【導(dǎo)讀】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。的參數(shù)，以及各類的制作工藝要求。本文詳細(xì)的介紹了電子變壓器的基本。構(gòu)成、主要的參數(shù)、材料選擇以及檢測工藝。

　　

【正文】 ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 上面各圖中顯示參數(shù)說明： TURN ：變壓器圈數(shù)及相位測試 LX ：變壓器電感量測試 LK ：變壓器之漏電感量測試 DCR ：變壓器直流電阻測試 （ 2） GKT1061 電感測試儀 ： 這部電感測試儀主要用于電子產(chǎn)品中品質(zhì)的質(zhì)檢工作，同時(shí)它完全可以符合自動化生產(chǎn)線的快速、準(zhǔn)確的要求，良品 /不良品的檢驗(yàn)以及儀器內(nèi)部設(shè)定儲存和呼叫的功能。它的測試頻率 ： 40Hz～ 200KHz； 準(zhǔn)確度： %； 單一功能鍵， LED 清楚顯示，操作簡便 。 這里簡單介紹一下，這部儀器的使用操作 ，變壓器電感的測試方法 ： 打開開關(guān)先調(diào)試這次要測試的電阻還是電感量設(shè)置：如下圖中按下 series 鍵，撥動 open 和 short， display 鍵的作用便是調(diào)解 Q、 D、 R 的界位。 這里便介紹一下 EI28的電感測試，撥動 locan 鍵 來 調(diào)整電感測試的條件（ 1KHz， ）。接下用左邊兩個(gè)引線為一個(gè)機(jī)組，右邊兩個(gè)引線為另一個(gè)機(jī)組，同時(shí)接觸變壓器同一繞組的兩端引線。在 display 下方會顯示電感量的數(shù)值出來。 每一款的變壓器都有著規(guī)定的電感量，并且有著相對的偏差，只要在這個(gè)范圍內(nèi)都是合格的。 圖 5－ 5 電感測試儀 （ 3） CS2672DX 耐壓測試儀 ： 這款 耐壓儀是由南京長盛科技有限公司生產(chǎn)的，它有著 高電壓，小 電流 ； 漏電流、測試時(shí)間連續(xù)任意設(shè)定，適應(yīng)性強(qiáng) ； 同時(shí)顯示被測實(shí)際值（時(shí)間、電壓、電流同時(shí)顯示）， 耐壓擊穿有著 聲光報(bào)警 系統(tǒng)； 手動、遙控測試 ， 高壓擊穿保護(hù) ；同時(shí) 有著 AC/DC輸出 雙向轉(zhuǎn)換測試 等多種 功能 。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 23 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 耐壓儀不同于電感儀，因?yàn)槟蛪簝x使用時(shí)帶有上千伏的電壓，所以使用時(shí)有些需要注意的項(xiàng)目 ： a、 防觸電 為了預(yù)防觸電事故的發(fā)生 ， 在使用本測試儀 作業(yè) 前 ， 請先戴上絕緣的橡皮手套 ，腳上穿著絕緣的靜電鞋； b、 儀器處于測試狀態(tài) 當(dāng)儀器使用處于測試狀態(tài)時(shí)，待測試物、測試引線、測試槍和輸出端都帶有高壓，千萬不要用手去觸摸； c、 更換待測物 當(dāng)一個(gè)待測物已被測試完畢 ，而要 更換另一個(gè)待測物時(shí) ， 請務(wù)必確認(rèn) :： 測試儀是否 處于 復(fù)位 狀 態(tài) ， 電壓顯示數(shù)字 是否 為零 。在 更換待測物時(shí) ，也 不要用手觸摸高壓 測試槍； 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)的動作 ， 以免損壞測試儀 。 尤其是當(dāng)正有高壓輸出的狀態(tài)下連續(xù)做電源的開與關(guān) 的動作，這 是非常危險(xiǎn)的 事情。 耐壓儀的操作使用時(shí)非常簡單的，但是由于是高壓帶電作業(yè)，安全問題是一定要防范的，以下簡單介紹一下耐壓的測試方法： 打開電源鍵， 如下圖中按下測試鍵 來 調(diào)整電流量，擰動 下 圖 5－ 6 中黃色開關(guān)鍵上的螺絲，一般電流為 左右；接下來擰動圖中大的白色旋轉(zhuǎn) 鈕 ，這里以 EI28為例調(diào)整電壓為 1500V。接下來便可進(jìn)行耐壓測試按下綠色 按鈕（ dangerous 燈亮）用測試引線和測試槍 ， 分別接觸變壓器的 PIN 引腳和上面的磁芯。如果沒有發(fā)生警報(bào)，則說明變壓器耐壓是正常的；但若發(fā)生警報(bào)了，則說明變壓器耐壓擊穿，是不良品。若耐壓擊穿發(fā)生警報(bào)，則按下紅色按鍵，恢復(fù)一下系統(tǒng)，然后再按下綠色鍵重新測試耐壓。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 24 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 5－ 6 耐 壓測試儀 外觀檢測方法 通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現(xiàn)象。如線圈引線是否斷裂，脫焊，絕緣材料是否有燒焦痕跡， 焊接變壓器之后有無錫渣，絕緣膠帶是否貼的比較整齊，外露的引線長度是否一致，磁芯有無松動， 繞組線圈是否有外露等。 空載檢測方法 有兩種檢測方法 ： 其一，直接測量法。將二次側(cè) 的 所有繞組全部 設(shè)置為 開路 模式 ，把萬用表置于交流電流擋（ 500mA)，串入一次側(cè)繞組。當(dāng)一次側(cè)繞組 在開路狀態(tài) 插入 220V 交流 電時(shí)， 而 萬用表所指示的數(shù)值便是 空載 時(shí)的 電 流值。其二，間接測量法。在變壓器的初級繞組中 串聯(lián)一個(gè) 2W 左右 的電阻，二次側(cè)仍全部 設(shè)為 空載。把萬用表調(diào) 至交流電壓擋， 通 電后，用兩表筆測出電阻兩端的電壓 值 ，然后用歐姆定律算出空載電流。 空載電壓的檢測。將 電子 變壓器的一次側(cè) 繞組 接 入 220V 電壓，用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值 (U U U U4)應(yīng)符合要求值，允許誤差范圍一般為高壓繞組 ≤177。10％ ，低壓繞組 ≤177。5 ％ ， 帶中心 抽頭 的兩組對稱繞組的電壓差應(yīng)≤177。2％ 。 工作使用的損耗 變壓器的工作效率 ,是輸出功率 P2與輸入功率 P1的比值 : kPPP ?? 21 , （ 14） Pk是負(fù)載損耗， XK PPP ?? 0 中 ， Po 是空載損耗，也就是磁芯損耗。 Px是線圈損耗。 當(dāng)變壓器的輸出功率 P2等于輸入功率 P1時(shí)，效率 η 等于 100%，變壓器將不產(chǎn)生1222 11 PPPPPPPP KKKK ????????12 PP?? 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 25 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 任何損耗 。 但實(shí)際上這種變壓器是沒有的 .變壓器傳輸電能時(shí)總要產(chǎn)生損耗，這種損耗主要有銅損和鐵損 。 銅損是指變壓器線圈電阻所引起的損耗 。 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 。 由于線圈一般都由帶絕緣的銅線纏繞而成，因此稱為銅損 。 變壓器的鐵損包括兩個(gè)方面 ： 一是磁滯損耗，當(dāng)交 流電流通過變壓器時(shí)，通過變壓 器硅鋼片 時(shí)，交流電流的 方向和大小 會隨之變化，使得硅鋼片內(nèi)部結(jié)構(gòu) 相互摩擦，從而會 放出熱能， 因而 損耗了一部分 的 電能，這便是 所謂的 磁滯損耗 。 另一是渦流損耗，當(dāng)變壓器工作時(shí) ： 磁 芯中有 磁通量 ， 并且 會產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于此電流自成閉合回路形成環(huán)流，且 形狀 成旋渦狀，故稱為渦流 。 渦流的存在使鐵芯發(fā)熱，消耗能量，這種損耗稱為渦流 損耗 。 變壓器的效率與變壓器的功率等級有密切關(guān)系，通常功率越大，損耗與輸出功率就越小，效率也就越高 。 反之，功率越小，效率也就越低 。 磁芯損耗是在磁通密度 T和一定工作頻率 Hz 下的 單位重量磁芯的損耗。但是對于這項(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，所以對于這款材料必須控制在額定的溫度下。線圈損耗也是跟溫度有著密切的關(guān)系，所以對于 MnZn 磁芯材料的而言，一般工作溫度限制在 100℃ 以下，也就是在環(huán)境溫度 40℃ 時(shí)，溫升只能限制于 60℃ 。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 26 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 6 變壓器的故障判斷與維修 電子 變壓器短路性故障的綜合檢測判別 ：電子 變壓器發(fā)生短路性故障后的主要癥狀是發(fā)熱嚴(yán)重和二次側(cè)繞組輸出電壓失常。通常，線圈內(nèi)部匝間短路點(diǎn)越多，短路電流就越大，而變壓器發(fā)熱就越嚴(yán)重。檢測判斷電 電子 變壓器是 否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流。 磁芯松動及噪音 （ 1）造成磁芯松動的原因 a、大修時(shí) ，磁芯裝配質(zhì)量不佳造成磁芯松動； b、磁芯疊縫間隙不符要求； c、綁扎磁芯的環(huán)氧樹脂玻璃絲帶材質(zhì)不佳，工藝不對，綁扎拉力不夠，固化未成堅(jiān)固整體等，均造成綁扎過松，綁扎帶老化，以及出現(xiàn)故障，造成松動。 （ 2）磁芯松動的維修方法 a、對于灌膠有氣隙而引起的噪音，可以重新再次灌膠； b、因?yàn)椴皇撬写判灸眠^來就能用的，有些因?yàn)橐_(dá)到電感量，那就需要開氣隙，磨磁芯等等。這一類的話我們就需要重新?lián)Q好的磁芯； c、對于 環(huán)氧樹脂玻璃絲帶綁扎損壞、老化、松弛引起的變壓器噪音，一律要求重新綁扎。要求材質(zhì)合格。綁扎時(shí)先用扎帶扎好，然后在綁扎并進(jìn)行灌膠固化烘干，固化成堅(jiān)硬的漆后在卸去扎帶。 變壓器短路 通過檢查發(fā)現(xiàn)故障或事故的變壓器和進(jìn)行事后分析，發(fā)現(xiàn)電子變壓器繞組變形是誘發(fā)多種故障和事故的直接原因。而導(dǎo)致變壓器繞組變形的原因主要有繞組機(jī)械結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足、繞制工藝粗糙、承受正常允許的短路電流沖擊能力和外部機(jī)械沖擊能力差。 以下有一些變壓器短路的實(shí)例： （ 1）當(dāng)變壓器發(fā)生短路故障后，首先使繞組結(jié)構(gòu)的機(jī)械失穩(wěn)變形，并引起繞組中部 分線段或線匝間的絕緣層壞損，是的短路故障再次擴(kuò)大直至整臺變壓器短路燒損。 （ 2）高壓繞組處于外層，受軸向拉伸應(yīng)力和輻向擴(kuò)張應(yīng)力，使繞組端部 的 壓釘松動、墊塊飛出，嚴(yán)重時(shí)，骨架、磁芯都會歪曲變形。 （ 3）繞組引線位移扭曲。這是變壓器出口短路故障后常發(fā)生的情況，由于受電動力的影響，破壞了繞組引線布置的絕緣距離。 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)生故障是損害最為嚴(yán)重。 （ 5）變壓器短路故障有時(shí)發(fā)現(xiàn)，繞組本身并無發(fā)熱跡象，即使繞組導(dǎo)線的絕緣無過熱焦糊，導(dǎo)線也無熱 軟化的現(xiàn)象。而繞組的損壞都是嚴(yán)重的扭曲變形，在其影響下，使與其相關(guān)的絕緣部件拉斷或脫落。 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 報(bào)告紙 第 28 頁 共 31 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 總 結(jié) 隨著電子行業(yè)的新興，變壓器的使用愈來愈普及化了，文中重點(diǎn)介紹了 在 DCDC開關(guān)電源中 電子變壓器，并且以 EI28 為例講解了變壓器的制作、設(shè)計(jì)過程。 了解并掌握 變 變壓器的組成、工作原理，以及變壓器 中常用的檢測器件及 磁芯松動、短路、噪音 故障等的檢測與保護(hù)電路 等 常見現(xiàn)象 。 同樣變壓器的制作選擇材料至關(guān)總要。變壓器的組成有磁芯、骨架、線圈、絕緣膠帶、套管等等。其中每一項(xiàng)都有著自己的特性，在做每一種不同變壓器時(shí)