深度长文!老师傅手把手教!变压器原理及其绕制方法!

原创 智芯Player 2024-10-07 20:18

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电子元器件应用合集


    变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

    一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primamary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。

    大部份的变压器均有固定的铁心,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁心里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁心二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此,变压器之匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附屑物,提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化,吾人可以如是说,倘无变压器,则现代工业实无法达到目前发展的现况。

    电子变压器除了体积较小外,在电力变压器与电子变压器二者之间,并没有明确的分界线。一般提供6OHz电力网络之电源均非常庞大,它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制,通常受限于整流、放大,与系统其他组件的能力,其中有些部份属放大电力者,但如与电力系统发电能力相比较,它仍然归属于小电力之范围。 

    各种电子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念,亦即电子学特性之一,其乃预设一种设备,即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备-变压器。

    对于电子装置而言,重量和空间通常是一项努力追求之目标,至于效率、安全性与可靠性,更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中之一要项。因为上述与其他应用方面的差别,使得电力变压器并不适合应用于电子电路上。


01

变压器制作原理:


    在发电机中,不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈,均能在线圈中感应电势,此两种情况,磁通的值均不变,但与线圈相交链的磁通数量却有变动,此为互感应原理.变压器就是一种利用电磁互感应,变换电压,电流和阻抗的器件。

在电路中,变压器表示符号为:

02

变压器的技术参数:


    对不同类型的变压器都有相应的技述要求,可用相应的技述参数表示.如电源变压器的主要技述参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能,对于一般低频变压器的主要技述参数是:变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

    •电压比

    变压器两组线圈圈数分别为N1和N2,N1为初级,N2为次级.在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1时,其感应电动势要比初级所加的电压还要高,这种变压器称为升压变压器:当N2

式中n称为电压比(圈数比).当n<1时,则N1>N2,V1>V2,该变压器为降压变压器.反之则为升压变压器。

    •变压器的效率:

    在额定功率时,变压器的输出功率和输入功率的比值,叫做变压器的效率,即式中η为变压器的效率;P1为输入功率,P2为输出功率。

    当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时,效率η等于100%,变压器将不产生任何损耗.但实际上这种变压器是没有的.变压器传输电能时总要产生损耗,这种损耗主要有铜损和铁损。

    铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗.由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损。

    变压器的铁损包括两个方面.一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗,当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流.涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。

    变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗与输出功率就越小,效率也就越高.反之,功率越小,效率也就越低。

03

变压器材料:线架(BOBBIN)


    •作用:顾名思义,BOBBIN(线架)在变压器中起支撑COIL(线圈)的作用。

    •线架(BOBBIN)的分类:

        依据变压器的性质要求不同,按材质分为:热塑性材料,热固性材料。热塑性材料我们常用的有尼龙(NYLON),塑料(PET),塑料( PBT)三种.热固性材料我们常用到的有电木(PM)。

        依据变压器的形状不同,BOBBIN又分为立式,卧式,子母式,抽屉式,单元格,双格。

    •特性及用途:

        1.电木(PM):热固性材料,稳定性高,不易变形,耐温150℃,可承受370℃之高温.表面光滑,易碎,不能回收.用于耐温较高之变压器。

        2.尼龙(NYLON):热塑性材料,工程塑料,延展性好,不易碎,耐温115℃,易吸水,使用前先用80℃的温度烘烤,使固性稳定.表面光滑,半透明,不易碎.一般用于耐油性强的变压器上。

        3.塑料(PET):热塑性材料,510系统,硬性高,易成形。不易变形,耐温170℃,表面不光滑,不易碎,一般用于绕线管。

        4.塑料(PBT):热塑性材料,较软,不易变形,不耐高温(160℃),表面不光滑,不易碎一般用于绕线管,热塑性材料可回收(第一次为20%,第二次为15%,第三次7%)。

04

变压器材料:铁芯(CORE)


铁芯从用途上分高、低频、COIL三种:

    •高频类:铁粉芯Ferrite core

    Ferrite core用于高频变压器 它是一种带有尖晶石结晶状结构的陶磁体,此种尖晶石为氧化铁和其它二价的金属化合物.如kFe2O4(k代表其它金属),目前常使用的金属有锰(Mn)、锌(Zn)、镍(Ni)、镁(Ng)、铜(Cu)。其常用组合如锰锌(Mn Zn)系列、镍锌 (Ni Zn)系列及镁锌(Mg Zn)系列。此种材具有高导磁率和阻抗性的物性,其使用频率范围由1kHz到超过200kHz。

    •低频类:硅钢片(LAMINATION) 

    硅钢片用于低频变压器,其种类很多,按其制作工艺不同可分为A:锻烧(黑片)、  N:无锻烧(白片)两种.按其形状不同可分为:EI型、UI型、C型、口型。其中口型硅钢片常在功率较大的变压器中使用,它绝缘性能好,易于散热,同时磁短路,主要用于功率大于500~1000W和大功率变压器中。

    由两个C型硅钢片组成一套硅钢片称为CD型硅钢片,用CD型硅钢片制作的电源变压器在截面积相同的条件下,窗口愈越高,变压器功率越大。于铁芯两侧可以分别安装线圈,因此变压器的线圈匝数可分配在两个线包上,从而使每个线包的平均匝长较短,线圈的铜耗减小。另外如果把要求对称的两个线圈分别绕在两个线包上,可以达到完全对称的效果。

    由四个C型硅钢片组成一套硅钢片称为ED型硅钢片。ED型硅钢片制成的变压器外形呈扁宽形,在功率相同的条件下ED型变压器比CD型变压器矮些,宽度大些,另外由于线圈安装在硅钢片中间,有外磁路, 因此漏磁小,对整体干扰小。但是它所有线圈都绕在一个线包上,线包较厚,故平均匝长较长,铜耗较大。

    C型铁芯性能优异所制作之变压器体积小、重量轻、效率高,装配的角度来看,C型硅钢片零件很少,通用性强,因此生产效率高,但是C型硅钢片加工工序较多,作较复杂,需用专用设备制造,因而目前成本还较高。

    我们主要使用的是EI型硅钢片。E型硅钢片又称壳型或日型硅钢片,它的主要优点是初、次级线圈共同一个线架,有较高的窗口占空系数(占空系数Km:铜线净截面积和窗口面积比);硅钢片对绕组形成保护外壳,使绕组不易受到机械伤损伤;同时硅钢片散热面积较大,变压器磁场发散较少.但是它的初次级漏感较大,外来磁场干扰也较大,此外,由于绕组平均周长较长,在同样圈数和铁芯截面积条件下,EI型铁芯的变压器所用的铜线较多。硅钢片的厚度常用的有0.35mm、0.5mm两种。

    硅钢片的组装方式有交迭法和对迭法两种。交迭法是将硅钢片的开口一对一交替地分布在两边,这种迭法比较麻烦,但硅钢片间隙小,磁阻小,有利于增大磁通,因此电源变压器都采用这种方法.对迭法常用于通有直流电流的场合,为避免直流电流引起饱和,硅钢片之间需要留有空隙,因此对迭法将E片与I片各放一边,两者之间的空隙可用纸片来调节常用的有硅钢片材质有Z-11、H-18、H-50、H-14等,其中以Z-11硅钢片性能最好.通常表示方法如下图: 

    •COIL类:分三种类型

    TOROID环形铁芯:将O型迭片而成,或由硅钢片卷绕而成。此种铁芯对绕线来说非常不易。

    ROD CORE:棒状铁芯。

    DRUM CORE:鼓形铁芯。


05

套管(TUBE)


    TUBE种类繁多,用途广泛,我们常用的有TEFLON(铁弗龙)、硅质套管、玻璃纤维硅胶套管、 硅橡胶套管、硅胶玻璃纤维套管、腊套管、PE热缩套管、PVC热缩套管。

    •铁氟龙(TEFLON)  

    铁弗龙为塑料中耐温最高(280℃~300℃)最耐强酸、强碱、最抗粘、最滑溜耐磨之工程塑料材料,而广泛用于机械,汽车,电子,化工阀门等零件.铁弗龙为讯号、仪控纲路及耐热之电线电缆的最佳绝缘材料,成功用于各类家电用品(微波炉、电烤箱、吹风机、电饭锅……),通讯设备/计算机、各类化学、机械及电气/电子工业领域。其中 Teflon Insulation Sleeving 由于耐高温、耐电压(300V)而广泛用于航天、汽车、医疗、电子变压器、通讯等科技工业。

    Teflon insulation sleeving是变压器进出线绝缘的最佳材料,其主要性质如下表:

Teflon Insulation tubing:L.T.S.Type(介电强度与厚度的关系)

‧L Type:Wall thickness:0.15mm~0.2mm   Dielectric strength:3600V

‧T Type:Wall thickness:0.3mm~0.35mm   Dielectric strength:7200V

‧S Type:Wall thickness:0.5mm~0.60mm   Dielectric strength:12000V

    •硅质玻璃纤维套管 (Silicon Glass Fiber Sleeving Character)

    硅质玻璃纤维套管是以无碱性玻璃纤维纱编织成管,经特殊的一种树脂浸涂处理,再以适当之温度烘干而制成,它具有极佳之电气绝缘性,且耐燃耐温、耐电压、耐湿、在零下50℃低温时仍能保持柔软.在高温200~250℃亦不损电气之特性,另皮膜十分强韧,而曲折.适用H级马达、干式变压器、炭刷、冷冻机、冷气机、投射灯、卤素灯、吸顶灯、落地灯及发热体之导线、机械高温配线和保护所适用。硅质玻璃纤维套管在变压器中常用于CT绝缘,其耐油性、抗剪性、耐磨性极佳,耐酸碱、水、液态氧、有机溶剂;耐温180℃,耐电压1.5KV。

    •硅胶套管 (Silicon Rubber Tube)

06

胶带(TAPE)


    •电气胶带的构造

    从一卷3M#1350粘贴胶带的外表,会令人联想到它所牵涉的物料科学、技术和先进生产处理等复杂性质.电气胶带的基本结构:分离涂层(Release Coating)、带基/基材(Backing)、涂底剂(Primer Coating)、粘剂(Adhesive),如下图

    •常用的胶带

    我们以带基/基材的不同分类有:环氧胶带(epoxy tape)、聚酸亚胺胶带 (polyimide tape)、聚四氟乙烯胶带(PTFE Tape)、乙烯树脂胶带(Vinyi Tapy)、聚酯薄膜(Polyeseter  Taye)、强化纤维胶带(Filament  Tape)、合成物薄膜(Composite Tape)、玻璃布(Glass Cloth)、乙醋酸布(Acetate Cloth)、纸带 (Paper)。

    各种胶带有特性及用途

        -环氧胶带(epoxy tape)

        环氧胶带抗焊接、抗穿刺、质薄、绝缘强度高、从形性好,UL认可耐温程度达150℃及防燃.这种结构的胶带功能广泛,有利于减轻库存成本其HI-POT在5KV以上。

        -聚酸亚胺胶带 (polyimide tape)

        这种胶带以聚酸亚胺为-带基/基材的胶带适用于COIL、缠结的电线和电容器。它能扺受极大的温差,保持其物理及电气性能不变.其热固硅/硅的压敏胶粘剂提高聚酸亚胺胶带的稳定性。其耐温为180℃, HI-POT为7.5KV。


      -聚四氟乙烯胶带(PTFE Tape) 

       这些耐高温薄膜胶带在温差极大时使用仍可保持其性能不变,收缩程度低,扺御化学物质性能极低、抗电弧能力高、且不含碳化物质.其耐温为80℃,其HI-POT为9.5KV。

       -乙烯树脂胶带(Vinyi Tapy)

       乙烯胶带楺合了聚氯乙烯带基的灵活性及具备优良的电气绝缘性能.它的绝缘强度高,抗湿气、紫外线、磨损、腐蚀、碱和混合物.。其压敏橡胶粘剂适用温差能力良好. 此不褪色胶带能迅速辨认电流相位、导线、管导和 安全地带。 乙烯胶带提供主要电绝缘达600伏特之高, 亦可用于高压电缆电线缠结和电视消磁COIL的封装操作. HI-POT>8KV 最高可达12KV。

        -聚酯薄膜(Polyeseter  Taye)

            这种胶带适应于需要薄质、耐用和高介电/耐电压强度材料时的绝缘用途.。它必须比醋酸脂薄膜胶带耐温度。聚脂薄膜胶带从形性高、有极佳的抗化学品、抗化剂和防潮能力, 并可扺受切割及磨损. 耐温130℃ HI-POT:5KV。

         -强化纤维胶带(Filament  Tape)

         这种胶带特别适用于需要聚脂薄膜的高介电强度/高耐电压和玻璃布胶带的高度机械强度的情况. 它的延展强度低、韧度高和抗撕裂,在130℃或以下范围使用这种胶带,比使用玻璃布胶带的成本为低. 它可用来固定引线及端子板, 并可缠结COIL。

       -合成物薄膜(Composite Tape)

       这种结构结合聚脂薄膜的高介电/耐电压强度和抗撕裂性质以及无纺聚酯薄垫的软垫特性, 并备有三种厚度可供选择.这种胶带即我们常说的44#醋酸布(ACT),其耐温为130℃,HI-POT:5.5KV。

        -玻璃布(Glass Cloth)

        玻璃布胶带用途最广泛且从形性最佳,它在纺织产品中最耐热和韧力最高,并能级效地吸收电气绝缘漆和树脂其耐温130℃以上, HI-POT:3KV。

        -纸带(Paper)

        这些胶带具软垫功能,抗穿刺和韧度高.其绉纹及纤维带基物料具有极高从形性,用于COIL包封及105℃或以下温度范围. HI-POT :2KV。

07

线材(WIRE)


 漆包线的种类及用途:

各种漆包线的检验标准:

聚脂瓷漆包线(P.E.W.):

    聚脂瓷漆包线是以耐热的Terephthalic Polyester 树脂为主体的油脂为绝缘皮膜烤漆于导体而成。

    特性:

    -耐热性比合成树(P.V.F.)漆包线、U.E.W.漆包线优越

    -耐药性(碱性除外)、耐溶性优良

    -机械强度可与合成树脂(P.V.F.)媲美

    -力率、诱电率可与U.E.W.漆包线媲美

    -耐碱性、耐湿性比合成树脂漆包线(P.V.F)

聚胺基甲酸脂漆包(U.E.W.):

    聚胺基甲酸脂漆包是以Polyure thane树脂为主体的油脂为绝缘皮膜,烤漆于导体而成. 其最大的特点为皮膜在300℃以上时,能于短时间内溶解, 所以可不剥皮而作焊接工作。耐热性比合树脂(P.V.F.)漆包线优越(E种)机械强度可与合成树脂(P.V.F.)漆包线比美。

    特性:

    -耐热性比合成树(P.V.F.)漆包线优越

    -因能不剥皮作焊接工作,故可提高工作效率

    -耐酒精系列溶剂比一般漆包线差稍许, 但实用上并无影响

聚亚胺聚脂E.I.W.漆包线:

    涂料为Polyester-imide树脂作成. 具有高热安定性和高介质强度。

    特性:

    -耐热冲击性良好

    -耐磨性佳、柔软性好

    -耐热性及耐化学药品性佳

    -耐冷R-12及R-22

聚亚胺酰胺漆包线(A.I.W):

    涂料为Polyamide-imide树脂作成,有优的稳热性。

    特性:

    -耐热性优

    -耐磨性佳

    -耐化学药品性佳

    -耐冷R-12及R-22

自融性聚胺脂漆包线(S.B.W.):

    融着性U.E.W.漆包线是U.E.W漆包线上面再加一层热可塑性皮膜。

    特性:

    -具有U.E.W.漆包线的全部特点

    -可节省COIL真空含浸时间之加热干燥处理,提高工作效率,降低成本

    -可与层间纸粘着,防止线间之滑落

油性树脂漆包线(E.W):

    油性树脂瓷漆包线是最早普遍被使用之漆包线,以天然树脂与干性油为主的油质为绝缘皮膜,依规定厚度烤漆于导体而成。

    特性:

    -在漆包线中,体积最小,可使COIL轻巧化.节约使用材料降低成本

    -耐水性优良,耐湿性佳,短期负热载性佳

    -因耐溶性剂,耐油性差,故浸油时有选择溶剂的必要

    -耐磨性比其它漆包线差,不适于笨重的绕线作业

聚乙烯醇缩甲醛漆包线(P.V.F.):

    聚乙烯醇缩甲醛漆包线(P.V.F.)是以合成树脂漆包线中最早开发一种,以Polyving.formal树脂为主体,另附加硬化性树脂的油脂为绝缘皮膜烤漆于导体而成。

    特性:

    -绝缘皮膜极为强热性比合成树(P.V.F.)漆包线、U.E.W.漆包线优越

    -耐药性(碱性除外)、耐溶性优良

    -机械强度可与合成树脂(P.V.F.)媲美

    -力率、诱电率可与U.E.W.漆包线比美

    -耐碱性、耐湿性比合成树脂漆包线(P.V.F)

08

胶(EPOXY)


用途:在变压器中,胶用于接合.固定或灌注。

胶的储存与使用方法:

    -胶放置久未使用,会有沉淀现象,使用前先搅拌均匀。

    -部分种类的胶需冷藏储存(在包装外会标明保存温度:5℃~10℃),取出使用,如有固体或结晶现象时应先搅拌或加温至25℃~35℃使之软化。

    -凡化学品都有使用期限,逾期化学品不宜使用。

胶的种类:

    -常用的胶大约可分为:

        -环氧树脂系EPOXY RESIN

        -硅铜系

        -厌氧系

        -克力脂:瞬间胶水

        -热熔胶:封固零件或接点

    -胶按其组成不同分为单剂型、双剂型和三剂型(不常使用)

       -单剂型:制造厂商已将树脂与硬化剂调好,其化学娈化过程缓慢,通常需要冷藏,使用后加热使其硬化。

        -双剂型:树脂与硬化剂分开,可于室温下保存使用时将二剂依正确比例混合,必须搅抖均匀,否则烘烤不干。正确比率混合且经搅拌均匀之胶,通常要在室温下即可硬化,故需视使用量调合,以免浪费。

使用说明:

    胶水要严格按照产品使用说明来使用,才能有最佳的效果!

09

变压器制作流程图


频变压器制作流程图:

•低频变压器制作流程图:

•圆盘制作流程图:

ADAPTOR制作流程图

T CORE 线圈制作流程图R CORE 线圈制作流程图

R CORE 线圈制作流程图

R CORE 线圈制作流程图

DR CORE 线圈制作流程图

10

工程图


    工程图内容包括:线路图、剖面图、使用之CORE、BOBBIN、绕制说明、电气测试、外观图等说明,以接线图举例:

11

变压器制作工法(低频类)


绕线:

材料确认:

    -BOBBIN规格之确认。

    -确认BOBBIN完整:不得有破损和裂缝。

    -将BOBBIN正确插入治具,有PIN的模型一般特殊标记为1脚(斜角为PIN 1),如果图面无注明,则卧式模型1脚朝机器,立式模型PIN朝人。若为无PIN之模型,则须先确认初次级引出线P数,视线槽方便出线为原则确认脚位。

    -须包醋酸布的先依工程图要求包好,紧靠BOBBIN两侧,再在指定的PIN上先缠线(或先钩线)后开始绕线,原则上绕线应在指定的范围内绕线。

绕线方式次级绕线:在一定程度上整齐排列,达到最上层时,布线已零乱,呈凹凸不平状况,这是绕线中最粗略的绕线方法, 即任意绕,如下图:

    -初级绕线在一定程度上整齐排列,达到最上层时,布线已零乱,呈凹凸不平状况,这是绕线中最粗略的绕线方法,如下图:

注意事项:

    -变压器在绕制时为求绕法统一,另要求立式BOBBIN脚须朝外,卧式BOBBIN第一脚朝外,起绕点与截止点的脚位需与工程图面上的要求符合,且每一组的绕线方向需与主线圈'的方向一致,不得有因作业上的方便,随意性将任一组的绕线方向与主线圈相反,同时绕线次序L1,L2,...LN.亦不可随意对调,且更改其起绕点与截止点脚位的方式绕线。(注:本项规定于IPQC拆解检验时抽检其执行的情形。)

    -AWG#28至AWG#32号漆包线于缠脚时须留有缓冲段,以免断线。(注:本项规定于IPQC拆解检验时抽检其执行情形。)

    -AWG#19(含)以上之漆包线 于缠线作业时,一律先缠于PIN顶端(至少一圈)后再向下压回PIN底部,如此可确保缓冲作用,如下图:

    -绕线力求平整,不可偏向一边.初级绕线时进出线都须用醋酸布绝缘。            

    -10AWG#28(含)以上(如AWG#28,AWG#29,AWG#30...)之漆包线于绕线时须先用手绕一圈后,再用绕线机绕线。

包胶带:

操作步骤:

    -将胶带平贴线包,按图面要求之圈数包胶带.胶带结束点处在线包侧边。胶布起始点如结束处须重迭5mm以上,如下图:

:胶带须拉紧包平,不可卷起.刺破或露铜线。

    -变压器之线包部份,其最外层胶布破损造成线圈外露者, 须加贴胶布完全覆盖住破损处,且加贴胶布之层数须与原规定最外层胶布之层数相同,并于涂凡立水后烘烤干始可。加贴之胶布其头尾端均须伸入铁芯两侧内,且伸入铁芯两侧之胶布长以不超过铁芯之厚度为限.(胶布伸入至少达到2/3铁芯厚)。

接引线(或接保险丝):

操作步骤:

    -将引线PVC面朝下,用胶带将引线粘住.如下图所示方法固定。

    -贴引线:将引线贴至与脚位相对应的位置.引线方向同线包出线方向。

    -固定引线:将胶带粘于线包上。

    -接引线:将铜线理直理顺,缠于查相应的引线上。

注意:

    -引线不能贴反、贴错。缠脚时不可缠错脚位。

    -漆包线与PVC线连时,AWG#25(含)以上之细的漆包线可直接缠绕在PVC在线至少三圈。AWG#24(含)以下之较粗的漆包线则必须先行预焊再变成勾状后,与预焊后弯成勾状的PVC线相连接后焊锡,如下图:

    -变压器中有两组绕线以抽头方式连接于变压器内层时,其绞线之工法与焊锡方式如下:

        1 AWG#22 (含)以下(如AWG#22,AWG21,AWG#20...)之漆包线,先互绞两次(至少)后,剪去多余长度再吃锡.焊锡部份须有三次互绞工法及不可有剪断面。

        2 AWG#23(含)以上(如AWG#23,AWG#24,AWG#25...)之漆包线,先互绞三次(至少)后,剪去多余长度再吃锡。焊锡部份须有三次互绞工法及不可有剪断面。

焊锡:

•操作步骤:

    -将脚沾适量助焊剂。

    -焊锡:将脚插入锡槽,深度如图所示。

    -完毕状态确认:不得有漏焊、氧焊及焊外胶带、模型等现象。


注意:

    1. 焊锡时部间约为1秒,如果线包接有保险绿,不可焊得太久。

    2.焊锡槽湡度:470℃~520℃。

压脚:

操作步骤:

    -剪除锡尖:脚长约为3mm。

    -反折相邻的脚.如下图。

    -贴醋酸布一块绝缘。

    -反折其余的脚。

注意

    -为避免在PVC与漆包线连接线头于NOMEX PAPER之固定处形成短路,故须以隔离胶布将各线头分隔开,将PIN1.3弯起用胶布包住PIN2缠绕一圈后,将PIN1.3压平再贴第二层胶布。

    -绝缘胶布(INSULATION TAPE) 直接包裹,绝缘胶布宽至少与BOBBIN线区同宽。

    -变压器内层中有接线头及飞线连接头时,须将线头固定于BOBBIN中央靠右侧或靠左侧,使外观平整均称(接线头不可置于中央)。

包外围胶带:

操作步骤:

    -装入线包。

    -贴纸片。

    -包胶带:胶带圈数按图面要求。

注意

    1.胶带须包平整,不能卷起刺破。

    2.纸片须贴在进出线端。

    3.胶带结合处须重迭5mm以上。

贴绝缘胶带:

    -扯胶带2块,贴于线包两侧.胶带长度依模型大小而定。

摇硅钢片:

•操作步骤

    -将硅钢片装入片槽内。

    -上线包。

    -摇片:摇满为止。

    -确认完毕。

注意

    1.装硅钢片时分清楚毛边,毛边朝下装入。

    2.硅钢片须摇紧,不可插破线包。

    3.硅钢片须摇平摇紧,不可交叉,不可重迭。

    4.不可插破胶带、铜线和引线。

补片敲平:

•操作步骤

    -去除错片,歪片。

    -补片,装满。

    -将产品置于铁板上, 敲平。

    -确认完毕:用手推硅钢片的角上,看是否有松动现象。

注意

    1.硅钢片须装满,敲平, E片不可翘起。

    2.不可敲坏线包。

    3.硅钢片须垂直插入以免插破模型。

其他:

•装铁带铁带不可装倒,须敲平、敲紧

外观:

    a.清除铜渣、锡渣、凡立水等脏物。  

    b.检查产品是否完整。

    c.检查引线是否有破损。 

    d.标签是否正确。

    e.检查铁带是否生锈。


12

变压器制作工法(高频类)


绕线:

材料确认:

    -BOBBIN规格之确认。

    -不用的PIN须剪去时,应在未绕线前先剪掉,以防绕完线后再剪除时会刮伤 WIRE或剪错脚,而且可以避免绕线时缠错脚位。

    -确认BOBBIN完整:不得有破损和裂缝。

    -将BOBBIN正确插入治具,一般特殊标记为1脚(斜角为PIN 1),如果图面无注明,则1脚朝机器。

    -须包醋酸布的先依工程图要求包好,紧靠BOBBIN两侧,再在指定的PIN上先缠线(或先钩线)后开始绕线,原则上绕线应在指定的范围内绕线。

绕线方式根据变压器要求不同,绕线的方式大致可分为以下几种:

    -一层密绕:布线只占一层,紧密的线与线间没有空隙.整齐的绕线,如下图:

    -均等绕:在绕线范围内以相等的间隔进行绕线;间隔误差在20%以内可以允许,如下图:

    -多层密绕:在一个绕组一层无法绕完,必须绕至第二层或二层以上,此绕法 分为三种情况:

        a.任意绕:在一定程度上整齐排列,达到最上层时,布线已零乱,呈凹凸不平状况,这是绕线中最粗略的绕线方法 。

        b.整列密绕:几乎所有的布线都整齐排列,但有若干的布线零乱(约占全体30%,圈数少的约占5%REF)。

        c.完全整列密绕:绕线至最上层也不零乱,绕线很整齐的排列着,这是绕线中 最难的绕线方法。

    -定位绕线:布线指定在固定的位置,一般分五种情况,如下图:

    -并绕:两根以上的WIRE同时平行的绕同一组线,各自平行的绕,不可交叉.此绕法大致可分为四种情况,如下图:

注意事项:

    -当起绕(START)和结束(FINISH)出入线在BOBBIN同一侧时,结束端回线前须贴一块横越胶布(CROSSOVER TAPE)作隔离。

    -出入线于使用BOBBIN之凹槽出线时,原则上以一线一凹槽方式出线,若同一PIN有多组可使用同一凹槽或相邻的凹槽出线,唯在焊锡及装套管时要注意避免短路。

    -绕线时需均匀整齐绕满BOBBIN绕线区为原则,除工程图面上有特别规定绕法时,则以图面为准。

    -变压器中有加铁氟龙套且有折回线时,其出入线所加之铁氟龙套管须与 BOBBIN凹槽口齐平(或至少达2/3高),并自BOBBIN凹槽出线以防止因套管过长造成拉力将线扯断。但若为L PIN水平方向缠线, 则套管应与 BOBBIN边齐平(或至少2/3长),如下图:

    变压器中须加醋酸布作为档墙胶带时,其档墙胶带必须紧靠模型两边.为避免线包过胖及影响漏感过高,故要求2TS以上之醋酸布重迭不可超过5mm,包一圈之醋酸布只须包0.9T,留缺口以利于凡立水良好的渗入底层.醋酸布宽度择 用与变压器安规要求有关,VED绕法ACT宽度3.2mm包两边且须加TUBE.绕法:PIN端6mm/4.8mm/4.4mm/4mm; TOP端3mm/2.4mm/2.2mm/2mm 时不须TUBE.绕线时铜线不可上档墙,若有套管,套管必须伸入档墙3mm以上。

引线要领:

    -飞线引线

        引线、长度长度按工程程图要求控制,如须绞线,长度须多预留10%。

        套管须深入挡墙3mm以上,如下图:

包铜箔:

铜箔绕制工法:

    -铜箔的种类及在变压器中之作用,我们以铜箔的外形分有裸铜各背胶两种:铜箔表面有覆盖一层TAPE的为背胶,反之为裸铜;以在变压器中的位置不同分为内铜和外铜.裸铜一般用于变压器的外铜.铜箔在变压器中一般起屏蔽作用,主要是减小漏感,激磁电流,在绕组所通过的电流过高时,取代铜线,起导体的作用。

    -铜箔的加工

         A.内铜箔一般加工方法:焊接引线→铜箔两端平贴于醋酸布中央→折回醋酸布(酣酸布须完全覆盖住焊点) 剪断酣酸布(铜箔两边须留1mm以上),如下图。

        B.内铜飞宏加工方法,如下图:

        C.外铜加工工方法,如下图

变压器中使用铜箔的工法要求:

    -铜箔绕法除焊点处必须压平外铜箔之起绕边应避免压在BOBBIN转角处,须自BOBBIN的中央处起绕,以防止第二层铜箔与第一层间因挤压刺破胶布而形成短路,如下图。

    -内铜片于层间作SHIELDING绕组时,其宽度应尽可能涵盖该层之绕线区域面积, 又厚度在0.025mm(1mil)倒圆角,但厚度在 0.05mm(2mils)(含) 以上之铜箔时两端则需以倒圆角方

    -铜箔须包正包平,不可偏向一边,不可上挡墙。

    -焊外铜

注意:1.铜箔焊点依工程图,铜箔须拉侧。

         2.点锡适量,焊点须光滑,不可带刺.点锡时间不可太可,以免烧坏胶带。

         3.在实务上,短路铜箔的厚度用0.64mm即可,而铜箔宽度只须要铜窗绕线宽度的一半。

包胶带:

包胶带的方式一般有以下几种:

意:胶带须拉紧包平,不可翻起刺破,不可露铜线.最外层胶带不宜包得太紧,以免观。

压脚:

压脚作业:

    -将铜线理直理顺并缠在相应的脚上。

    -压脚:用斜口钳将铜线缠紧并压至脚底紧靠档墙。

    -剪除多余线头。

    -缠线圈数依线径根数而定,如下图:

注意:铜线根,预计焊锡后高度不会超过墩点; 不可留线头,不可压伤脚,不可压断铜线,不能

    -铜线过多的可绞线,如下图所示: 

    -0.8T的缠线标准如下图所示:

焊锡:

焊锡作业步骤:

    -将产品整齐摆放。

    -用夹子夹起一排产品。

    -脚沾助焊剂。

    -以白手捧刮凈锡面。

    -焊锡:立式模型镀锡时将脚垂直插入锡槽(卧式模 型将脚倾斜插入焊锡槽),镀锡深度以锡面齐铜PIN底部为止,如下图所示:

完毕确认:

    -镀锡须均匀光滑,不可有冷焊,包焊,漏焊,连焊,氧焊或锡团,如下图所示:

            A.PIN脚为I PIN(垂直PIN)时,可留锡尖但锡尖长不超过1.5mm。

            B.PIN脚为 L PIN(L型PIN)时且为水平方向缠线时,在水平方向之PIN脚不可留锡尖,垂直方向PIN脚可留锡尖且锡尖长不可超过1.5mm。

            C.PVC线之裸线部份(多股线)不可有刻痕及断股,且焊锡后不可有露铜或沾胶,或沾有其它杂质(如保丽龙. . .)。

            D.助焊剂(FLUX)须使用中性溶剂。

            E.锡炉度须保持在450℃~500℃之间,焊锡时间因线径不同而异,如下:

                a.AWG#30号线以上(AWG#30,AWG#3.) 1~2秒。

                b.AWG#21~ AWG#29号线 ……… .) 2~3秒。

                c.AWG#20号线以下(如AWG20,AWG19) 3~5秒。

            F.锡炉用锡条,其锡铅比例标准为60/40。每月须加一次新锡约1/3锡炉量。

            G.每焊一次锡面须刮凈再第二次。

            H.每周清洗锡炉一次并加新锡至锡炉满为止。

注意:1. 白包模型含锡油多,焊锡时间不可过长。

         2.塑料模型不耐高温,易产生包焊或PIN移位。

         3.不可烧坏胶带。

         4.三层绝缘线须先脱皮后镀锡。

         5.焊点之间最小间隙须在0.5mm 以上。

组装(CORE):

铁芯组装作业:

    -CORE确认:不可破损或变形。

    -工程图规定须有GAP之CORE研磨,须加工之CORE加工。

    -组装:如无特殊规定,卧式模型已研磨的铁芯装初级端,立式模型已研磨的 PIN端。

    -铁芯固定方式可以铁夹(CLIP)或三层胶布(TAPE))方式固定之,且可在铁芯接合处点EPOXY胶固定,点胶后须阴干半小时再置于120℃烤箱中烘烤一小时。包铁芯之固定胶布须使用与线包颜色相同之胶布(图面特殊要求除外), 厂家需符合UL规格。

注意:铁芯胶布起绕处与结束处;立式起绕于PIN端中央,结束于中央;卧式起绕   于PIN1,结束于PIN 1。有加COPPER则起绕于焊接点,结束于焊接点。

组装CORE之注意事项.:

    -组装CORE时,不同材质的CORE不可组装在同一产品上。

    -有加气隙(GAP)之变压器与电感器,其气隙(GAP)方式须依照图面所规定之气隙(GAP)方行之,放于GAP中之材质须能耐温130℃以上,且有材质证明者或是铁芯经加工研磨处理。

    -无论是有加GAP或无加GAP的铁芯组合,铁芯与铁芯接触面都需保持清洁,否则在含浸作业后 L 值会因而下降。

    -包铁芯之胶布宽度规定,以实物外观为优先着眼,次以铁芯宽减胶布宽空隙约0.3mm~0.7mm为最佳。

含浸:

操作步骤:

    -将产品整齐摆放于铁盘内。

    -调好凡立水浓度:0.915±0.04。

    -将摆好产品的铁盘放于含浸槽内。

    -启动真空含浸机,抽气至40-50Cm/Kg,放入凡立水,再抽气至65-75Cm/Kg,须连续抽真空,破真空3-5次,含浸10-15分钟,视产品无气泡溢出。

    -放气,放下凡立水,再反抽至65-75Cm/Kg一次,放气,待产品稍干后取出放置滤 干车上阴干。

    -滤干10分钟以上,视产品无凡立水滴下。

    -烘干:先将烤箱温度调至80℃,预热1小时   再将温度调至100℃,烘烤2小时最后将温度调至110℃,烘烤4小时拆样确认。

    -将产品取出烤箱。

    -冷却:用风扇送风加速冷却。

    -摆盘后送至生产线。

注意:1.凡立水与稀薄剂调配比例为2:1。

          2.放入凡立水时,凡立水高度以完全淹没产品为准,但凡立水不可上铜脚.(特殊机种除外)。

贴标签(或喷字):

    -标签确认:检查标签内容是否正确,有无漏字错字,字迹是否清晰.检查标签是否过期.喷字时必须确认所设定的标签完全正确,如下图所示:

    -贴标签时,将产品初级朝同一方向整齐摆放.喷墨时应将产品之喷印面朝喷头,摆放于输送带上,产品必须放正。

    -工程图规定须有GAP之CORE研磨,须加工之CORE加工。

    -贴标签:料号标签及危险标签须依图面所规定的置及方向盖印或黏贴。标示"DANGER" "HIGH VOLTAGE"及闪电符号标签应贴付于变压器之上方中央位置。其贴示方向以箭头如下图,方向朝变压器初级绕组为作业要求。

意:1.标签须贴正贴平,贴完后须用手单击,使之与产品完全接触。

          2.标签不可贴错、贴反、贴歪或漏贴。

外观:

•操作步骤

    -确认产品是否完整。

    -模型是否有裂缝,是否断开。

    -铁芯是否有破损。

    -胶带是否刺破。

    -套管是否有破损,是否过短。

    -是否剪错脚位。

清除脏物:

    -变压器本体严格的保持洁净,以提高产品价值感。

    -含浸后变压器铁芯四周不得残留余胶(凡立水固体状)以免变压器无法 平贴PCB,或黏贴标签时无法平整。

    -清除铜渣锡渣。

卧式铁芯在含浸凡立水后不能有倾斜现象(线包不可超出BOBBIN)。

合PCB板:

    -有STAND-OFF之变压器,插入PCB时可允许三点(STAND-OFF)平贴PCB即可。

铁芯不可有松动现象。

脚须垂直光滑,不可有松动及断裂现象,且不能有刻痕。

PIN须整脚,不可有弯曲变形或露铜氧化,PITCH则以图面上规定或实套PC板为准,BOBBIN之PIN长以图面上所规定为准。

检查焊锡是否完整。

检查标签是否正确,是否有贴错、贴反或漏贴。

检查打点是否清晰,位置是否正确,有无打错、打反或漏打。

电气测试:

电感测试:

    -测试主线圈的电感量.半成品测试时,须将电感值域范围适当缩小。

•圈数测试:

    -测试产品的圈数,相位,电感值。

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  • 概述 说明(三)探讨的是比较器一般带有滞回(Hysteresis)功能,为了解决输入信号转换速率不够的问题。前文还提到,即便使能滞回(Hysteresis)功能,还是无法解决SiPM读出测试系统需要解决的问题。本文在说明(三)的基础上,继续探讨为SiPM读出测试系统寻求合适的模拟脉冲检出方案。前四代SiPM使用的高速比较器指标缺陷 由于前端模拟信号属于典型的指数脉冲,所以下降沿转换速率(Slew Rate)过慢,导致比较器检出出现不必要的问题。尽管比较器可以使能滞回(Hysteresis)模块功
    coyoo 2024-12-03 12:20 70浏览
  • 作为优秀工程师的你,已身经百战、阅板无数!请先醒醒,新的项目来了,这是一个既要、又要、还要的产品需求,ARM核心板中一个处理器怎么能实现这么丰富的外围接口?踌躇之际,你偶阅此文。于是,“潘多拉”的魔盒打开了!没错,USB资源就是你打开新世界得钥匙,它能做哪些扩展呢?1.1  USB扩网口通用ARM处理器大多带两路网口,如果项目中有多路网路接口的需求,一般会选择在主板外部加交换机/路由器。当然,出于成本考虑,也可以将Switch芯片集成到ARM核心板或底板上,如KSZ9897、
    万象奥科 2024-12-03 10:24 37浏览
  • 国产光耦合器正以其创新性和多样性引领行业发展。凭借强大的研发能力,国内制造商推出了适应汽车、电信等领域独特需求的专业化光耦合器,为各行业的技术进步提供了重要支持。本文将重点探讨国产光耦合器的技术创新与产品多样性,以及它们在推动产业升级中的重要作用。国产光耦合器创新的作用满足现代需求的创新模式新设计正在满足不断变化的市场需求。例如,高速光耦合器满足了电信和数据处理系统中快速信号传输的需求。同时,栅极驱动光耦合器支持电动汽车(EV)和工业电机驱动器等大功率应用中的精确高效控制。先进材料和设计将碳化硅
    克里雅半导体科技 2024-11-29 16:18 168浏览
  • 遇到部分串口工具不支持1500000波特率,这时候就需要进行修改,本文以触觉智能RK3562开发板修改系统波特率为115200为例,介绍瑞芯微方案主板Linux修改系统串口波特率教程。温馨提示:瑞芯微方案主板/开发板串口波特率只支持115200或1500000。修改Loader打印波特率查看对应芯片的MINIALL.ini确定要修改的bin文件#查看对应芯片的MINIALL.ini cat rkbin/RKBOOT/RK3562MINIALL.ini修改uart baudrate参数修改以下目
    Industio_触觉智能 2024-12-03 11:28 41浏览
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