电子变压器讲义

电子电感变压器培训资料 敬告：版权归易克松所有,未经授权,不可翻版 一电子变压器定义、作用及分类变压器是具有磁芯（铁芯）与两个或两个以上的线圈组成，它们互不改变位置的装置，从一个或两个以上的回路，通过交流电力借电磁感应作用，转变成电压及电流，对另一个或两个一上的回路，供给一周拨数的交流电力 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。 分 类： 按工作频率分类： 工频变压器：工作频率为50Hz或60Hz n中频变压器：工作频率为400Hz或1KHz n音频变压器：工作频率为20Hz或20KHz n超音频变压器：20KHz以上，不超过100KHz n高频变压器：工作频率通常为上KHz至上百KHz以上。 按用途分类： n电源变压器：用于提供电子设备所需电源的变压器 n音频变压器：用于音频放大电路和音响设备的变压器 n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 n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 n开关电源变压器：用于开关电源电路中的变压器 n通讯变压器：用于通讯网络中起隔直、滤波的变压器 二电子变压器材料及分类：变压器英文(TRansformer) 电子变压器材料主要有 n骨架（Bobbin,Base,Case） n线材（Copper Wire） n磁芯（Ferrite Core,SI-Steel Lamination） n铜箔（Copper Foil） n绝缘胶带（Tape） n安全胶带，也称档墙(Margin Tape) n套管（Tube） n化学材料：焊锡(Solder Bar)，绝缘油（Varnish），胶类（Epoxy,Glue），稀释剂（Thinner），助焊剂(Scaling Powder)，油墨（Ink） 磁 芯：磁芯主要几大类：1.钢片类Lamination(SI-STEEL,PERMALLOY)；2.软磁铁氧体类（FERRITE CORE）；3.铁粉芯（Iron Powder）；4.铁硅铝（Kool,Mu或Sendust）；5.高导磁粉芯（High Flux）；6铁镍钼磁粉芯（Mpp Core）；7.非晶态（Amorphous）。 n 3）铁磁芯（Iron Powder）：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，DC to DC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。 n 通常通过颜色氏码(Color Code)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。 n 4）铁镍钼磁粉芯（MPP molypermalloy powder）：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。 n MPP磁芯具有多方面优秀的电磁特性： n 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。 n 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。 5）高导磁粉芯（High Flux Core）：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。 高磁导磁芯的材质主在分为ui：26，60，125，147。 6)铁硅铝磁粉芯（Sendust）：有ARNOLD首先开发出，用以代替铁粉芯磁环，磁芯损耗更低，其能量储存能力高于MPP，支流偏（DC Bias）性能比Iron Powder更好。它是开关电源中能量储存和滤波电感磁芯的理想选择。 铁硅铝磁芯的材质主要分为ui：26，60，90，125。 ）非晶态（Amorphous）：具有高饱和磁感应强度，高磁导率，低损耗，体积小，抗强电干拢能力强，频率特性优良和温度稳定高等特点。常用作于PFC，储能电感和电流互感器等等。非晶态分为非晶卷带（Amorphous Laminaiton）和非晶粉末磁芯（Amorphous Powder）两种。 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-through or Through Hole）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（Polybutylene terephthalate），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：（Liquid crystal polyester），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：Ployamide type 66 nylon）：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（Wire Gauge）：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（Enamelled wier or Magnet wire）： 按漆包膜分为： 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（N E M A M W-C）5 F级155（M W 7C9）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（M W 2C8）F级（M W 8C0） 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（M W 2C4） 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：Double insulatde wire）和三层绝缘线（TIW：triple insulated wire）常用的线材厂商为（rubadue,Totoku和Furukawa）三家厂商 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，EFFEZPE LT E P E O N T E F C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ETFE T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105，13，15。 STANDARD TYPE （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。 SELR-BONDING TYPE （TEX-ECEW3） CITZ WIRE TYPE （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。此类线材使用较少。 4铜箔（COPPER FOIL）：铜箔的作用是当作