變壓器畢業(yè)設(shè)計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3</p><p>　　2、 DC-DC開關(guān)電源中變壓器的應(yīng)用4</p><p>　　2.1開關(guān)電源的定義4</p><p>　　2.2 開關(guān)電源電路的組成4</p><p>　　2.3 開關(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計算初級線圈中的電流13</p><p>　　4.3計算初級繞組圈數(shù)N114</p&

4、gt;<p>　　4.4 計算次級繞組圈數(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、變壓器的檢測和保護20<

5、;/p><p>　　5.1 變壓器常用檢測方法和儀器20</p><p>　　5.2 外觀檢測方法24</p><p>　　5.3 空載檢測方法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來年的歷史了，最早是在1831年英國物理學(xué)家M.法拉第進行的變壓器實驗。而在這一個多世紀里，變壓器有了長遠的發(fā)展，電壓已達到百萬伏級，使輸電距離超過1000km。并且近些年來，伴隨著電子元器件以及控制技術(shù)的發(fā)展，近20年來無線電廣播事業(yè)興

8、起，小型電源變壓器和音頻變壓器廣泛應(yīng)用于各類收音機中。電子變壓器也得到了越來越多的關(guān)注，它是集電力電子、電力系統(tǒng)、計算機、數(shù)字信號處理以及自動控制理論等領(lǐng)域為研究課題，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。</p><p>　　變壓器是由國外開發(fā)、研制出來的新型電子元器件，并且在國外市場已形成了幾大專業(yè)變壓器生產(chǎn)集團，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

9、內(nèi)變壓器工藝是從國外引進而來的，雖然變壓器的源泉不在國內(nèi)，而且變壓器的技術(shù)也不是很先進，但自從借鑒了國外的先進生產(chǎn)工藝技術(shù)之后，國內(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：如手機的充電器，照明光源，電視機VCD機DVD機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、太陽能等等，也就是說所有的小型電器中用原來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)計過程。了解變壓器的組成、工作原理，一些重要參數(shù)的計算。變壓器的檢測元器件及磁芯松動、短路、噪音等故障的檢測與保護電路等常見的現(xiàn)象，都是變壓器設(shè)計中應(yīng)該注意的問題。

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，而一個變壓器至少有2個或2個以上的繞組，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，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號，它是電能傳遞或傳輸電信好的重要元件。</p><p>　　下列圖1－1中便是一個變壓器工作的基本模型，在電流I的方向和大小隨著時間的變化，變壓器U1上通電時變壓器中的磁芯會產(chǎn)生一個磁場Ф（其中I所在的繞組我們名之為初級繞組線圈N1

13、，而相對應(yīng)的另一個繞組名之為次級繞組線圈N2）。在這樣一個環(huán)境下次級線圈處也能感應(yīng)出頻率相同的交流電壓。但是變壓器是只能對交流電壓有效果，對直流電壓不會起到任何作用，也就決定著次級線圈只能在直接接通的一瞬間才能產(chǎn)生一個瞬間電流和電壓。</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</p><p>　　1.3.1按工作頻率分</p><p>　?。?）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，其信號波形為單極矩形脈沖，并且含有多次的諧波；</p><p>　?。?）開關(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</p><p>　?。?）電壓轉(zhuǎn)換變壓器，用于信號傳輸電壓的升高或降低；</p><p>　　（2）匹配變壓器，用于提

17、升傳輸效率，使得后級輸入阻抗與前級輸出阻抗能達到一致；</p><p>　?。?）耦合變壓器，是的電路的直流信號更改為交流信號通路；</p><p>　?。?）振蕩變壓器，將輸出信號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>　?。?）雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個電壓等級。 <

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，連接三個電壓等級。 </p><p>　?。?）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：依靠空氣對流進行冷卻，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、強迫油循環(huán)等。</p><p>　　2 DC-DC開關(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，開關(guān)電源技術(shù)也在近20年里飛速發(fā)展，而開關(guān)電源的心臟核心部位就是變壓器，將其稱之為電子變壓器。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，而這種變壓器被稱之電子變壓器，同時也可稱之為脈沖變壓器，并且有著體積小，重量輕，價格低等優(yōu)點。</p><p>　　2.1開關(guān)電源的定義</p><p>　　開關(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,同時其又是穩(wěn)壓電源的一種。因為開關(guān)三極管總是工作在 “開” 和“關(guān)” 的狀態(tài)，所以叫開關(guān)電源。它利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)，控制開關(guān)管導(dǎo)通和關(guān)斷的時間比率（縮寫TRC, Ti

21、me Ration Control），維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源，開關(guān)電源一般由脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC和MOSFET構(gòu)成。而開關(guān)電源本質(zhì)就是一個振蕩電路，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 開關(guān)電源電路的組成</p><p>　　開關(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。輔助電路有輸入過欠壓保護電路、輸出過欠壓保護電路、輸出過流保護電路、輸出短路保護電路等。</p><p>　　圖2－1 開關(guān)電源電路框圖</p><p>　　同時開關(guān)電源總體規(guī)劃而言其是由四個主體部分構(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)化為符合開關(guān)電源要求的直流輸入電源。</p><p>　?。?）變換電路：開關(guān)電源變換的主通道是以含開關(guān)電路、輸出隔離（變壓器）電路等，同時也作為核心器件。它的作用是完成對帶有功率的電源波形進行斬波調(diào)制和輸出。</p><p>　?。?）控制電路：向驅(qū)動電路提供調(diào)制后的矩形脈沖，達到調(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

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 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖2－2 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　本文設(shè)計的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到200kHz。</p><p>　　2.3.1開關(guān)電源芯片</p><p>　　UC3842是美國Unitrode公司（現(xiàn)在被TI公司所收購了）生產(chǎn)的一種性能強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個引腳便于安裝調(diào)試，而且它的電路結(jié)構(gòu)非常簡單，廣泛用于計算機、顯

26、示器、單片機控制器等系統(tǒng)電路，作為開關(guān)電源的驅(qū)動器件。</p><p>　　為了更方便的了解上述中的開關(guān)電源，接下來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)生脈沖寬度達到可控制的調(diào)制方式，其共有8個引腳，以下是個引腳的功能：</p><p>　?。?）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，這個腳的電壓與誤差放大器提供的原有電壓進行比較，從而產(chǎn)生誤差電壓，便于控制脈沖寬度；</p><p>　?。?）引腳3是電流檢測輸入端，但外部檢測電壓超過1V是脈沖寬度會自動是的電源處于間歇工作狀態(tài)；</p><p>　?。?）引腳4為定時端，其工作頻率由外接的電阻或電容時間常數(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開關(guān)電源中決定電性能的關(guān)鍵，便是開關(guān)電源變壓器（也稱其為電子變壓器）。上文介紹開關(guān)電源中，其組成中一個部分便稱為變換電路模塊，這一模塊便是接下來要重點介紹的變壓器部分。變壓器在圖2－2所示的DC-DC電源中是一個多路電壓轉(zhuǎn)換輸出的項目，將24V的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出為±12V、5V的3路輸出。因為變壓器本身的性質(zhì)，在電路中也

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

31、檢測以及一些故障的分析、解決。以下便讓我們通過具體示例介紹工作頻率為100kHz的高頻開關(guān)電源變壓器的設(shè)計及注意事項。</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。所以根據(jù)實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驗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：這一類的磁芯是由70%Fe2O3、17%MnO以及13%ZnO組成的。這種材料的到點能力很強，一般需要涂絕緣層的，對于有較大磁感量的變壓器一般都會選擇Mn-Zn的材料，而且這類的材料容易磁飽和。</p><

33、;p>　?。?）MPP CORES鐵鎳金屬磁粉芯：這一類的磁芯是有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>　　（3）Sendust鐵硅鋁磁粉芯：它是由9%Al、5%Si以及85%Fe組成的。其實用來替代鐵粉芯的，損耗比起鐵粉要低80%。在不同頻率的情況下工作，基本沒有什么噪音產(chǎn)生，其性價比也是相當(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)實際設(shè)計的情況，本文中變壓器的設(shè)計是選擇了飽和磁感應(yīng)強度較高，溫度穩(wěn)定性好，價格低廉，加工方便的性價比較低，并且在市場上很容易買得到的Mn-Zn類材料，并選以此材料作為框架的EI28來繞制本例中的電

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)型號進行分類，有EI、EE、EF、EPC、RM、PQ等型號，而每個型號又可按磁芯(或鐵芯)大小進行區(qū)分，如EI19、EI28、EI35、EI40等大小不一的型號。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、電氣機械的漆包線，具有優(yōu)良的電氣性能，并且價格低廉，至今還在使用中；</p><p>　　b、合成樹脂漆包線:這款漆包線是在近幾年研發(fā)出來的，皮膜堅固、耐熱、耐化學(xué)性能強，使得電氣機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、;　　因為油脂漆包線不僅有著優(yōu)良的電氣性能，同時價格低廉，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℃)，而且其具有最強抗酸、堿性，最強的抗粘，耐磨性也最強塑料材料，而廣泛用于機械，汽車，電子等行業(yè)。鐵氟龍同時作為訊號、網(wǎng)絡(luò)以及電纜中用線的最佳絕緣材料，成功用于各類家電用電器(微波爐、電冰箱、吹風(fēng)機、空調(diào)……)，計算機、化學(xué)用品、機械及電氣、電子工業(yè)領(lǐng)域。</p><p>　　（2）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堿性玻璃纖維材料編制而成的套管，經(jīng)特殊的樹脂加工處理，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℃也不會損壞電氣特性，另外外皮的膜強韌度高，可以曲折變化。適用干式變壓器、炭刷、冷凍機、

42、冷氣機、投射燈、鹵素?zé)簟⑽敓?、落地?zé)艏鞍l(fā)熱機體的導(dǎo)線、機械高溫配線。具有一定的保護作用。 </p><p>　　在制作變壓器時，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，因為在大批量生產(chǎn)加工中，這類材料有著優(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間長，質(zhì)地薄，并且絕緣強度極高，這種材料的膠帶也是UL所認可的耐溫程度可達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>　?。?）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 最高可達到12KV。</p><p>　?。?）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/耐電壓強度材料時的絕緣用途。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130℃ 其HI-POT為5KV。</p><p>　?。?） 強化纖維膠帶(Filament Tape)</p><p>　　這種膠帶特別適用于需要聚脂薄膜的高介質(zhì)電強度、高耐電壓和玻璃布膠帶的機械強度較高的情況下。它有著韌度高和抗撕裂強的特性，但是延展強度非常低。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的含有44%的醋酸布(ACT)，其耐高溫為130℃，HI-POT為5.5KV。</p>

49、;<p>　?。?）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脂和絕緣漆，HI-POT 為3.5KV。</p><p>　?。?0）紙帶(Paper)</p><p>　　這類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)境點的確定 </p><p>　　變壓器在使用中對其影響最大的是環(huán)境溫度的條件。決定磁性材料受溫度影響強度的是居里點。居里點是指材料可以在鐵磁體和順磁鐵

52、之間改變的溫度。低于居里點溫度時，該物質(zhì)將變?yōu)殍F磁體，此時和材料有關(guān)的磁場很難改變。同樣溫度高了就變成為順磁體，磁體的磁場會隨著周圍的磁場變化而變化。磁性材料隨著居里點的提升，而受溫度的影響也就越小。Mn-Zn軟磁性的居里點一般只有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，溫升

53、只能限制于60℃。同時導(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所決定。如油脂漆包線，他的耐熱等級比較高，最高溫度可達到100℃以上。而外部組成的環(huán)氧膠帶的耐溫程度可達150℃。 </p><p>　　根據(jù)居里點的特性，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；但要是過了這個最高的溫度，變壓器便會

54、損壞。</p><p>　　4變壓器的主要參數(shù)和制作工藝</p><p>　　在變壓器的整個設(shè)計中，變壓器能否完成DC-DC電源中電壓轉(zhuǎn)換的功能，取決于變壓器各項參數(shù)的計算：確定變壓器的變比、計算初級線圈中的電流、計算初級繞組圈數(shù)N1、計算次級繞組圈數(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，變比是一個電工學(xué)詞，它是變壓器變壓比的簡稱。變壓器變比的計算就是變壓器原繞組和變壓器副繞組中的感應(yīng)電勢之比，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為整流器工作時的周期，ton為磁通量的導(dǎo)通時間。</p><p>　　本文設(shè)計中變壓器的參數(shù)：UD＝24V，f為1

57、00kHz，ton取0.5；便得到n＝2。</p><p>　　4.2計算初級線圈中的電流</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)條件得出此開關(guān)電源的輸出功率：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　開關(guān)電源的使用中的效

58、率值η一般在60～90%之間，為了計算的簡便，在這里取η＝0.8，則可得出實際的輸入功率為：</p><p><b>　　（7）</b></p><p>　　那樣的話初級的平均電流就為：</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　如果現(xiàn)在假設(shè)初級線圈的初始電流為零的話，那么在開

59、關(guān)電源的導(dǎo)通期ton里，初級線圈中的電流便會從零開始呈線性增長并達到峰值I1P。</p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　4.3計算初級繞組圈數(shù)N1</p><p>　　根據(jù)電流的峰值I1P，可以計算得出初級繞組最小的電感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，因為磁芯的規(guī)格是EI系列，所以磁芯便選擇了常見的EI28磁芯。可以正式計算線圈參數(shù)初級繞組N1:</p><p><b>　?。?1）</b></p><p>　　本式中Ilp—初級線圈峰值電流，A；</p><p>　　L1—初級電感，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 計算次級繞組圈數(shù)N2</p><p>　　次級繞組的計算比之初級繞組可得出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的輸出繞組與次級繞組的比值也便是匝比值。可得出5V輸出為3匝。</p><p>　　4.5 反饋繞組N3的估算</p><p>　　在開關(guān)電源中有一個十分常見的，由芯片所決定的問題，那便是反饋。并且在開機初期，大部分的電源經(jīng)過一個功率電阻，將較高的直流高壓降壓后提供給芯片。當(dāng)芯片輸出多個脈沖后，反饋繞組就可以提供正常的電能了。因為在正常工作的時候，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)該放寬允許達到2A。</p><p><b>　?。?）初級繞組</b&g

64、t;</p><p>　　根據(jù)導(dǎo)線的使用電流量、電感量等，我們選定初級繞組的線徑可選d＝0.80mm，其截面積為0.5027mm2的漆包線。</p><p><b>　?。?）次級繞組</b></p><p>　　次級繞組的線徑根據(jù)各組輸出電流的實際大小，并且采用并繞的繞線方式，但是其相對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，最重要的問題是使初、次級線圈緊密地耦合在一起，這樣的話可以減小變壓器漏感，因為漏感過大，將會造成較大的脈沖波以及干擾信號，從而導(dǎo)致變壓器元器件的擊穿。同時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：繞線時只鋪在第一層，這是一種線與線之間緊密的耦合在一起無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：在一個繞組在一層無法繞完的情況下，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，但達到最上層時，布線已開始零亂，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>　　（4）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，因為考慮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。為了繞制時線圈密布美觀與引線的繃直效果，一般公司都會采用手動繞線機來制作線圈繞線。</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以及兩個以上的漆包線同

70、時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，第一層與第二層漆皮可能會破損，在生產(chǎn)時會有一道稱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>　　對于這個變壓器的骨架來講，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，都是采用錫爐來進行鍍錫，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，我們必須要對變壓器進行灌膠操作，同時也起到絕緣保護的作用。公司生產(chǎn)時采用專業(yè)的灌膠儀器，來進行變壓器的灌膠。 </p><p>　　在鍍錫時可能會有錫渣產(chǎn)生，是需要我們清理的，這道工序命名上稱之為刮錫渣。變壓器制作到這里，便只剩下最后一步貼標(biāo)簽了，貼標(biāo)簽時應(yīng)注意：標(biāo)簽的開頭對應(yīng)的是變壓器的第一個PIN引腳，并且保證標(biāo)簽的整

75、齊、美觀。這樣一個變壓器也就基本完成了。</p><p>　　5變壓器的檢測和保護</p><p>　　從變壓器的參數(shù)計算到繞制可以說一個變壓器的制作已經(jīng)到了尾聲了，但是不管任何工藝最后的成型，都要走過最重要的一步。那便是品質(zhì)檢測，這也確保了變壓器制作規(guī)范的嚴謹。</p><p>　　5.1 變壓器常用檢測方法和儀器</p><p>　　簡單

76、介紹了幾款一般變壓器生產(chǎn)公司使用的測試變壓器的專業(yè)儀器：</p><p>　　（1）3250自動變壓器測試系統(tǒng)：</p><p>　　這是一部全功能自動化測試的零件量測分析儀器，在提供較低成本的情況下有這高精度、便利、快速及可靠的測試性能。這款多功能檢測儀器提供了上下界限比較及分組測試，測試頻率及測試電壓的選擇控制，載入校正（load），多頻掃描測試功能，設(shè)定資料存儲記憶功能，單機掃描測試

77、功能等等。</p><p>　　因為這部儀器測試方面比較全面，在這里便介紹一下常用的變壓器單機量測試操作：</p><p>　　A、打開主機之電源后顯示屏上會顯示出，這部機子的生產(chǎn)公司信息，也會出現(xiàn)這部機子的一些參數(shù)、型號及版本，接下來便會出現(xiàn)圖5－1的顯示畫面：</p><p>　　圖5－1測試儀主機顯示畫面</p><p>　　B、打開主

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

79、圖</p><p>　　D、當(dāng)進入此畫面后，請按下（TEST CONDITION）鍵進入測試條件設(shè)定畫面，設(shè)定各項測試參數(shù)如5－4所示：</p><p>　　圖5－4測試條件設(shè)定圖</p><p>　　上面各圖中顯示參數(shù)說明：</p><p>　　TURN ：變壓器圈數(shù)及相位測試 LX ：變壓器電感量測試</p

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

81、0.1%；單一功能鍵，LED清楚顯示，操作簡便。</p><p>　　這里簡單介紹一下，這部儀器的使用操作，變壓器電感的測試方法：</p><p>　　打開開關(guān)先調(diào)試這次要測試的電阻還是電感量設(shè)置：如下圖中按下series鍵，撥動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的電感測試，撥動locan鍵來調(diào)整電感測試的條件（1KHz，0.3V）

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

83、;　　這款耐壓儀是由南京長盛科技有限公司生產(chǎn)的，它有著高電壓，小電流；漏電流、測試時間連續(xù)任意設(shè)定，適應(yīng)性強； 同時顯示被測實際值（時間、電壓、電流同時顯示），耐壓擊穿有著聲光報警系統(tǒng)；手動、遙控測試，高壓擊穿保護；同時有著AC/DC輸出雙向轉(zhuǎn)換測試等多種功能。</p><p>　　耐壓儀不同于電感儀，因為耐壓儀使用時帶有上千伏的電壓，所以使用時有些需要注意的項目：</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，在使用本測試儀作業(yè)前，請先戴上絕緣的橡皮手套，腳上穿著絕緣的靜電鞋；</p><p>　　b、儀器處于測試狀態(tài)</p><p>　　當(dāng)儀器使用處于測試狀態(tài)時，待測試物、測試引線、測試槍和輸出端都帶有高壓，千萬不要用手去觸摸；</p><p>

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

86、等幾秒之后，千萬不要把電源開關(guān)，連續(xù)做著開與關(guān)的動作，以免損壞測試儀。尤其是當(dāng)正有高壓輸出的狀態(tài)下連續(xù)做電源的開與關(guān)的動作，這是非常危險的事情。</p><p>　　耐壓儀的操作使用時非常簡單的，但是由于是高壓帶電作業(yè)，安全問題是一定要防范的，以下簡單介紹一下耐壓的測試方法：</p><p>　　打開電源鍵，如下圖中按下測試鍵來調(diào)整電流量，擰動下圖5－6中黃色開關(guān)鍵上的螺絲，一般電流為0.

87、2mA左右；接下來擰動圖中大的白色旋轉(zhuǎn)鈕，這里以EI28為例調(diào)整電壓為1500V。接下來便可進行耐壓測試按下綠色按鈕（dangerous燈亮）用測試引線和測試槍，分別接觸變壓器的PIN引腳和上面的磁芯。如果沒有發(fā)生警報，則說明變壓器耐壓是正常的；但若發(fā)生警報了，則說明變壓器耐壓擊穿，是不良品。若耐壓擊穿發(fā)生警報，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試耐壓。</p><p><b>　　圖

88、5－6耐壓測試儀</b></p><p>　　5.2 外觀檢測方法</p><p>　　通過觀察變壓器的外貌來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錫渣，絕緣膠帶是否貼的比較整齊，外露的引線長度是否一致，磁芯有無松動，繞組線圈是否有外露等。</p><p>　　5.3 空載檢測方法</p>

89、;<p>　　有兩種檢測方法：其一，直接測量法。將二次側(cè)的所有繞組全部設(shè)置為開路模式，把萬用表置于交流電流擋（500mA)，串入一次側(cè)繞組。當(dāng)一次側(cè)繞組在開路狀態(tài)插入220V交流電時，而萬用表所指示的數(shù)值便是空載時的電流值。其二，間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯(lián)一個2W左右的電阻，二次側(cè)仍全部設(shè)為空載。把萬用表調(diào)至交流電壓擋，通電后，用兩表筆測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。將電子變壓器的一次側(cè)繞組接入220V電壓，用萬用表交流電壓接依次測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稱繞組的電壓差應(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，效率η等于100%，變壓器將不產(chǎn)生任何損耗。但實際上這種變壓器是沒有的.變壓器傳輸電能時總要產(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)電流通過線圈電阻發(fā)熱時，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，因此稱為銅損。</p><p>　　變壓器的鐵損包括兩個方面：一是磁滯損耗，當(dāng)交流電流通過變壓器時，通過變壓器硅鋼片時，交流電流的方向和大小會隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部結(jié)構(gòu)相互摩擦，從而會放出熱能，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：磁芯中有磁通量，并且會產(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，故稱為渦流。渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流損耗。</p><p>　　變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關(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。但是對于這項損耗因為我做的EI28是采用Mn

94、-Zn軟磁性材料受環(huán)境影響較大，所以對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，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)部匝間短路點越多，短路電流就越大，而變壓器發(fā)熱就越嚴重。檢測判斷電電子變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流。</p><p>　　6.1 磁芯松動及噪音</p><p>　　（1）造成磁芯松動的原因</p><p>　　a、大修時，磁芯裝配質(zhì)量不佳造成磁芯松動；</p><p>　　b、磁芯疊縫間隙不符要求；<

96、/p><p>　　c、綁扎磁芯的環(huán)氧樹脂玻璃絲帶材質(zhì)不佳，工藝不對，綁扎拉力不夠，固化未成堅固整體等，均造成綁扎過松，綁扎帶老化，以及出現(xiàn)故障，造成松動。</p><p>　?。?）磁芯松動的維修方法</p><p>　　a、對于灌膠有氣隙而引起的噪音，可以重新再次灌膠；</p><p>　　b、因為不是所有磁芯拿過來就能用的，有些因為要達到電感

97、量，那就需要開氣隙，磨磁芯等等。這一類的話我們就需要重新?lián)Q好的磁芯；</p><p>　　c、對于環(huán)氧樹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。綁扎時先用扎帶扎好，然后在綁扎并進行灌膠固化烘干，固化成堅硬的漆后在卸去扎帶。</p><p><b>　　6.2 變壓器短路</b></p><p>　　通過檢

98、查發(fā)現(xiàn)故障或事故的變壓器和進行事后分析，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械結(jié)構(gòu)強度不足、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械沖擊能力差。</p><p>　　以下有一些變壓器短路的實例：</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、短路故障再次擴大直至整臺變壓器短路燒損。</p><p>　?。?）高壓繞組處于外層，受軸向拉伸應(yīng)力和輻向擴張應(yīng)力，使繞組端部的壓釘松動、墊塊飛出，嚴重時，骨架、磁芯都會歪曲變形。</p><p>　?。?）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，由于受電動力的影響，破壞了繞組引線布置的絕緣距離。</p><p>　?。?）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重。</p><p>　?。?）變壓器短路故障有時發(fā)現(xiàn)，繞組本身并無發(fā)熱跡象，即使繞組導(dǎo)線的絕緣無過熱焦糊，導(dǎo)線也無熱軟化的現(xiàn)象。而繞組的損壞都是嚴重的扭曲變形，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，變壓器的使用愈來愈普及化了，文中重點介紹了在DC-DC開關(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)計過程。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器件及磁芯松動、短路、噪音故障等的檢測與保護電路等常見現(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。其中每一項都有著自己的特性，在做每一種不

102、同變壓器時，根據(jù)各種不同條件可以選擇不同的材質(zhì)，來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關(guān)電源的重要工作，也是設(shè)計與制作過程中消耗大量時間和主要精力的工作。變壓器做得好，整個設(shè)計與制作工作就完成了80%以上。做得不好，可能就會出現(xiàn)停振、嘯叫或輸出電壓不穩(wěn)、負載能力低

103、等現(xiàn)象。</p><p>　　同時在繞制變壓器時，要盡最大的努力保證以下幾點：</p><p>　　（1）即使輸入電壓達到最大的條件，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>　?。?）初級線圈與次級線圈的繞組要緊密，但又要確保漆包線的漆皮不能有破損，會引起短路，保證漏電感要小；     &

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

105、用環(huán)境條件，因為我做的EI28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，溫升只能限制于60℃。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時間的腳步是執(zhí)著的，從來不會因為任何事件而停止。剛進大學(xué)時到現(xiàn)在寫論文答辯畢業(yè)的感覺上就像是還在昨天一樣，令人措手不急，三年的時光已經(jīng)悄然而逝了。在此我衷心感謝

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

107、問題。</p><p>　　感謝所有的老師和同學(xué)在兩年多來對我的照顧與支持。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]. 路長柏；電力變壓器理論與計算，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)計手冊，中國電力出版

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)計原理，中國電力出版社，2003年10月</p><p>　　[5]. 王瑞華；脈沖變壓器設(shè)計，科學(xué)出版社，1996年11月</p><p>　　[6]. 李湘生，陳喬

109、夫；變壓器的理論計算與優(yōu)化設(shè)計，中國電力出版社，2010年10月</p><p>　　[7]. 胡啟帆；變壓器試驗技術(shù)，中國電力出版社，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，遼寧科學(xué)技術(shù)

110、出版社，2007年01月</p><p>　　[10]. 原田耕介；開關(guān)電源手冊，機械工業(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>　?。?）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，必須遵守國家的或是國際上規(guī)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。如U.L(Underwriter Laboratories)作為北美合眾國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，在此規(guī)格中集中強調(diào)了防止失火的危險，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)考慮較為嚴苛，這類規(guī)格設(shè)計著重為了保護操作人員的安全，其安全標(biāo)準(zhǔn)對線圈繞線方法與輸入與輸出的隔離有較為嚴格的要求，需要的耐高壓高達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)境測試機情況下運行48個小時后，變壓器的一次側(cè)與二次側(cè)能夠承受3750