低頻變壓器原理

低頻變壓器DCR的問(wèn)題

A. DCR過(guò)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(guó)客戶喜歡用AWG線來(lái)設(shè)計(jì)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(tái)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(lái)往往DCR會(huì)超高，且線包發(fā)胖。另一點(diǎn)是線包發(fā)胖的問(wèn)題，整齊密繞與雜亂疏繞，用線長(zhǎng)度不同其DCR也會(huì)不同，整齊密繞會(huì)低一點(diǎn)。

B. 兩組DCR值差異的問(wèn)題：有些規(guī)格要求并繞(或分開(kāi)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(jí)輸出空載時(shí)，二者電壓不可超過(guò)0.1 V，在此情形下，應(yīng)該用同 一臺(tái)繞線機(jī)同一軸線繞出來(lái)的兩個(gè)產(chǎn)品組裝，才能得到好的成功率。

低頻變壓器激磁電流問(wèn)題

一般電源變壓器，激磁電流規(guī)格不會(huì)很?chē)?yán)，所指的是二次側(cè)不加負(fù)載時(shí)的一次電流。如果激磁電流超出可能原因?yàn)椋?

a. 圈數(shù)太少, 或線徑太大

b. 硅鋼片沒(méi)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?cè)跍y(cè)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(jì)時(shí)的銅損﹑鐵損﹑圈數(shù)。

低頻變壓器溫升

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

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

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(shí)CORE擦破BOBBIN或CASE，當(dāng)SPEC上截?cái)嚯娏?mA是不要用2mA或1mA去測(cè)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(guò)大的真空壓力會(huì)使凡立水滲透到CORE之間，造成間隙，降低功率。

低頻變壓器分類

它分為級(jí)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(jí)間耦合變壓器用在兩級(jí)音頻放大電路之間，作為耦合元件，將前級(jí)放大電路的輸出信號(hào)傳送至后一級(jí)，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(dòng)級(jí)和功率放大級(jí)之間使用的變壓器為輸入變壓器，起信號(hào)耦合、傳輸作用，也稱為推動(dòng)變壓器。

輸入變壓器有單端輸入式和推挽輸入式。若推動(dòng)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(dòng)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(hào)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(jiǎn)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(jì)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(jì)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(jì)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(jí)線圈匝數(shù)：220*4.6=1012匝

(5)初級(jí)線圈電流：60W/220V=0.273A

(6)初級(jí)線圈線徑：d=0.715

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

(8)次級(jí)線圈電流：60W/(2*51V)=0.59A

(9)次級(jí)線徑：d=0.715

第二種計(jì)算方法

E形鐵芯以中間舌為計(jì)算舌寬的。計(jì)算公式：輸出功率：P₂=UI

考慮到變壓器的損耗，初級(jí)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(jì)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(jiǎn)化為：

N=45/S

計(jì)算次級(jí)繞組圈數(shù)時(shí)，考慮變壓器漏感和導(dǎo)線銅損，須增加5% 繞組余量。初級(jí)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(jì)算方法

首先要說(shuō)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(jiǎn)易計(jì)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(jí)線圈 n1=220╳9.8=2156匝

次級(jí)線圈 n2=8╳9.8╳1.05=82.32，可取為82匝

次級(jí)線圈匝數(shù)計(jì)算中的1.05是考慮有負(fù)荷時(shí)的壓降

3，求導(dǎo)線直徑

你未說(shuō)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(jí)線圈電流I1=20/220=0.09安

導(dǎo)線直徑 d=0.8√I

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

次級(jí)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(wèn)題。

低頻變壓器研究背景

對(duì)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(jì)算公式，通常選用磁場(chǎng)測(cè)試儀對(duì)屏蔽前、后磁場(chǎng)強(qiáng)度或電場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)試。而直接選購(gòu)磁場(chǎng)測(cè)試儀受性能價(jià)格比的嚴(yán)重制約，因此，針對(duì)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(cè)試系統(tǒng)。采用間接法對(duì)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(cè)試。結(jié)果表明: 該屏蔽效能測(cè)試系統(tǒng)性能價(jià)格比高，測(cè)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(cè)試系統(tǒng)的組成和測(cè)試原理

該系統(tǒng)由自制測(cè)試架(包括探頭、轉(zhuǎn)臺(tái))、連接用同軸電纜和晶體管毫伏表組成。采用間接測(cè)量法測(cè)試屏蔽效能。基本原理是：將自制探頭傳感器(測(cè)試線圈)放入磁場(chǎng)空間預(yù)定點(diǎn)，使磁力線垂直穿過(guò)探頭中測(cè)試線圈，感應(yīng)信號(hào)由同軸電纜傳輸，感應(yīng)電勢(shì)有效值由晶體管毫伏表測(cè)得，根據(jù)麥克斯韋方程、磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)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(shì)表達(dá)式。

在正弦磁場(chǎng)中屏蔽效能可用屏蔽前、后空間某點(diǎn)感應(yīng)電勢(shì) (u₀、u₁)之比來(lái)度量。屏蔽效能常用分貝 (db)計(jì)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(jiǎn)單疊加，而是在首次對(duì)被測(cè)變壓器漏磁場(chǎng)提供低磁阻通路的基礎(chǔ)上，再次對(duì)透過(guò)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(chǎng)已大大減小。短路環(huán)屏蔽是利用漏磁場(chǎng)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(chǎng)反向的磁場(chǎng)來(lái)抵消其作用，這種結(jié)構(gòu)的屏蔽效能將隨漏磁場(chǎng)頻率升高、感生渦流增大而增強(qiáng)，在低頻時(shí)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(duì)繞線架的材質(zhì)來(lái)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(guò)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(duì)較脆，等級(jí)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(zhǎng)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(guò)20%。

繞線架對(duì)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(hào) 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(guó) M-4、M-5、M-6，英國(guó) 28M4、30M5、30M6，日本 27Z130(Z9)、30Z140(Z10)、35Z155(Z11)，中國(guó) Q09(0.27)、Q09(0.3)、Q10(0.35)；

無(wú)取向型：美國(guó) M-15、M-19、M-22、M-36，英國(guó) G250、G265、G315、G335，日本 H9、H10、H12、H14，中國(guó) 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(wú)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(jià)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(lái)傳磅信號(hào)電壓和信號(hào)功率，還可實(shí)現(xiàn)電路之間的阻抗匹配，對(duì)直流電具有隔離作用。它分為級(jí)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(jí)間耦合變壓器用在兩級(jí)音一體成型電感，饒線電感,電感廠家,深圳電感,電子新聞?lì)l放大電路之間，作為耦合元件，將前級(jí)放大電路的輸出信號(hào)傳送至后一級(jí)，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(dòng)級(jí)和功率放大級(jí)之間使用的變壓器為輸入變壓器，起信號(hào)耦合、傳輸作用，也稱為推動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(hào)傳輸和阻抗匹配的作用。2100433B

備案信息

備案號(hào)：54772-2016

備案公告： 2016年第7號(hào)(總第199號(hào)) 2100433B