高頻變壓器設(shè)計(jì)原理

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_(kāi)關(guān)電源中高頻變壓器傳輸?shù)氖歉哳l脈沖方波信號(hào)。在傳輸?shù)乃沧冞^(guò)程中，漏感和分布電容會(huì)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(jí)電感量的1%～3%。

初級(jí)線圈的漏感----變壓器的漏感是由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間，層與層之間，匝與匝之間磁通沒(méi)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(jí)繞組----初級(jí)繞組應(yīng)放在最里層，這樣可使變壓器初級(jí)繞組每一匝用線長(zhǎng)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(jí)繞組自身的分布電容。

次級(jí)繞組----初級(jí)繞組繞完，要加繞(3～5)層絕緣墊襯再繞制次級(jí)繞組。這樣可減小初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間分布電容的電容量，也增大了初級(jí)和次級(jí)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(jí)和次級(jí)之間，還是繞在最外層，和開(kāi)關(guān)電源的調(diào)整是根據(jù)次級(jí)電壓還是初級(jí)電壓進(jìn)行有關(guān)。

變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)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(jí)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(jí)線圈，其余的繞組叫次級(jí)線圈。

高頻變壓器是作為開(kāi)關(guān)電源最主要的組成部分。開(kāi)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(kāi)關(guān)三極管輪流導(dǎo)通來(lái)產(chǎn)生100kHz的高頻脈沖波，然后通過(guò)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(dòng)變壓器和輔助變壓器（待機(jī)變壓器），每種變壓器在國(guó)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(guò)300W時(shí)其磁芯直徑達(dá)到16mm就夠了。

高頻變壓器是工作頻率超過(guò)中頻（10kHz）的電源變壓器，主要用于高頻開(kāi)關(guān)電源中作高頻開(kāi)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。

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之一

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(kāi)線浸錫來(lái)分腳位，以免繞錯(cuò)

D 橫跨線必需貼膠帶隔離

1. 疏繞完全均勻疏開(kāi)

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(zhǎng)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。

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之二

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(guò)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。

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之三

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(duì)不可將套管纏在PIN上會(huì)造成空焊現(xiàn)象。

B 內(nèi)部：a無(wú)邊墻配合，平貼BOBBIN約1/2L的長(zhǎng)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(huì)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(huì)影響其厚度時(shí)可采用跳過(guò)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(wú)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(cè)量。

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之四

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

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之五

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(tái)的2/3高處（不足者增加理線圈數(shù)）

B線頭長(zhǎng)不可超過(guò)相鄰兩腳距離的一半且最長(zhǎng)不可超過(guò)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(zhǎng)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(guò)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(guò)線腳長(zhǎng)）

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(zhǎng)不可超過(guò)相鄰兩腳距離的一半且最長(zhǎng)不可超過(guò)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(zhǎng)度不低于底座，不靠近PIN。

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之六

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(wú)容損及腳短現(xiàn)象 。

4） 焊油（助焊劑）殘留少，無(wú)沾錫，無(wú)短路。

5） 膠帶無(wú)容損 。

6） 焊錫最少焊滿一圈 。

7） 焊錫后不能有橫向錫尖 。

高頻變壓器高頻變壓器的制造工藝要點(diǎn)之七

組合

1） 鐵芯組合面平整，無(wú)歪斜。

2） BOBBIN，CORE，接線腳保持整潔，無(wú)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。

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(kāi)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)：?jiǎn)蜗?/p>

頻率特性：高頻

應(yīng)用范圍：特種

高頻變壓器微機(jī)保護(hù)裝置總結(jié)了國(guó)內(nèi)外同行多年應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際特點(diǎn)，開(kāi)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(dòng)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(jí)測(cè)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(dòng)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(cè)試符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；

操作回路：不帶防跳、可與各種自帶防跳的開(kāi)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(shí)

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    2020-08-010

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(wú)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(dòng)，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(duì)每根放線盤(pán)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(kāi)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(dòng)化程度大大提高，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。