格型号以下:

  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)

  温度等级: B级(130℃)、F级(155℃)、H级(180℃)、C级(180℃以上)

  AP植的核算:

  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:变压器的通报功率( Pt = Po /η +Po )

  ΔB:磁通密度改变量(普通取0.2-0.3)

  fs:磁芯功课频次

  j:电流密度(自冷取0.4-0.6,风冷取0.6-1)

  Ku:窗口的铜添补系数(普通取 0.2-0.5)

  EMC: 电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility),是指设置装备摆设或系统在其电磁环境中符合请求运行并不合错误其环境中的任何设置装备摆设产生无奈忍耐的电磁烦扰的能力。是以,EMC包括两个方面的请求:一方面是指设置装备摆设在失常运行过程当中对地址环境产生的电磁烦扰不克不及跨越必然的限值;另外一方面是指器具对地址环境中存在的电磁烦扰拥有必然水平的抗扰度,即电磁灵敏性。

  EMI: 电磁烦扰(Electromagnetic Interference 简称EMI),是指电磁波与电子元件作用后而产生的烦扰征象,有传导烦扰和辐射烦扰两种。传导烦扰是指经由导电介质把一个电网络上的旌旗灯号耦合(烦扰)到另一个电网络。辐射烦扰是指烦扰源经由空间把其旌旗灯号耦合(烦扰)到另一个电网络,在高速PCB及系统计划中,高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等均可能成为拥有天线特点的辐射烦扰源,能发射电磁波并影响其余系统或本系统内其余子系统的失常功课。

  EMI与EMS和EMC的差别在那边?

  EMS(Electro Magnetic Susceptibility)直译是“电磁灵敏度”。其意是指由于电磁能量造成性能降低的轻易水平普通易懂我们将电子设置装备摆设譬如为人,将电磁能量比做感冒病毒,灵敏度便是是不是感冒假如不容易感冒说明免疫力便是英语单词Immunity,即抗电磁烦扰性强。

  EMC(Electro Magnetic Compatibility)直译是“电磁兼容性”。意指设置装备摆设产生的电磁能量不合错误别的设置装备摆设产生烦扰,也不受其余设置装备摆设的电磁能量烦扰能力。

  EMC这个术语异常意思犹如瞽者摸象,你摸到实际另有很大差别。特别是计划用意相同的电磁征象,都应看成是EMC题目。

  电磁能量的检测、抗电磁烦扰实验、检测结果的统计处置、电磁能量辐射抑制技艺、雷电和地磁人造电磁征象、电场磁场对人体的影响、电场强度的国际规范、电磁能量的传输路子相干规范束缚等均包含在EMC以内。

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