变压器的磁心和结构(gòu)参数,取(qǔ)决于在(zài)装配中所选用的磁心型式和(hé)绕制技术。当选择磁心(xīn)时,通常其物理高度和成本是重要的。这(zhè)对于交流(liú)电网转换器中的开关(guān)电源是十分重要的,因为通常(cháng)它们是封装在密闭的塑料盒(hé)内(nèi)。当应用元件的高度允许的尺寸要求较小时(shí),可以使用低成本(běn)的BE型(xíng)或者是EI型磁(cí)心(如日本的TDK和TOKIN公(gōng)司产品,或者(zhě)是欧洲的(de)PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司产品)。
当设(shè)计应用需要较小的磁心截面(miàn)积时,可以选用BPD型的磁心产品,如果要设计多重输出电源时,PER型磁心提供了一个大的窗口(kǒu)面积,它(tā)需要的匝数较少,真绕线架的可用引出脚较多。当空间不是问题时,ETD型磁心通常用于较(jiào)高的功率。PQ型磁心比较昂贵,但它所占据的印制板空间较(jiào)少,并且比E型磁心需要的匝数(shù)少些。对于安全绝缘要求高的(de)场合,应选用罐型磁心、RM磁心。环型磁心通常不适合反激式开关电源变压(yā)器使(shǐ)用。水内冷发电机绝缘电阻测试仪输(shū)出电流大于20mA。额定输出电压2500V。内含高精度微电流测量系统、数字升压系统。
反激(jī)式变压器在绕制时,应在初级(jí)与次级之间加入绝缘措施。例如,通(tōng)信技术设(shè)各必须满足欧(ōu)洲的IEC950和美国(guó)的UL1950的电气绝缘标准的要求。这些文件同时还详细地说(shuō)明(míng)了使用于变压器结构的绝缘系统的漏电和间隔距离。通常在变压器初(chū)级(jí)与次级之间需要有5~6 mm的漏电距离(符合规范和要求)。电气绝缘指标通常是指定电气强度的测试,施加典型值3000 V交流高压的时间长达60 s而不被击(jī)穿。如果每个绝缘隔(gé)层的电气强度不满足(zú)规范要求,那么在变压器初级与次级之间可以采用两个绝缘层,一层是基本的,另一层是补充的。如果两个绝缘层组合仍不符合电气强度要求,也可以采用带增(zēng)强的三个绝缘(yuán)层
通常,边缘限制是用(yòng)胶带来隔层的,胶带开缝的宽度要求留有边限,以便包裹封装,以足够的隔层来配合绕(rào)组高度。在一般情况(kuàng)下,绕组单侧绝缘限度是半个初级绕组到次级绕(rào)组的漏电距离(通常是2.5 mm)。磁心的骨架应当选择得足够大,实际上绕组的绝缘宽度小(xiǎo)是两倍的总漏电距离。注意保持变压(yā)器(qì)的耦合并减小漏感。初级绕组是在(zài)边框(kuàng)之内卷绕的。为了减少因绝缘磨损而引起的(de)隔层(céng)电压击穿,改进(jìn)层与层之间的绝缘,并减少分布电容,初级绕组的隔层应少用(yòng)一层UL规范要求的(de)聚酯薄膜胶带(3M1298)绝缘隔离,在(zài)边框之间胶带应(yīng)有适合(hé)的宽度。
用(yòng)清(qīng)漆或环(huán)氧树脂浸渍也可(kě)以改善隔层之间的绝缘性能与电(diàn)气强度,但不能减少分布电容。偏(piān)置绕组可以随(suí)后卷绕在初级绕(rào)组之上。补(bǔ)充的或增(zēng)强的绝缘,由两层或三层符合UL规(guī)范要求的聚酯薄膜胶带剪成骨架的满宽度,然后再包裹在初级绕组与偏置绕组外。边缘部(bù)分还(hái)需要再三卷绕隔离。次级绕组被卷绕在(zài)边界之内。另外,还要增加两层或三层胶带来固定绕组。绝缘套管常用于套隔导(dǎo)线跨越所有(yǒu)绕组时,以确保在导线穿越之处符合漏电距离的要求。
应采用小壁厚为0.41 mm的尼龙或四氟乙烯套管,使绕组符(fú)合安全的绝缘(yuán)要求。考虑到因为变压器磁(cí)心是被隔离的无电(diàn)压金(jīn)属材料,也就是说磁心虽然导电,但没有任何部分接触电(diàn)路,因此它是安全的。从初级绕组(或者是导线通过之处)到磁心的距离,以及从(cóng)磁心(xīn)到次级绕(rào)组(或者是(shì)导线通过之处)增加的距离,必(bì)须等于或大于(yú)规范要(yào)求的(de)漏电距离。
当(dāng)初级(jí)绕组有多个绝缘隔层时,图(tú)1给出了初级的Z形绕制法和C形绕制法。注(zhù)意接漏极的初级端绕线,它被埋在第二个隔层之下,可以做自身(shēn)屏(píng)蔽,减(jiǎn)少(shǎo)电磁干(gàn)扰EMI(共模传导辐射(shè)电流)。Z形绕法减少(shǎo)了变压器的分布电容,也就减少了高频交变损耗,提高了效率,但绕制比较困难(nán),成本较高。而C形绕法比较容易实现,绕制(zhì)成本也比较低,但它的损耗(hào)较大,效率较(jiào)低。
在双(shuāng)重绝缘导线中,通常每个绝缘隔层都能符合(hé)安全的电气强度要(yào)求;在三重绝缘导线中,每(měi)两(liǎng)个(gè)隔层之间都(dōu)起绝缘效果,通常应符合电气强度要求。在(zài)变压器骨架的绕制和焊接过程中,特别要注意防止(zhǐ)绝缘层的损伤(shāng),细心总结实际的制作工(gōng)艺(yì)与技巧。
上述工艺减小了变压器的尺寸,并且降低(dī)了增加边缘(yuán)界线的工作量,但其材料成本较高,增加了绕组的成本。初级绕组被卷绕在骨架边缘的全部宽度上,可以考虑把偏置绕组覆盖在初级绕组上。在初级或偏置绕组与次级绕组(zǔ)之间,通常需有一层胶带,以防止(zhǐ)绝缘导线的磨损。为了固定绝缘绕组,还需另外增加一层胶带(dài)。
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