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电子变压器的工作原理 电子变压器材料及分类

电子变压器的工作原理电子变压器材料及分类电子变压器简介电子变压器,输入为AC220V,输出为AC12V,功率可达50W。

它主要是在高频电子镇流器电路的基础上研制出来的一种变压器电路,其性能稳定,体积小,功率大,因而克服了传统的硅钢片变压器体大、笨重、价高等缺点。

电子变压器工作原理工作原理与开关电源相似,二极管VD1~VD4构成整流桥把市电变成直流电,由振荡变压器T1,三极管VT1、VT2组成的高频振荡电路,将脉动直流变成高频电流,然后由铁氧体输出变压器T2对高频高压脉冲降压,获得所需的电压和功率。

R1为限流电阻。

电阻R2、电容C1和双向触发二极管VD5构成启动触发电路。

三极管VT1、VT2选用S13005,其B为15~20倍。

也可用C3093等BUceo>=35OV 的大功率三极管。

触发二极管VD5选用32V左右的DB3或VR60。

振荡变压器可自制,用音频线绕制在H7X10X6的磁环上。

TIa、T1b绕3匝,Tc绕1匝。

铁氧体输出变压器T2也需自制,磁心选用边长27mm、宽20mm、厚10mm的EI型铁氧体。

T2a用直径为0.45mm高强度漆包线绕100匝,T2b用直径为1.25mm 高强度漆包线绕8匝。

二极管VD1~VD4选用IN4007型,双向触发二极管选用DB3型,电容C1~C3选用聚丙聚酯涤纶电容,耐压250V。

电路工作时,A点工作电压约为12V;B点约为25V;C点约为105V;D点约为10V。

如果电压不满足上述数值,或电路不振荡,则应检查电路有无错焊、漏焊或虚焊。

然后再检查VT1、VT2是否良好,T1a、T1b的相位是否正确。

整个电路装调成功后,可装入用金属材料制作的小盒内,发利于屏蔽和散热,但必须注意电路与外壳的绝缘。

引外,改变T2a、b二线圈的匝数,则可改变输出的高频电压。

电子变压器作用在电子线路中起着升压、降压、隔离、整流、变频、倒相、阻抗匹配、逆变、储能、滤波等作用。

电子变压器分类A按工作频率分类:工频变压器:工作频率为50Hz或60Hz中频变压器:工作频率为400Hz或1KHz音频变压器:工作频率为20Hz或20KHz超音频变压器:20KHz以上,不超过100KHz高频变压器:工作频率通常为上KHz至上百KHz以上。

B按用途分类:电源变压器:用于提供电子设备所需电源的变压器音频变压器:用于音频放大电路和音响设备的变压器脉冲变压器:工作在脉冲电路中的的变压吕,其波形一般为单极性矩形脉冲波特种变压器:具有一种特殊功能的变压器,如参量变压器,稳压变压器,超隔离变压器,传输线变压器,漏磁变压器开关电源变压器:用于开关电源电路中的变压器通讯变压器:用于通讯网络中起隔直、滤波的变压器材料及分类1)电子变压器材料主要有骨架(Bobbin,Base,Case)线材(CopperWire)磁芯(FerriteCore,SI-SteelLamination)铜箔(CopperFoil)绝缘胶带(Tape)安全胶带,也称档墙(MarginTape)套管(Tube)化学材料:焊锡(SolderBar),绝缘油(Varnish),胶类(Epoxy,Glue),稀释剂(Thinner),助焊剂(ScalingPowder),油墨(Ink)1、磁芯:磁芯主要几大类:1.钢片类Lamination(SI-STEEL,PERMALLOY);2.软磁铁氧体类(FERRITECORE);3.铁粉芯(IronPowder);4.铁硅铝(Kool,Mu或Sendust);5.高导磁粉芯(HighFlux);6铁镍钼磁粉芯(MppCore);7.非晶态(Amorphous)。

1)铁磁芯(IronPowder):广泛用于RF领域,利用其内在的气隙分布特性,适合于各种储能电感,如直流输出扼流器,分态输入扼流器,功率因数修正(PFC)电感器,脉冲变压器,DCtoDC变换器,连续态弛返电感,调光扼流器及EMI/RFI 电路中。

其形状通常为环形。

通常通过颜色氏码(ColorCode)进行材质的区分,其规格以T*-XX*形式命名。

如:T130-26B中,T表示Toroid,130表示1.3英吋外径,26表示26材质,B表示同外径不同厚度的类型。

供应商通常为Mircometal、嘉成、科达和可达。

2)铁镍钼磁粉芯(MPPmolypermalloypowder):粉芯中磁损最低的一种材质,它是由79%镍,17%铁,和4%的钼配比而成,磁粉中分布隙的一种环状磁芯。

MPP磁芯具有多方面优秀的电磁特性:高电阻系数:低磁滞低涡流损耗;在高DC磁化或DC偏置条件下,电感稳定;具有最宽的饿磁导率可选范围,是开关电源中直流输出滤波器最佳选择材料。

MPP的材质主要分为ui:26,60,125,147,160,173,200。

主要应用于高Q值电感,低损耗滤波器,驱动线圈,射频(RFI)滤波器,变压器和电感线圈等等。

3)高导磁粉芯(HighFluxCore):是由50%镍和50铁合金粉而成的环状,磁芯内部分布气隙,是偏置能力最好的一种粉末磁芯材料,磁通密度高达15,000高斯损耗明显低于铁粉芯。

它是开关电源调制电感器,线路噪音滤波器,脉冲变压器和回扫变压器磁芯的理想选择。

特别是在大直流电流场合下,使用HF磁粉芯可以有效减小电感尺寸。

2、骨架:从功能上分为三类:1.绕线管(BOBBIN),2.底座(BASE),3.外套(CASE)从材质上主要分为:PHENOLIC,PBT,PET,LCP,PPHS,PA66等等。

从形式上主要分为:立式(VERTICAL),卧式(HORIZONTAL)也可分为表面贴件(SMD)和插件(Lead-throughorThroughHole)两类。

BOBBIN的作用:用于线圈的绕制载体,并使线圈与磁芯之间绝缘的一类材料。

BASE的作用:用于固定线圈,并对引线进行定位,方便其安装在线路板上的一类材料。

有可带PIN或不带PIN两种。

CASE的作用:用于固定、保护和隔离线圈,并对引线进行定位,方便其安装在线路板上。

多用于线圈灌封。

酚醛树脂:俗称电木(PHENOLIC),属于热固性(Thermoset)材料。

特点:1.不易变形;2.耐高温及高温焊锡;强度较高。

缺点:较脆容易破损。

目前所使用的电木材料有很多,其性能也各不相同,成本也不尽相同。

如:T375j,1403G4,M9630,AM-113,CPJ-860等等,性能的不同使其所适用的骨架类型不同。

PET:聚丁烯对苯二酸盐(Polybutyleneterephthalate),属于热塑性(Thermoplastic)材料。

特点:1.不易变形;2.高温焊锡有一定熔损;3.强度较高;4.成本较高。

PET材料的种类很多,各厂商对PET的命名都不一样,如:T102,T102G30,FR530L(f1),FR-515等等PBT:属于热塑性(Thermoset)材料。

特点:1.容易变形;2.容易熔损;3.成本低;4.有一定韧性。

材质如:4115,420SEO,4115等等LCP:(Liquidcrystalpolyester),属于热固性材料。

特点:强度较高,不晚破损,成本较高。

多用于驱动背光源之高压变压器,如:UI,EE,EPC等多槽型骨架。

材质如:E4008,E4010,E4810等等。

NYLON(PA66:Ployamidetype66nylon):尼龙,属于热塑性材料。

特点:1.较大韧性;2.高温焊锡有一定熔损;3.晚变形(可加入玻璃纤维以增加强度)。

材质如:101L,TE250F6,A3X2G7,KF4357G6等等。

需明确一点是,热塑性与热固性的模具不可通用3.线材(WIRE):其种类主在有漆包线、多层绝缘线、丝包线、PVC线常用线规(WireGauge):mmG(日规)、AWG(美规)、SWG(英规),这里的线规是指裸线的直径的面积1)漆包线(EnamelledwierorMagnetwire):按漆包膜分为:A聚胺基甲酸脂漆包线(UEW),按漆包膜厚度递减分为0UEW(Triple),1UEW(Heavy或Double),2UEW(Single),UEW为最广泛使用的一种线型,其中2UEW和1UEW最为常用。

其特点为:不用焊锡前进行预先脱漆皮,可直接浸入锡炉中焊锡。

其形式上分为单股,多股绞线(LITZ也称李支线)和丝包线(UTSC)三大类。

其中LITZ为一次绞和或多次绞和,目的在于降低积肤效应影响和降低铜线过硬而难以生产作业:UTSC为多股未绞和线用用玻璃纤维进行包裹,具有很强的机械强度和耐磨强度,同样还有降低积肤效应和方便作业的优点。

从温度等级来分通常为:B级130℃(NEMAMW-C)5F级155℃(MW7C9)两种UEW漆皮外可增加一层Nylon被膜以增强其机械强度和耐磨损强度,可表示为UEW+NY,其中B级130℃(MW2C8)F级(MW8C0)B.聚脂漆包线(PEW),按漆包膜厚度递减分为0PEW(Triple),1PEW(Heavy或Double),2PEW(Single),它是一种广泛使用的一种线型,在较高的工作温度下,绝缘层有良好的稳定性,漆皮耐磨强度佳。

其特点为:需进行脱漆皮后进行焊锡。

其形式上有单股和多股绞线两类。

PEW漆皮外可增加一层Nylon被膜以增强其机械强度和耐磨损强度,可表示为PEW+NY,F级155℃(MW2C4)C.其他类型如:PVE,EIW,EAIW等线材很少涉及使用,故不做介绍2)多层绝缘线:主要有双层绝缘线(DIW:Doubleinsulatdewire)和三层绝缘线(TIW:tripleinsulatedwire)。

三明制做法:例如:初级----次级----初级初级(密绕)次级(疏绕)初级(密绕)Rubadue:绝缘层材料采用杜邦公司ETFET,EFFEZPELTEPEONTEFC材料。

铜线可采用单股和多股方式,其绝缘层颜色可以多种多样。

绝缘层须剥线钳进行祛除。

其中常用的ETFET型绝缘层厚度分为:0.0015”,0.0002”,0.0003”,0.0005”,0.0007”五种,其击穿电压分别为9,000VRMS,10,000VRMS和12,000VRMS,温度等级为F级155℃。

Furukawa三层绝缘线为TEX系列,其中TEX-E,TEX-B,TEX-F 的温度等级分别为105℃,130℃,150℃。

A STANDARDTYPE(TEX-E,TEX-B,TEX-F)其绝缘层颜色分别为黄色,棕色,白色。

TEX-E是用可焊、热阻树脂、聚胺树脂做成三层绝缘。

TEX-E为最为常用的线型,绝缘层厚度为100mm。

B SELR-BONDINGTYPE(TEX-ECEW3)C CITZWIRETYPE(TEX-ELZ)绞线型:多股绞线外表覆盖三层绝缘,能够减小高频阻抗。

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