1 高频变压器工作原理及用途高频变压器工作原理及用途 简介简介 是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换是作为开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多。比如半桥式功率转换电路电路，工作时两工作时两 个开关三极管轮流导通来产生个开关三极管轮流导通来产生 100kHz100kHz 的高频的高频脉冲波脉冲波，然后通过高频变压器进行变压，输出，然后通过高频变压器进行变压，输出交流电交流电，高频，高频 变压器各个绕组变压器各个绕组线圈线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只高 频变压器：频变压器：主变压器主变压器、驱动变压器和辅助变压器（待机变压器），每种变压器在国家规定中都有各自的衡、驱动变压器和辅助变压器（待机变压器），每种变压器在国家规定中都有各自的衡 量标准，比如主变压器，只要是量标准，比如主变压器，只要是 200W200W 以上的电源，其磁芯直径（高度）就不得小于以上的电源，其磁芯直径（高度）就不得小于 35mm35mm。而辅助变压器，。而辅助变压器， 在电源功率不超过在电源功率不超过 300W300W 时其磁芯直径达到时其磁芯直径达到 16mm16mm 就够了。就够了。 工作原理工作原理 变压器是变换交流电压、电流和变压器是变换交流电压、电流和阻抗阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交 流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。 变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其 余的绕组叫次级线圈。余的绕组叫次级线圈。 用途用途 高频变压器是工作频率超过中频（高频变压器是工作频率超过中频（10kHz10kHz）的）的电源变压器电源变压器，主要用于，主要用于高频开关电源高频开关电源中作高频开关电源变压中作高频开关电源变压 器，也有用于器，也有用于高频逆变电源高频逆变电源和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，可分为几个档和高频逆变焊机中作高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，可分为几个档 次：次：10kHz10kHz- - 50kHz50kHz、50kHz50kHz- -100kHz100kHz、100kHz100kHz5 500kHz00kHz、500kHz500kHz1MHz1MHz、1MHz1MHz 以上。传送功率比较大的情况以上。传送功率比较大的情况 下，功率器件一般采用下，功率器件一般采用 IGBTIGBT，由于，由于 IGBTIGBT 存在关断电流拖尾现象，所以工作频率比较低；传送功率比较小存在关断电流拖尾现象，所以工作频率比较低；传送功率比较小 的，可以采用的，可以采用 MOSFETMOSFET，工作频率就比较高。，工作频率就比较高。 制造工艺制造工艺 高频高频变压器变压器的制造工艺要点一。的制造工艺要点一。 绕线绕线 2 A A 确定确定 BOBBBOBB 的参数的参数 B B 所有绕线要求平整不重叠为原则所有绕线要求平整不重叠为原则 C C 单组绕线以单色线即可单组绕线以单色线即可, ,双组绕线必需以双色线或开线浸锡双组绕线必需以双色线或开线浸锡来分脚位来分脚位, ,以免绕错以免绕错 D D 横跨线必需贴胶带隔离横跨线必需贴胶带隔离 1. 1. 疏绕完全均匀疏开疏绕完全均匀疏开 2. 2. 密绕密绕排线排线均匀紧密均匀紧密 3. 3. 线圈线圈两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离 A,BA,B 4. 4. 套管长度必须足够套管长度必须足够, ,一端伸入一端伸入绕线管绕线管的安全胶带以内的安全胶带以内, ,另一端伸出另一端伸出 BOBBBOBB 上沿面上沿面, ,但不得靠但不得靠 5. 5. 最外层胶带切割在铁芯组合面最外层胶带切割在铁芯组合面, ,切割处必须被铁芯覆盖。切割处必须被铁芯覆盖。 6. 6. 胶带边缘与绕线槽平齐胶带边缘与绕线槽平齐, ,胶带不歪斜胶带不歪斜, ,不反摺不破损。不反摺不破损。 7. 7. 跨越线底下须贴胶带跨越线底下须贴胶带, ,保持跨越线与底下线圈绝缘。保持跨越线与底下线圈绝缘。 高频变压器高频变压器的制造工艺要点二。的制造工艺要点二。 缠线缠线 A A 立式立式 BOBBBOBB 粗线粗线: 0.8: 0.8 以上缠线以上缠线 1 1 圈圈 细线细线 0.20.2- -0.80.8 缠线缠线 1.51.5 圈圈 极细线极细线 0.20.2 以下缠线以下缠线 2 2- -3 3 圈圈 立式立式 BOBBBOBB 缠法之原则缠法之原则: :缠线尽量压到底以不超过凸点为原则。缠线尽量压到底以不超过凸点为原则。 B B 卧式卧式 BOBB :BOBB :约缠约缠 2 2- -3 3 圈圈, ,疏绕不要压到底疏绕不要压到底, ,以免焊锡时烫伤以免焊锡时烫伤 BOBB,BOBB,如果有宽度限制且规格严格时才如果有宽度限制且规格严格时才 用此方式，将缠线压到底后焊锡，再剪边用此方式，将缠线压到底后焊锡，再剪边 ，以减少整个变压器的宽度。，以减少整个变压器的宽度。 C C 横式（卧式，横式（卧式，BOBBBOBB 之缠法：约缠之缠法：约缠 2 2- -3 3 圈疏绕，不要压到底以免焊锡时烫伤圈疏绕，不要压到底以免焊锡时烫伤 BOBBBOBB。 注：如果产品有宽度限制且规格紧必须将缠线部分剪短时为特例，此时即必须将缠线尽量压到底。注：如果产品有宽度限制且规格紧必须将缠线部分剪短时为特例，此时即必须将缠线尽量压到底。 高频变压器的制造工艺要点三高频变压器的制造工艺要点三. . 套管套管 3 一般套管之位置规则：一般套管之位置规则： A A 外部：套管未端与外部：套管未端与 之距离愈短愈好，但切记绝对不可将套管缠在之距离愈短愈好，但切记绝对不可将套管缠在 上会造成空焊现象。上会造成空焊现象。 B B 内部：内部：a a 无边墙配合，平贴无边墙配合，平贴 BOBBBOBB 约约 1/2L1/2L 的长度的长度 B B 有边墙配合，套管一定要在档墙内。有边墙配合，套管一定要在档墙内。 档墙胶带（档墙胶带（marg taemarg tae）其宽度及材料不可任意更换，因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规）其宽度及材料不可任意更换，因为在设计变压器时其宽度及材质都是涉及安规 需特别注意。需特别注意。 档墙胶带之宽度：一般需与绕线绕组的高度等高，以防止在绕线时铜线叠在假墙上，但如果因装档墙胶带之宽度：一般需与绕线绕组的高度等高，以防止在绕线时铜线叠在假墙上，但如果因装 corecore 困困 难时有时会包约难时有时会包约 1/21/2- -3/43/4 的高度的高度, ,但以绕线不叠在假墙为原但以绕线不叠在假墙为原则则. . 技巧技巧: : 有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法有时因出入线粗又有套管时如果会影响其厚度时可采用跳过引出线的做法, ,此时要特别注意套管的此时要特别注意套管的 位置位置, ,一定要有足够安全距离一定要有足够安全距离( (深入假墙之宽度深入假墙之宽度) ) 此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与此点一定要深入假墙内有时因假墙缺口较大时或铜箔与 M/FM/F 并绕时并绕时, ,无明显判别是否深入假墙或线上无明显判别是否深入假墙或线上 M/TM/T 时必须选用与时必须选用与 M/TM/T 同宽度的安全棒同宽度的安全棒, ,每颗进行测量每颗进行测量. . 高频变压器的制造工艺要点四高频变压器的制造工艺要点四. . 铜片铜片之绕制原则之绕制原则, ,一般有以下几种方式：一般有以下几种方式： A A 一圈不接引线一圈不接引线, ,头尾不可短路头尾不可短路, ,头尾之间有头尾之间有绝缘材料绝缘材料隔离隔离 B B 一圈接引线一圈接引线, ,胶带宽度必需大于铜片的宽度胶带宽度必需大于铜片的宽度, , C C 一圈以上之铜片两根引线一圈以上之铜片两根引线 D D 中间抽拓型之铜片中间抽拓型之铜片, ,三根引线三根引线 高频变压器的制造工艺要点五高频变压器的制造工艺要点五. . 理线理线 1 1） 直立式理线标准直立式理线标准 A A 细线，粗线均需理满一圈以上，理线位置介于底座与凸台的细线，粗线均需理满一圈以上，理线位置介于底座与凸台的 2/32/3 高处（不足者增加理线圈数）高处（不足者增加理线圈数） B B 线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过 1mm1mm。 C C 多组线并绕理线，细线放在最多组线并绕理线，细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。上层且不可理完一股再理另外一股。 D D 如有套管时，套管的长度不低于底座如有套管时，套管的长度不低于底座 E E 同槽不同脚理线时，同向而绕则。同槽不同脚理线时，同向而绕则。 2 2） 卧式理线标准卧式理线标准 4 A A 理线平均分布在脚上，线头至少要超过线脚的一半（不足者增加理线圈数补足，但最多不可超过线脚长）理线平均分布在脚上，线头至少要超过线脚的一半（不足者增加理线圈数补足，但最多不可超过线脚长） B B 理线自脚根部理起螺旋向上且最少理满一圈以上。理线自脚根部理起螺旋向上且最少理满一圈以上。 C C 线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过 1mm1mm。 D D 多组线并绕理线，细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。多组线并绕理线，细线放在最上层且不可理完一股再理另外一股。 E E 同槽不同脚理线时，同向而绕则可以且套管的长度不低于底座，不靠同槽不同脚理线时，同向而绕则可以且套管的长度不低于底座，不靠 。 高频变压器的制造工艺要点六。高频变压器的制造工艺要点六。 焊锡焊锡 1 1） 焊锡后焊锡后 脚平整光滑，不沾异物。脚平整光滑，不沾异物。 2 2） 线头不高于凸点。线头不高于凸点。 3 3） 焊锡后焊锡后 BOBBBOBB 完整，无容损及脚短现象完整，无容损及脚短现象 。 4 4） 焊油（焊油（助焊剂助焊剂）残留少，无沾锡，无短路。）残留少，无沾锡，无短路。 5 5） 胶带无容损胶带无容损 。 6 6） 焊锡最少焊满一圈焊锡最少焊满一圈 。 7 7） 焊锡后不能有横向锡尖焊锡后不能有横向锡尖 。 高频变压器的制造工艺要点七。高频变压器的制造工艺要点七。 组合组合 1 1） 铁芯组合面平整，无歪斜。铁芯组合面平整，无歪斜。 2 2） BOBBBOBB，CORECORE，接线脚保持整洁，无沾附杂质及胶类。，接线脚保持整洁，无沾附杂质及胶类。 3 3） 认清有认清有 GAGA 的的 CORECORE 放在哪个方向放在哪个方向 。 4 4） EEEE，EIEI，UUUU 型型 CORECORE 最大歪斜不可大于最大歪斜不可大于 0.5mm0.5mm 或或 1/10CORE1/10CORE 宽度。宽度。 简介简介 高频变压器微机保护装置总结了国内外同行多年应用经验基础上，结合国内综合自动化系统的实际特点，高频变压器微机保护装置总结了国内外同行多年应用经验基础上，结合国内