高頻變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個檔次: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。
在高頻變壓器設計時,變壓器的漏感和分布電容必須減至最小,因為開關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,和開關電源的調(diào)整是根據(jù)次級電壓還是初級電壓進行有關。
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件,當初級線圈中通有交流電流時,鐵芯(或磁芯)中便產(chǎn)生交流磁通,使次級線圈中感應出電壓(或電流)。
變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成,線圈有兩個或兩個以上的繞組,其中接電源的繞組叫初級線圈,其余的繞組叫次級線圈。
1、高頻變壓器是工作頻率超過中頻(10kHz)的電源變壓器,主要用于高頻開關電源中作高頻開關電源變壓器,也有用于高頻逆變電源和高頻逆變焊機中作高頻逆變電源變壓器的。按工作頻率高低,可分為幾個檔次: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,在電源技術中和電力電子技術中得到廣泛的應用。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出電壓,磁場不能改變的材料是沒有用處的。
高頻變壓器是作為開關電源最主要的組成部分。開關電源中的拓撲結構有很多。比如半橋式功率轉(zhuǎn)換電路,工作時兩個開關三極管輪流導通來產(chǎn)生100kHz的高頻脈沖波,然后通過高頻變壓器進行變壓,輸出交流電,高頻變壓器各個繞組線圈的匝數(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(待機變壓器),每種變壓器在國家規(guī)定中都有各自的衡量標準,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時其磁芯直徑達到16mm就夠了。
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
細線:0.2-0.8φ纏線1.5圈
極細線: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為原則。
B 臥式BOBBIN :約纏2-3圈,疏繞不要壓到底,以免焊錫時燙傷BOBBIN,如果有寬度限制且規(guī)格嚴格時才用此方式,將纏線壓到底后焊錫,再剪邊PIN,以減少整個變壓器的寬度。
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為特例,此時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,因為在設計變壓器時其寬度及材質(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,以防止在繞線時銅線疊在假墻上,但如果因裝core困難時有時會包約1/2-3/4的高度,但以繞線不疊在假墻為原則。
技巧: 有時因出入線粗又有套管時如果會影響其厚度時可采用跳過引出線的做法,此時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)。
此點一定要深入假墻內(nèi)有時因假墻缺口較大時或銅箔與M/F并繞時,無明顯判別是否深入假墻或線上M/T時必須選用與M/T同寬度的安全棒,每顆進行測量。
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) 直立式理線標準
A細線,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,套管的長度不低于底座
E同槽不同腳理線時,同向而繞則。
2) 臥式理線標準
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,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。
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) 認清有GAP的CORE放在哪個方向 。
4) EE,EI,UU型CORE最大歪斜不可大于0.5mm或1/10CORE寬度。
高頻變壓器技術參數(shù)
額定功率:1000/10000(KVA)
效 率(η):97%
電 壓 比:400/220(V)
外形結構: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
鐵心結構: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
應用范圍:特種
高頻變壓器微機保護裝置總結了國內(nèi)外同行多年應用經(jīng)驗基礎上,結合國內(nèi)綜合自動化系統(tǒng)的實際特點,開發(fā)研制的集保護、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產(chǎn)品,是構成智能化高頻變壓器的理想電器單元。
保護裝置屬性
適用范圍:主要適用于10KV等用戶工程;
保護功能:集20余種保護功能于一體,0.5級測量精度的通用型保護裝置;
保護單元:線路、主變后備、電動機、電容器、電抗器、備自投、PT、非電量;
產(chǎn)品外觀:100mm超薄機身特別適用于環(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準;
操作回路:不帶防跳、可與各種自帶防跳的開關配合使用;
通訊:自行選配帶、或不帶RS485通訊接口。 解讀詞條背后的知識
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高頻電路鐵芯材料的選擇與開關電 源變壓器設計 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 (華中科技大學應用電子研究中心,武漢, 430074) 【摘要】 : 開關電源變壓器設計是高頻開關電源設計的一個核心,其設計的好壞直接影響高頻 開關電源的性能。本文詳細介紹了應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 種鐵心材料的應用領域 .文章最后以雙極性開關電源變壓器設計為例 , 介紹了如何設計高頻電力 電子電路中電感性元件 . 【關鍵詞】 : 電力電子電路 ; 磁性材料 ; 變壓器 ; Abstract: A brief introduction
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該怎么做呢。我們該怎么去分析這個圖紙呢?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, 次級有一個繞組為N3。圓點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針結束,第二層從第4針腳開始到第5針腳結束,第三層從第6針腳起至第9腳結束。里面的數(shù)學公式表示用多大的線徑繞多少圈。
下面的結構圖中,首先第一眼我們應該要知道它一共有三層。底層不N1,最上面那層中N3.幾個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電源變換器的應用越來越廣泛,如應用于氬弧焊、靜電除塵、脫水以及脫硫脫硝等工業(yè)領域。在這種大功率的高壓開關電源中,實現(xiàn)能量的存儲和傳遞、用以隔離和升壓的高頻變壓器是項目設計的關鍵和難點,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器件的安全工作。
高頻變壓器繞線機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備。
采用這種設備繞制出的線圈,結構緊湊、體積小、強度高。為進一步提高生產(chǎn)效率,新型的繞線機主馬達采用無刷電機,轉(zhuǎn)速最高可達6000轉(zhuǎn)。排線軸采用步進馬達以定電流電路驅(qū)動,提高了排線速度與精度。并采用微電腦控制器,資料設定容易。多進線排線頭,最多可同時安裝四種不同漆包線。排線機構由單頭增加到二至四個頭,即一次最多可同時繞四只線圈。同時采用多線(最多4根)并繞,增加徑向壓緊機構;對每根放線盤進行張力獨立控制,從而使繞組導線排列整齊、匝間緊密均勻、電流密度分布均勻。同時配有端絕緣開卷機構、導線張緊機構,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度。