中文名 | 高頻變壓器 | 外文名 | High frequency transformer |
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用????途 | 高頻開關(guān)電源中作高頻開關(guān) | 功????能 | 改變電壓 |
制造要點(diǎn) | 繞線?纏線?套管等 | 工作原理 | 變壓器是變換交流電壓 |
高頻變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關(guān)電源中作高頻開關(guān)電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機(jī)中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個(gè)檔次:10kHz- 50kHz、50kHz-100kHz、100kHz~500kHz、500kHz~1MHz、1MHz以上。傳送功率比較大的情況下,功率器件一般采用 IGBT,由于IGBT存在關(guān)斷電流拖尾現(xiàn)象,所以工作頻率比較低;傳送功率比較小的,可以采用MOSFET,工作頻率就比較高。
高頻變壓器是作為開關(guān)電源最主要的組成部分。開關(guān)電源中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有很多。比如半橋式功率轉(zhuǎn)換電路,工作時(shí)兩個(gè)開關(guān)三極管輪流導(dǎo)通來產(chǎn)生100kHz的高頻脈沖波,然后通過高頻變壓器進(jìn)行變壓,輸出交流電,高頻變壓器各個(gè)繞組線圈的匝數(shù)比例則決定了輸出電壓的多少。典型的半橋式變壓電路中最為顯眼的是三只高頻變壓器:主變壓器、驅(qū)動變壓器和輔助變壓器(待機(jī)變壓器),每種變壓器在國家規(guī)定中都有各自的衡量標(biāo)準(zhǔn),比如主變壓器,只要是200W以上的電源,其磁芯直徑(高度)就不得小于35mm。而輔助變壓器,在電源功率不超過300W時(shí)其磁芯直徑達(dá)到16mm就夠了。
在高頻變壓器設(shè)計(jì)時(shí),變壓器的漏感和分布電容必須減至最小,因?yàn)殚_關(guān)電源中高頻變壓器傳輸?shù)氖歉哳l脈沖方波信號。在傳輸?shù)乃沧冞^程中,漏感和分布電容會引起浪涌電流和尖峰電壓,以及頂部振蕩,造成損耗增加。通常變壓器的漏感,控制為初級電感量的1%~3%。
初級線圈的漏感----變壓器的漏感是由于初級線圈和次級線圈之間,層與層之間,匝與匝之間磁通沒有完全耦合而造成的。
分布電容----變壓器繞組線匝之間,同一繞組的上、下層之間,不同繞組之間,繞組與屏蔽層之間形成的電容稱為分布電容。
初級繞組----初級繞組應(yīng)放在最里層,這樣可使變壓器初級繞組每一匝用線長度最短,從而使整個(gè)繞組的用線為最少,這有效地減小了初級繞組自身的分布電容。
次級繞組----初級繞組繞完,要加繞(3~5)層絕緣墊襯再繞制次級繞組。這樣可減小初級繞組和次級繞組之間分布電容的電容量,也增大了初級和次級之間的絕緣強(qiáng)度,符合絕緣耐壓的要求。
偏壓繞組----偏壓繞組繞在初級和次級之間,還是繞在最外層,和開關(guān)電源的調(diào)整是根據(jù)次級電壓還是初級電壓進(jìn)行有關(guān)。
1、高頻變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關(guān)電源中作高頻開關(guān)電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機(jī)中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個(gè)檔次:10...
1 前言 電源變壓器的功能是功率傳送、電壓變換和絕緣隔離,作為一種主要的軟磁電磁器件,在電源技術(shù)中和電力電子技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)傳送功率的大小,電源變壓器可以分為幾檔:10kVA以上為...
不能。釹鐵硼是硬磁性材料,它不容易被磁化也不容易退磁,適用來做永久磁鐵。而變壓器磁芯應(yīng)該是軟磁性材料,很容易被磁化和退磁,才能通過磁通的變化感應(yīng)出電壓,磁場不能改變的材料是沒有用處的。
高頻變壓器微機(jī)保護(hù)裝置總結(jié)了國內(nèi)外同行多年應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,結(jié)合國內(nèi)綜合自動化系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn),開發(fā)研制的集保護(hù)、監(jiān)視、控制、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術(shù)產(chǎn)品,是構(gòu)成智能化高頻變壓器的理想電器單元。
保護(hù)裝置屬性
適用范圍:主要適用于10KV等用戶工程;
保護(hù)功能:集20余種保護(hù)功能于一體,0.5級測量精度的通用型保護(hù)裝置;
保護(hù)單元:線路、主變后備、電動機(jī)、電容器、電抗器、備自投、PT、非電量;
產(chǎn)品外觀:100mm超薄機(jī)身特別適用于環(huán)網(wǎng)柜等柜體,也適用于KYN28等中置柜等;
產(chǎn)品材質(zhì):合金外殼,抗電磁干擾測試符合國家標(biāo)準(zhǔn);
操作回路:不帶防跳、可與各種自帶防跳的開關(guān)配合使用;
通訊:自行選配帶、或不帶RS485通訊接口。 解讀詞條背后的知識
高頻變壓器技術(shù)參數(shù)
額定功率:1000/10000(KVA)
效 率(η):97%
電 壓 比:400/220(V)
外形結(jié)構(gòu):立式
冷卻方式:自然冷式
防潮方式:開放式
繞組數(shù)目:雙繞組
鐵心結(jié)構(gòu):心式
冷卻形式:干式
鐵心形狀:R型
電源相數(shù):單相
頻率特性:高頻
應(yīng)用范圍:特種
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當(dāng)初級線圈中通有交流電流時(shí),鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通,使次級線圈中感應(yīng)出電壓(或電流)。
變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。
繞線
A 確定BOBBIN的參數(shù)
B 所有繞線要求平整不重疊為原則
C 單組繞線以單色線即可,雙組繞線必需以雙色線或開線浸錫來分腳位,以免繞錯
D 橫跨線必需貼膠帶隔離
1. 疏繞完全均勻疏開
2. 密繞排線均勻緊密
3. 線圈兩邊與繞線槽邊緣保持足夠的安全距離A,B
4. 套管長度必須足夠,一端伸入繞線管的安全膠帶以內(nèi),另一端伸出BOBBIN上沿面,但不得靠近PIN
5. 最外層膠帶切割在鐵芯組合面,切割處必須被鐵芯覆蓋。
6. 膠帶邊緣與繞線槽平齊,膠帶不歪斜,不反摺不破損。
7. 跨越線底下須貼膠帶,保持跨越線與底下線圈絕緣。
纏線
A 立式BOBBIN
粗線: 0.8φ以上纏線1圈
細(xì)線:0.2-0.8φ纏線1.5圈
極細(xì)線:0.2φ以下纏線2-3圈
立式BOBBIN纏法之原則:纏線盡量壓到底以不超過凸點(diǎn)為原則。
B 臥式BOBBIN :約纏2-3圈,疏繞不要壓到底,以免焊錫時(shí)燙傷BOBBIN,如果有寬度限制且規(guī)格嚴(yán)格時(shí)才用此方式,將纏線壓到底后焊錫,再剪邊PIN,以減少整個(gè)變壓器的寬度。
C 橫式(臥式,BOBBIN之纏法:約纏2-3圈疏繞,不要壓到底以免焊錫時(shí)燙傷BOBBIN。
注:如果產(chǎn)品有寬度限制且規(guī)格緊必須將纏線部分剪短時(shí)為特例,此時(shí)即必須將纏線盡量壓到底。
套管
一般套管之位置規(guī)則:
A 外部:套管未端與PIN之距離愈短愈好,但切記絕對不可將套管纏在PIN上會造成空焊現(xiàn)象。
B 內(nèi)部:a無邊墻配合,平貼BOBBIN約1/2L的長度
B有邊墻配合,套管一定要在檔墻內(nèi)。
檔墻膠帶(margin tape)其寬度及材料不可任意更換,因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)變壓器時(shí)其寬度及材質(zhì)都是涉及安規(guī)需特別注意。
檔墻膠帶之寬度:一般需與繞線繞組的高度等高,以防止在繞線時(shí)銅線疊在假墻上,但如果因裝core困難時(shí)有時(shí)會包約1/2-3/4的高度,但以繞線不疊在假墻為原則。
技巧: 有時(shí)因出入線粗又有套管時(shí)如果會影響其厚度時(shí)可采用跳過引出線的做法,此時(shí)要特別注意套管的位置,一定要有足夠安全距離(深入假墻之寬度)。
此點(diǎn)一定要深入假墻內(nèi)有時(shí)因假墻缺口較大時(shí)或銅箔與M/F并繞時(shí),無明顯判別是否深入假墻或線上M/T時(shí)必須選用與M/T同寬度的安全棒,每顆進(jìn)行測量。
銅片之繞制原則,一般有以下幾種方式:
A 一圈不接引線,頭尾不可短路,頭尾之間有絕緣材料隔離
B 一圈接引線,膠帶寬度必需大于銅片的寬度,
C 一圈以上之銅片兩根引線
D 中間抽拓型之銅片,三根引線
理線
1) 直立式理線標(biāo)準(zhǔn)
A細(xì)線,粗線均需理滿一圈以上,理線位置介于底座與凸臺的2/3高處(不足者增加理線圈數(shù))
B線頭長不可超過相鄰兩腳距離的一半且最長不可超過1mm。
C多組線并繞理線,細(xì)線放在最上層且不可理完一股再理另外一股。
D如有套管時(shí),套管的長度不低于底座
E同槽不同腳理線時(shí),同向而繞則。
2) 臥式理線標(biāo)準(zhǔn)
A理線平均分布在腳上,線頭至少要超過線腳的一半(不足者增加理線圈數(shù)補(bǔ)足,但最多不可超過線腳長)
B理線自腳根部理起螺旋向上且最少理滿一圈以上。
C線頭長不可超過相鄰兩腳距離的一半且最長不可超過1mm。
D多組線并繞理線,細(xì)線放在最上層且不可理完一股再理另外一股。
E同槽不同腳理線時(shí),同向而繞則可以且套管的長度不低于底座,不靠近PIN。
焊錫
1) 焊錫后PIN腳平整光滑,不沾異物。
2) 線頭不高于凸點(diǎn)。
3) 焊錫后BOBBIN完整,無容損及腳短現(xiàn)象 。
4) 焊油(助焊劑)殘留少,無沾錫,無短路。
5) 膠帶無容損 。
6) 焊錫最少焊滿一圈 。
7) 焊錫后不能有橫向錫尖 。
組合
1) 鐵芯組合面平整,無歪斜。
2) BOBBIN,CORE,接線腳保持整潔,無沾附雜質(zhì)及膠類。
3) 認(rèn)清有GAP的CORE放在哪個(gè)方向 。
4) EE,EI,UU型CORE最大歪斜不可大于0.5mm或1/10CORE寬度。
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高頻電路鐵芯材料的選擇與開關(guān)電 源變壓器設(shè)計(jì) The Magnet Material Used in High-frequency Circuit And The Design of The High-frequency Switching Power Supply Transformers 陳青昌 , 彭力, 康勇 (華中科技大學(xué)應(yīng)用電子研究中心,武漢, 430074) 【摘要】 : 開關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)是高頻開關(guān)電源設(shè)計(jì)的一個(gè)核心,其設(shè)計(jì)的好壞直接影響高頻 開關(guān)電源的性能。本文詳細(xì)介紹了應(yīng)用于高頻電力電子電路中的電感性元件和鐵心材料 , 以及各 種鐵心材料的應(yīng)用領(lǐng)域 .文章最后以雙極性開關(guān)電源變壓器設(shè)計(jì)為例 , 介紹了如何設(shè)計(jì)高頻電力 電子電路中電感性元件 . 【關(guān)鍵詞】 : 電力電子電路 ; 磁性材料 ; 變壓器 ; Abstract: A brief introduction
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用于電焊設(shè)備的高頻變壓器
在制作高頻變壓器之前,首先要確定它的參數(shù),根據(jù)他的參數(shù)繪制成圖紙,然后兩選其一就可以制作了,那些高頻變壓器圖紙?jiān)撛趺醋瞿?。我們該怎么去分析這個(gè)圖紙呢?來給大家簡單講解一下,如下圖所示:
以上core 和 bobbin 分別表示磁芯和骨架。
其中原理圖簡單明了,PRI代表了其是初級,SEC代表了是次級,第一層表示N1,第二層為N2, 次級有一個(gè)繞組為N3。圓點(diǎn)代表是線的起始位置,所以線是這樣繞的,從第3針腳起到第1針結(jié)束,第二層從第4針腳開始到第5針腳結(jié)束,第三層從第6針腳起至第9腳結(jié)束。里面的數(shù)學(xué)公式表示用多大的線徑繞多少圈。
下面的結(jié)構(gòu)圖中,首先第一眼我們應(yīng)該要知道它一共有三層。底層不N1,最上面那層中N3.幾個(gè)繞組意思和上面的原理圖是一樣的。中間有紅色的地方表示其用到了擋墻膠帶。并且告訴你用的是哪種型號及圈數(shù)。右邊的2T 和3T分別表示在繞線時(shí)所用到的膠帶圈數(shù),并且表示在繞線之前先繞2圈膠帶。
大功率(大于10kW)、高壓(大于10kV)、高頻(大于20kHz)AC-DC電源變換器的應(yīng)用越來越廣泛,如應(yīng)用于氬弧焊、靜電除塵、脫水以及脫硫脫硝等工業(yè)領(lǐng)域。在這種大功率的高壓開關(guān)電源中,實(shí)現(xiàn)能量的存儲和傳遞、用以隔離和升壓的高頻變壓器是項(xiàng)目設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和難點(diǎn),其性能的好壞不僅直接影響到輸出是否產(chǎn)生波形的畸變及能量傳輸?shù)男?,而且可能影響到功率開關(guān)器件的安全工作。
高頻變壓器繞線機(jī)是繞制中小型變壓器、繼電器、安定器、通訊線圈、儀表線圈等線圈的專用設(shè)備。
采用這種設(shè)備繞制出的線圈,結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、強(qiáng)度高。為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率,新型的繞線機(jī)主馬達(dá)采用無刷電機(jī),轉(zhuǎn)速最高可達(dá)6000轉(zhuǎn)。排線軸采用步進(jìn)馬達(dá)以定電流電路驅(qū)動,提高了排線速度與精度。并采用微電腦控制器,資料設(shè)定容易。多進(jìn)線排線頭,最多可同時(shí)安裝四種不同漆包線。排線機(jī)構(gòu)由單頭增加到二至四個(gè)頭,即一次最多可同時(shí)繞四只線圈。同時(shí)采用多線(最多4根)并繞,增加徑向壓緊機(jī)構(gòu);對每根放線盤進(jìn)行張力獨(dú)立控制,從而使繞組導(dǎo)線排列整齊、匝間緊密均勻、電流密度分布均勻。同時(shí)配有端絕緣開卷機(jī)構(gòu)、導(dǎo)線張緊機(jī)構(gòu),控制器可予置多種參數(shù),可使線圈繞制一次完成,自動化程度大大提高,減輕了工人的勞動強(qiáng)度。