低頻變壓器概念

低頻變壓器分類

它分為級間耦合變壓器、輸入變壓器和輸出變壓器，外形均于電源變壓器相似。

1．極間耦合變壓器：級間耦合變壓器用在兩級音頻放大電路之間，作為耦合元件，將前級放大電路的輸出信號傳送至后一級，并作適當(dāng)?shù)淖杩棺儞Q。

2．輸入變壓器：在早期的半導(dǎo)體收音機(jī)中，音頻推動級和功率放大級之間使用的變壓器為輸入變壓器，起信號耦合、傳輸作用，也稱為推動變壓器。

輸入變壓器有單端輸入式和推挽輸入式。若推動電路為單端電路，則輸入變壓器也為單端輸入式變壓器；若推動電路為推挽電路，則輸入變壓器也為推挽輸入式變壓器。

3．輸出變壓器：輸出變壓器接功率放大器的輸出電路與揚(yáng)聲器之間，主要起信號傳輸和阻抗匹配的作用。輸出變壓器也分為單端輸出變壓器和推挽輸出變壓器兩種。

低頻變壓器原理

舌口32 mm、厚34 mm、寬96 mm，最大功率使用要多粗的線，舌口是指，EI型變壓器鐵芯截面積是指E片中間那一橫(插入Satons變壓器骨架中間方口里的)的寬度即鐵芯舌寬與插入變壓器骨架方口里所有E片的總厚度即疊厚的乘積最簡單的就是指變壓器骨架中間方口的面積，變壓器鐵芯截面積是指線圈所套著的部分：舌寬×疊厚=截面積，單位：cm²。

第一種計算方法

(1)變壓器矽鋼片截面：3.2 cm*3.4cm*0.9=9.792cm²

(2)根據(jù)矽鋼片截面計算變壓器功率：P=S/K^2=(9.79/1.25)^2=61.34瓦(取60瓦)

(3)根據(jù)截面計算線圈每伏幾匝：W=4.5*10⁵/BmS=4.5*10⁵/(10000*9.79)=4.6匝/伏

(4)初級線圈匝數(shù)：220*4.6=1012匝

(5)初級線圈電流：60W/220V=0.273A

(6)初級線圈線徑：d=0.715

(7)次級線圈匝數(shù)：2*(51*4.6*1.03)=2*242(匝)(1.03是降壓系素，雙級51V=2*242匝)

(8)次級線圈電流：60W/(2*51V)=0.59A

(9)次級線徑：d=0.715

第二種計算方法

E形鐵芯以中間舌為計算舌寬的。計算公式：輸出功率：P₂=UI

考慮到變壓器的損耗，初級功率：P₁=P₂/η(其中η=0.7～0.9，一般功率大的取大值)

每伏匝數(shù)計算公式：N(每伏匝數(shù))=4.5×10⁵/B×S(B=硅鋼片導(dǎo)磁率，一般在8000～12000高斯，好的硅鋼片選大值，反之取小值。S=鐵芯舌的面積，單位是cm²)如硅鋼片質(zhì)量一般可選取10000高斯，那么可簡化為：

N=45/S

計算次級繞組圈數(shù)時，考慮變壓器漏感和導(dǎo)線銅損，須增加5% 繞組余量。初級不用加余量。

由電流求線徑：I=P/U (I=A，P=W，U=V)

以線徑每平方毫米≈2.5～2.6A選取。

第三種計算方法

首先要說明的是變壓器的截面積是線圈所套住位置的截面積。如果你的鐵心面積(線圈所套住位置)為32*34=1088 mm²=10.88 cm²

小型變壓器的簡易計算：

1，求每伏匝數(shù)

每伏匝數(shù)=55/鐵心截面

例如，你的鐵心截面=3.5╳1.6=5.6平方厘米

故，每伏匝數(shù)=55/5.6=9.8匝

2，求線圈匝數(shù)

初級線圈 n1=220╳9.8=2156匝

次級線圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32，可取為82匝

次級線圈匝數(shù)計算中的1.05是考慮有負(fù)荷時的壓降

3，求導(dǎo)線直徑

你未說明你要求輸出多少伏的電流是多少安"para" label-module="para">

變壓器的輸出容量=8╳2=16伏安

變壓器的輸入容量=變壓器的輸出容量/0.8=20伏安

初級線圈電流I1=20/220=0.09安

導(dǎo)線直徑 d=0.8√I

初級線圈導(dǎo)線直徑 d1=0.8√I₁=0.8√0.09=0.24毫米

次級線圈導(dǎo)線直徑 d2=0.8√I₂=0.8√2=1.13毫米

要注意層間電壓絕緣，引出端絕緣問題。

低頻變壓器DCR的問題

A. DCR過高：因硅鋼片變壓器幾乎線徑很細(xì)，圈數(shù)很多，漆包線的選擇成為最重要的部分。而大部分美國客戶喜歡用AWG線來設(shè)計及訂立DCR規(guī)格及結(jié)構(gòu)。因某些原因，我們不得不用mm線近似值去代替，臺灣漆包線裸徑值大一點(diǎn)點(diǎn)，漆膜也較厚一點(diǎn)點(diǎn)，所以幾千圈下來往往DCR會超高，且線包發(fā)胖。另一點(diǎn)是線包發(fā)胖的問題，整齊密繞與雜亂疏繞，用線長度不同其DCR也會不同，整齊密繞會低一點(diǎn)。

B. 兩組DCR值差異的問題：有些規(guī)格要求并繞(或分開UI CORE雙胞胎)二者間DCR相差多少以內(nèi)或是SPEC 要求雙胞胎次級輸出空載時，二者電壓不可超過0.1 V，在此情形下，應(yīng)該用同 一臺繞線機(jī)同一軸線繞出來的兩個產(chǎn)品組裝，才能得到好的成功率。

低頻變壓器激磁電流問題

一般電源變壓器，激磁電流規(guī)格不會很嚴(yán)，所指的是二次側(cè)不加負(fù)載時的一次電流。如果激磁電流超出可能原因為：

a. 圈數(shù)太少, 或線徑太大

b. 硅鋼片沒組裝好

c. 硅鋼片材質(zhì)不夠好

d. 硅鋼片太厚

e. 儀表誤差

f. 輸入條件是否正確 如果激磁電流超出很多則應(yīng)檢查線圈是否短路。

低頻變壓器損失太高

我們在測試板上瓦特表讀數(shù)超出規(guī)格(是銅損和鐵損)因繞線已完成，習(xí)慣上從鐵損去改善：

a. 硅鋼片未裝好(毛邊不統(tǒng)一，未裝緊)

b. 提高鐵芯材質(zhì)

c. 選擇薄的硅鋼片。

低頻變壓器電壓調(diào)整率太大

ΔU%=(U₂₀-U₂)/U₂₀

U₂₀：空載輸出電壓；U₂：負(fù)載輸出電壓 牽涉到設(shè)計時的銅損﹑鐵損﹑圈數(shù)。

低頻變壓器溫升

可用電阻法去計算 (234.5 T₁)/R₁ = (234.5 T₂)/R₂

HI-POT及IR (絕緣電阻) HI-POT測試是變壓器必須100%全測的要求，許多客戶還要求每批出貨要附HI-POT全測的聲明書。

造成HI-POT不良的原因：

a. 兩繞組之間引出線接觸或太近

b. PIN間錫橋短路

c. 絕緣膠布未完全覆蓋或?qū)訑?shù)太少

d. 繞組與CORE間距離不足

e. 組裝時CORE擦破BOBBIN或CASE，當(dāng)SPEC上截斷電流3mA是不要用2mA或1mA去測試HI-POT，2mA比3mA更嚴(yán)格。

低頻變壓器含浸

原則上硅鋼片的變壓器不用抽真空含浸。過大的真空壓力會使凡立水滲透到CORE之間，造成間隙，降低功率。

低頻變壓器研究背景

對低頻變壓器加裝適當(dāng)?shù)钠帘文軌蛴行У匾种聘蓴_，提高系統(tǒng)的電磁兼容性。屏蔽效能是衡量屏蔽性能的重要指標(biāo)。根據(jù)屏蔽效能計算公式，通常選用磁場測試儀對屏蔽前、后磁場強(qiáng)度或電場強(qiáng)度進(jìn)行測試。而直接選購磁場測試儀受性能價格比的嚴(yán)重制約，因此，針對變壓器工作性質(zhì)、特點(diǎn)，自行組建了低頻變壓器屏蔽效能測試系統(tǒng)。采用間接法對三種屏蔽方式下50 VA工頻E型變壓器屏蔽效能進(jìn)行了實(shí)際測試。結(jié)果表明: 該屏蔽效能測試系統(tǒng)性能價格比高，測試結(jié)果精確、可靠，滿足了電磁兼容性要求，為選擇合適的屏蔽形式與抗干擾措施提供了決策依據(jù)。

低頻變壓器低頻變壓器屏蔽測試系統(tǒng)的組成和測試原理

該系統(tǒng)由自制測試架(包括探頭、轉(zhuǎn)臺)、連接用同軸電纜和晶體管毫伏表組成。采用間接測量法測試屏蔽效能?；驹硎牵簩⒆灾铺筋^傳感器(測試線圈)放入磁場空間預(yù)定點(diǎn)，使磁力線垂直穿過探頭中測試線圈，感應(yīng)信號由同軸電纜傳輸，感應(yīng)電勢有效值由晶體管毫伏表測得，根據(jù)麥克斯韋方程、磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度關(guān)系、磁通與磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)系導(dǎo)出感應(yīng)電勢表達(dá)式。

在正弦磁場中屏蔽效能可用屏蔽前、后空間某點(diǎn)感應(yīng)電勢 (u₀、u₁)之比來度量。屏蔽效能常用分貝 (db)計算式表示為

低頻變壓器研究結(jié)論

雙層屏蔽的屏蔽效能優(yōu)于單層屏蔽的屏蔽效能，單層屏蔽的屏蔽效能優(yōu)于短路環(huán)的屏蔽效能。雙層屏蔽的屏蔽效能并非單層屏蔽的屏蔽效能簡單疊加，而是在首次對被測變壓器漏磁場提供低磁阻通路的基礎(chǔ)上，再次對透過首層屏蔽的漏磁提供了低磁阻通路即第二層屏蔽，故與單層屏蔽相比，雙層屏蔽外的漏磁場已大大減小。短路環(huán)屏蔽是利用漏磁場在良導(dǎo)體短路環(huán)內(nèi)產(chǎn)生渦流，渦流又產(chǎn)生與漏磁場反向的磁場來抵消其作用，這種結(jié)構(gòu)的屏蔽效能將隨漏磁場頻率升高、感生渦流增大而增強(qiáng)，在低頻時渦流的屏蔽作用不明顯。這一結(jié)果與電磁理論完全相符。 2100433B

低頻變壓器BOBBIN

這里我們主要針對繞線架的材質(zhì)來講，低頻變壓器的線架一般使用的原料是塑料，但塑料也分很多種：常用的有Nylon，PBT，PET等。

a. Nylon尼龍了的韌性強(qiáng)，但易變形，在生產(chǎn)過程中可任加玻璃纖維(Glass Filled)以增加其強(qiáng)度。如: Dupot Zytel FR-50，F(xiàn)R-15，70G33L，南亞 6210G6，6410G5。

b. PET 環(huán)保效果較好，材質(zhì)相對較脆，等級高。如: Dupot Rynite FR-530L，新光 T102G30，南亞 4410G。

c. PBT 介于上兩種材質(zhì)之間。如: 長春PBT-4115，PBT-4130(含玻璃纖維30%)，新光 T102G30。注: UL新規(guī)定PBT含玻纖不可超過20%。

繞線架對電器特性的影響:

a. 耐壓: 厚度，材質(zhì)，PIN距及與CORE間的距離

b. 電阻: 中徑大小，幅寬大小。

低頻變壓器CORE

a. 型號 一般分公制及英制，公制一般是以mm為單位，而英制則是以inch為單位。如公制的EI-48 T=0.5 是指CORE的寬度為48mm，厚度為0.5mm，但是英制的表示則為 EI.675 26GA。

b. 規(guī)格 1. 取向型：美國 M-4、M-5、M-6，英國 28M4、30M5、30M6，日本 27Z130(Z9)、30Z140(Z10)、35Z155(Z11)，中國 Q09(0.27)、Q09(0.3)、Q10(0.35)；

無取向型：美國 M-15、M-19、M-22、M-36，英國 G250、G265、G315、G335，日本 H9、H10、H12、H14，中國 W09、W10、W12、W14。

除以上兩種規(guī)格的區(qū)分外，還有A品(燉燒)和N品(不燉燒) 的區(qū)分，也有稱黑片和白片的。

c. 厚度取向型0.23、0.27、0.30、0.35，無取向型 0.35(0.36 29GA)、0.5(0.47 26GA)，硅鋼片又稱為電工鋼板是電力和電子工業(yè)中用途最廣﹑用量最大的一種軟磁材料。它具有高的磁感應(yīng)值(BS=2T左右)，低的鐵損，不含貴重元素，價格低，性能檔次多。

低頻變壓器WIRE

一般選D.D.(UEW)漆包線Class B 和 S.S.(PEW)漆包線 Class B、Class F。

低頻變壓器骨架用來傳磅信號電壓和信號功率，還可實(shí)現(xiàn)電路之間的阻抗匹配，對直流電具有隔離作用。它分為級間耦合變壓器、輸入變壓器和輸出變壓器一體成型電感，饒線電感,電感廠家,深圳電感,電子新聞，外形均于電源變壓器相似。

1．極間耦合變壓器 級間耦合變壓器用在兩級音一體成型電感，饒線電感,電感廠家,深圳電感,電子新聞頻放大電路之間，作為耦合元件，將前級放大電路的輸出信號傳送至后一級，并作適當(dāng)?shù)淖杩棺儞Q。

2．輸入變壓器 在早期的半導(dǎo)體收音機(jī)中，音頻一體成型電感，饒線電感,電感廠家,深圳電感,電子新聞推動級和功率放大級之間使用的變壓器為輸入變壓器，起信號耦合、傳輸作用，也稱為推動變壓器。

輸入低頻變壓器骨架有單端輸入式和推挽輸入式。若推動電路為單端電路，則輸入變壓器也為單端輸入式變壓器；若推動電路為推挽電路，則輸入變壓器也為推挽輸入式變壓器。

3．輸出變壓器 輸出變壓器接功率放大器的輸出電路與揚(yáng)聲器之間，主要起信號傳輸和阻抗匹配的作用。2100433B

備案信息

備案號：54772-2016

備案公告： 2016年第7號(總第199號) 2100433B