【正文】 試方法 ： 打開開關(guān)先調(diào)試這次要測(cè)試的電阻還是電感量設(shè)置：如下圖中按下 series 鍵，撥動(dòng) open 和 short， display 鍵的作用便是調(diào)解 Q、 D、 R 的界位。變壓器制作到這里，便只剩下最后 一步貼標(biāo)簽了，貼標(biāo)簽時(shí)應(yīng)注意：標(biāo)簽的開頭對(duì)應(yīng)的是變壓器的第一個(gè) PIN 引腳，并且保證標(biāo)簽 的整齊、美觀。絕緣膠帶不僅可以起到絕緣的作用，同時(shí)也能起到固定變壓器的效果。 同時(shí)絕緣膠帶也起了決定性作用，它不僅有絕緣的效果，并且也使得初 、 次線圈緊密的耦合在一起。當(dāng)芯片輸出多個(gè)脈沖后，反饋繞組就可以提供正常的電能了。12V、 5V， 電路的各路輸出電流 I0＝ lA，根據(jù)條件得出此開關(guān)電源的輸出功率： （ 6） 開關(guān)電源的 使用中 的 效率值 η 一般在 60～ 90%之間， 為了 計(jì)算的簡便，在這 里 取η＝ ，則 可得出實(shí)際的 輸入功率為 ： （ 7） WPP ??? ??????? ?? ononD tT tUUn 0?????? ?? ononD tT tUUn 0 WPPPP 293210 ???? 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 14 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 那樣的話初級(jí)的平均電流就為： （ 8） 如果現(xiàn)在假設(shè)初級(jí)線圈的初始 電流為零的話，那么在開關(guān)電源的導(dǎo)通期 ton 里，初級(jí)線圈中的電流便會(huì)從零開始呈線性增長并達(dá) 到峰值 I1P。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 13 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 4 變壓器的主要參數(shù)和制作工藝 在變壓器的整個(gè)設(shè)計(jì)中， 變壓器能否完成 DCDC 電源中電壓轉(zhuǎn)換的功能，取決于變壓器 各項(xiàng)參數(shù) 的計(jì)算 ： 確定變壓器的變比 、 計(jì) 算初級(jí)線圈中的電流 、 計(jì) 算初級(jí)繞組圈數(shù) N 計(jì) 算次級(jí)繞組圈數(shù) N 反 饋繞組 N3的估算 、 線線徑的選取 、 圈繞制與絕緣 。 磁性材料隨著 居里點(diǎn) 的提升，而受溫度的影響也就越小。 EI28 對(duì)于溫度的一般要求是在 60~80℃ 之間完全符合 環(huán)氧膠帶 的特性，并且 環(huán)氧膠帶 對(duì)于絕緣的效果非常的好，且質(zhì)地非常薄，包裝非常方便、美觀。這種膠帶也便是我們常說的 含有 44%的 醋酸布 (ACT)，其耐 高 溫為 130℃ ， HIPOT 為 。 （ 5） 聚 酯薄膜 (Polyeseter Taye) 這種膠帶適應(yīng)于需要薄質(zhì)、耐用和高介電 /耐電壓強(qiáng)度材料時(shí)的絕緣用途 。 （ 3） 聚四氟乙烯膠帶 (PTFE Tape) 這種耐高溫薄膜膠帶在溫差極大的情況下， 仍可保持其 原有 性能不變， 受熱收縮程度低、 抗電弧能力高、且不含碳化物質(zhì) ，但扺御化學(xué)物質(zhì)性能極低。 在制作變壓器時(shí)，一般 變壓器生產(chǎn)公司 多數(shù)采用的是第一種以 鐵 氟 龍 為材料的套管，因?yàn)樵诖笈可a(chǎn)加工中，這類材料有著優(yōu)質(zhì) 耐高溫性能的 體現(xiàn)。 套管材料 套管 種類繁多，用途廣泛，我們常用的有 TEFLON(鐵 氟 龍 )、硅質(zhì)套管、玻璃纖維硅膠套管、 硅橡膠套管、硅膠玻璃纖維套管、臘套管、 PE 熱縮套管、 PVC 熱縮套管。 因此，綜合幾種材料的性能比較， 并且根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的情況， 本文中變壓器的設(shè)計(jì)是 選擇了飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度較高，溫度穩(wěn)定性好，價(jià)格低廉，加工方便的性價(jià)比較低 ，并且在市場(chǎng)上很容易買得到 的 MnZn 類 材料，并選以此材料作為框架的 EI28 來繞制本例中的 電子 變壓器。 變壓器材料的選擇 磁芯材料 （ 1） MnZn 類：這一類的磁芯是由 70%Fe2O 17%MnO 以及 13%ZnO 組成的。變壓器在 圖 2－ 2 所示的 DCDC 電源中是一個(gè)多路電壓轉(zhuǎn)換輸出的項(xiàng)目，將 24V 的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸出為 177。 開關(guān)電源 結(jié)構(gòu) 圖 圖 2－ 2 開關(guān)電源結(jié)構(gòu)圖 本文設(shè)計(jì) 的 DCDC電源變換器 如圖 2－ 2 所示 ，其 中 輸入電路的直流電壓為 24V，輸出 電路是一個(gè)分別為 5V 以及 177。 圖 2－ 1 開關(guān)電源 電路框 圖 同時(shí) 開關(guān)電源總體規(guī)劃而言其是由四個(gè) 主 體 部分構(gòu)成的：輸入電路、變換器、控制電路、輸出電路。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 4 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 2 DCDC 開關(guān)電源中變壓器的應(yīng)用 伴隨著電子元器件的發(fā)展和 普及，開關(guān)電源技術(shù)也在近 20 年里飛速發(fā)展，而開關(guān)電源的心臟核心部位就是變壓器，將其稱之為電子變壓器。 電子變壓器的分類 按工作頻率分 （ 1）電源變壓器，工作頻率一般為三種： 25Hz、 50Hz 或 400Hz； （ 2） 音頻變壓器，其一般用作于音頻放大電路，工作范圍為 20Hz~20kHz； （ 3）脈沖變壓器，用于脈沖電路中，其信號(hào)波形為單極矩形脈沖，并且含有多次的諧波； （ 4）開關(guān)電源變壓器，用于直流電源變換電路，工作頻率一般在于 20kHz 以上。 變壓器 的檢測(cè) 元 器件及 磁芯松動(dòng)、短路、噪音 等 故障 的檢測(cè)與保護(hù)電路 等 常見 的 現(xiàn)象 ，都是變壓器設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題。并且具有體積小、重量輕、空載損耗少、不需要絕緣油等突出優(yōu)點(diǎn)。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 I 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 摘 要 本文介紹了在 DCDC 開關(guān)電源中電子變壓器的制作，電子變壓器在開關(guān)電源中起著電壓轉(zhuǎn)換的功能，也是開關(guān)電源中不可或缺的心臟部位。 電子變壓器也得到了越來越多的關(guān)注，它是集電力電子、電力系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理以及自動(dòng)控制理論等領(lǐng)域?yàn)檠芯空n題，應(yīng)用前景廣闊。 了解變壓器的組成、工作原理，一 些重要參數(shù)的計(jì)算。 圖 1－ 1 變壓器基本電路模型 變壓器計(jì)算公式 ： 原邊 : a imFNfU ???? 11 ； （ 1） 副邊 : a imFNfU ???? 22 ； （ 2） 磁通量 : SBF maim ?? ； （ 3） 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 3 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 上述式中 U1,U2為兩側(cè)交流電壓值 ， f 為交流電頻率 ， N1, N2為兩側(cè)線圈匝數(shù) ， Faim為鐵芯磁通量 ， Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度 (磁通密度 )，特斯拉 T, S 為截面積 。 （ 2） 油浸式變壓器 ：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸自冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循環(huán)等。輔助電路有輸入過欠壓保護(hù)電路、輸出過欠壓保護(hù)電路、輸出過流保護(hù)電路、輸出短路保護(hù)電路等。輸出整流技術(shù)現(xiàn)在又有半波、全波、恒功率、倍流、同步等整流方式。 上文介紹開關(guān)電源中，其組成中一個(gè)部分便稱為變換電路模塊，這一模塊便是接下來要重點(diǎn)介紹的變壓器部分。 所以 根據(jù)實(shí) EI 系列的優(yōu)良 特性 ， 文中 選擇了 EI28 這款變壓器作為本次實(shí)驗(yàn)電路中的脈沖變壓器。 （ 4） High Flux 鐵磁粉芯：它是由 50%Ni、 50%Fe 構(gòu)成的，在粉末磁 芯中具有最高的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度，最高的直流偏壓能力。 因?yàn)橛椭岚€不僅有著優(yōu)良的電氣性能，同時(shí)價(jià)格低廉，所以文中選取了油脂漆包線 作 為 EI28 制作的線圈材料。具有一定的 保護(hù) 作用 。 其耐溫為 180℃ ， HIPOT 為。 HIPOT8KV 最高可達(dá) 到 12KV。 （ 7） 合成物薄膜 (Composite Tape) 這種材料做的膠帶具有 軟墊 的 特性 ，并且其厚度有著多種選擇。 其 以 縐紋及纖維帶 為 基物料 ， 用于 COIL包封 以 及 在 105℃ 或以下 的 溫度范圍 中使用， HIPOT 為 2KV。同樣溫度高了就變成為順磁體，磁體的磁場(chǎng)會(huì)隨著周圍的磁場(chǎng)變化而變化。 在這樣的溫度 條件下，變壓器仍可安全使用； 但要是 過了這個(gè)最高的溫度，變壓器便會(huì)損壞。 計(jì)算初級(jí)線圈中的電流 根據(jù)本例中已知的直流輸出電壓 U0＝ 177。并且在 開機(jī)初期，大部分的電源經(jīng)過一個(gè)功率電阻 ， 將 較高 的直流高壓降壓后提供給芯片。 線圈繞制與絕緣 在電子 變壓器 的繞制工程中， 最重要的問題是使初、次級(jí)線圈緊密地耦合在一起，這樣 的話 可以減小變壓器漏感，因?yàn)槁└羞^大，將會(huì)造成較大的脈沖 波以及干擾信號(hào)，從而 導(dǎo)致變壓器元器件的 擊穿。此繞法大致可分為四種情 況 如 圖 4－ 4 所示： 圖 4－ 4 雙線 并繞 圖 絕緣膠帶的 繞制 方式： 在制作變壓器是為了防止漆包線密繞時(shí)，第一層與第二層漆皮可能會(huì)破損，在生產(chǎn)時(shí)會(huì)有一道稱為包絕緣膠帶的工序。 在鍍錫時(shí)可能會(huì)有錫渣產(chǎn)生，是需要我們清理的，這道工序 命名上稱之為刮錫渣。它的測(cè)試頻率 ： 40Hz～ 200KHz； 準(zhǔn)確度： %； 單一功能鍵， LED 清楚顯示，操作簡便 。在 更換待測(cè)物時(shí) ，也 不要用手觸摸高壓 測(cè)試槍； d、 開啟或關(guān)閉電源開關(guān) 一旦 在使用中 電源開關(guān)被切斷時(shí) ， 如再度開啟時(shí) ， 則需等幾秒之后 ， 千萬不要把電源開關(guān) ， 連續(xù)做 著 開與關(guān)的動(dòng)作 ， 以免損壞測(cè)試儀 。 空載檢測(cè)方法 有兩種檢測(cè)方法 ： 其一，直接測(cè)量法。10％ ，低壓繞組 ≤177。 當(dāng)電流通過線圈電阻發(fā)熱時(shí)，一部分電能就轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴵p耗 。但是對(duì)于這項(xiàng)損耗因?yàn)槲易龅?EI28是采用 MnZn 軟磁性材料受環(huán)境影響較大，所以對(duì)于這款材料必須控制在額定的溫度下。要求材質(zhì)合格。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 27 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 4）在有著三組繞組的變壓器中，中低壓繞組之間的阻抗電壓值較小，在容量最小的低壓內(nèi)繞組發(fā)生故障是損害最