高频变压器培训教材.ppt

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1、高频变压器相关知识介绍,一、高频变压器之工作原理二、高频变压器特性及用途 三、高频变压器作业流程 四、高频变压器制作工艺,目录:,1.什么叫变压器?变换电压,电流及阻抗,而不改变频率的一种静止电磁装置,叫变压器.2.变压器之工作原理:变压器是利用电磁感应原理而工作的,把变压器原线圈接在交流电源上,在原线圈中就有电流流过,这个交变电流将在铁芯中产生交变磁通,这个变化的磁通经过闭合磁路同时穿过原线圈和副线圈.交变的磁通将在线圈中产生感生电动势,因此在变压器原线圈中产生自感电动势的同时,在副线圈中也产生互感电动势.这时,如果在副线圈上接入负载,那么电能将通过负载转换成其他形势的能.,一、变压器之工作

2、原理,3.两种性能的变压器及绕组之间的关系:变压器组线圈圈分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级.在初级线圈上加一交电压，在次级线圈端就会产生感应电动势.当N2N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2N2，V1V2，该变压器为压变压器.反之则为升压变压器.变压器的表示图如下:,变压器之工作原理,一.变压器的种类与用途:1.电源变压器:主要用于电压变换,通常为降压变压器,以适应电 子设备低压电源的要求,依铁芯形状的不同分:1.1迭片式变压器:工艺简单,价格便宜,用于电视机.收录机.1.2卷绕式变压器:工艺复杂,价格高,用于要求较高的电子设备中.2.脉冲变压

3、器:主要用于工作电流,电压的的非正脉冲状态,铁芯 须用高频整体磁芯,若用钢片铁芯,则易形成涡流而无法正常 工作.3.低频变压器:结构与电源变压器相类似,主要用于阻抗变换,工 作于音频范围(30HZ20KHZ)4.中频和高频变压器:中频与高频变压器在频率上没有明显的 区分界限,而从结构与外形及用途上有如下特征.中频变压器:一般固定在金属屏蔽壳内,避免外界电磁干扰,主 要用于阻抗变换和调频的作用.,二、高频变压器特性及用途,二.外形:1.EE、EL、EI、ER、ERL、EF、RM、ETD、UU、PQ 2.呎寸:16、19、25、26、28、32、35、40.3.变压器的种类:a.主电源变压器(Ma

4、in Power Transformer):如ERL-35、ERL-28.b.驱动变压器(Driver Transformer):EEL-16、EE-16、EE-19.c.线性滤波器(Line Filter):EE-25、UU-10.5、UU15.7.d.辅助功率变压器(Auxiliary Power Transformer)RM8、RM6、PQ26.e.电流变压器(Current Transformer)T、UU.f.信号线性变压器(Singnal line filter)T g.平滑扼流圈(Smoothing Choke Coil)R、DR,高频变压器特性及用途,三.变压器特性及用途:1.

5、EE,EI,EC,ER,ETD型变压器:1.1特性:工作频率高(20-500KHZ)功率大(达1000W)热稳定性高 1.2.用途:开关电源主变压器,驱动变压器,辅助变压器,广泛应用于计算器,电源,UPS,显示器,彩电及各类电子设备等.2.PM,PQ型变压器:2.1.特性:漏磁小 损耗低 温度低 分布电容小 2.2.用途:开关电源主变压器,驱动变压器,辅助变压器,广泛应用于计算器,程控交换机,模块电源及精密电子设备等.,高频变压器特性及用途,3.EP,EPC,EFD型变压器:3.1特性:分布电容小 电感小 漏感小 3.2用途:隔离变压器,匹配变压器,广泛应用于程控交换机终端和精密电 子设备等.

6、4.SMT型变压器:4.1特性:体积小 工作频率高 贴装性能好 4.2用途:模块电源,笔记本计算机,移动电话等超薄型电器.,高频变压器特性及用途,5.低频变压器:5.1特性:空载损耗小 温升高 效率高 5.2用途:隔离变压器,匹配变压器,广泛应用于程控交换机终端和精密电子设备等.6.贴片式电感(SMD功率电感):6.1特性:高质量因子 大电流和大电感量 6.2用途:开辟调节器,功率放大器,电源,消除EMI/RFI噪音之虑波.,高频变压器特性及用途,7.ET,UU,UF,EE型变压器:7.1特性:阻抗平衡好 输出电流大 7.2用途:虑波变压器,广泛应用于彩电,计算器,显示器及电子设备.8.环形变

7、压器及腺圈:8.1特性:价格低 电流大 损耗小 8.2用途:扼流线圈EMI/RFI虑波,广泛应用于各类开辟电源,控制电路及电子设备等.,高频变压器特性及用途,9.工字型电感:9.1特性:储能高 损耗小 价格低 9.2用途:隔波清除,RF虑波,输出扼流圈,EMI/RFI虑波,广泛应用于计算器,显示器,彩电及各种电子设备等.10.空芯腺圈:10.1特性:频率范围广(1-3000MHZ)大电流(可达50A)价格低 10.2用途:电视技术,微波技术,通迅发射,接收等,也可用于电源虑波等.,高频变压器特性及用途,11.棒型电感:11.1特性:频率特性好(1-1MHZ)大电流(0-40A)价格低 11.2

8、用途:广泛应用于电源,家用电器,通讯设备等.12.色环电感:12.1特性:感量大 体积小 价格低 12.2用途:广泛应用于彩电,显示器,计算器,计算机,测试设备等.,高频变压器特性及用途,13.特殊电感:13.1特性:损耗低 频率特性好(1-2MHZ)稳定性好 13.2用途:广泛应用于电源,音响,通迅,空调,PFC,磁放大电路,军用产品,航天,航空产品等.,高频变压器特性及用途,三、高频变压器作业程,工程图及作业指导书确认 前置作业(BOBBIN,铜箔,套管,CORE等材料加工)一次侧绕线 一次侧绝缘 二次侧绕线 二次侧绝缘 理线 切脚 焊锡 组装CORE(包外围胶带)包外铜箔 半成品测试(电

9、感,感,直电阻,相位,圈比测试),高压绝缘测试 外观检查1含浸烘烤 整脚 洗脚 印字或贴标签 外观检查2合脚 高压测试 成品测试(电感,感,直电阻,相位,圈比测试)包装入库,三、高频变压器作业程,四、高频变压器制作工艺,一.绕线1.材确认1.1BOBBIN规格之确認.1.2用的PIN须剪去时,绕线前先剪除,以防绕线时挂错脚位或者剪错腳.1.3确认BOBBIN是否完整：得有破损和縫.1.4将BOBBIN正确插入治具,一般特殊标记为1脚,如果图面无注明,绕线时则 PIN1脚朝机器绕線.1.5要求包文件墙胶带的产品,须紧靠BOBBIN侧包好胶带,在指定的PIN上缠线后开始绕线,原则上绕线应在指定的范

10、围内绕线,不可上档墙胶带.2.绕线方式 根据变压器要求同,绕线的方式大致可分为以下几种:2.1一层密绕:布线只占一层,紧密整齐的扁平电缆,线与线间没有空隙.(如圖6.1)2.2均等绕：在绕线范围内以相等的间距进绕线.(如圖6.2)2.3多层密绕：在一个绕组一层无法绕完时,必须绕至第二层或二层以上,此绕 法分为三种情况：a.任意绕:在一定程上整齐排,达到最上层时,布线已,呈凹凸平况,这是绕线中最粗的绕线方法.,b.整密绕：几乎所有的布线都整齐排,但有干布线(约占30%,圈少的约占5%REF)c.完全整密绕：绕线至最上层也，绕线很整齐的排,这是绕线中最难的绕线方法.2.4定位绕线：布线指定在固定的

11、位置，一般分五种情况(如图 6.3)2.5并绕:根以上的WIRE同时平绕同一个绕组或不同的绕 组绕线可交叉.此绕法大致可分为四种情况：(如图6.4)3.注意事项：3.1当起绕和结束出入线在BOBBIN同一侧时,结束端回线前须 贴一块横越胶布作隔。3.2出入线于使用BOBBIN之凹槽出线时，原则上以一线一凹 槽方式出线，同一PIN有多组可使用同一凹槽或相邻的凹 槽出线,唯在焊锡及装套管时要注意避免短。,高频变压器制作工艺,图6.3,高频变压器制作工艺,高频变压器制作工艺,3.3绕线时需均匀整齐绕满BOBBIN绕线区为原则，除工程图面上有特别规定绕法时,则以图面为准。3.4变压器中有加铁氟套且有折

12、回线时，其出入线所加之铁氟套管须与BOBBIN凹槽口齐平(如图1)，并自BOBBIN凹槽出线以防止因套管过长造成将线扯断。但為LPIN水平方向缠线，则套管应与BOBBIN边齐平(或至少2/3长)。(如圖2)3.5变压器中须加档墙胶带时，其档墙胶带必须紧靠模型边.为避免线包过胖及影响感过高，故要求2TS以上之醋酸布重迭可超过5mm，包一圈之醋酸布只须包0.9T，缺口以于凡水好的渗入底层.醋酸布宽择用与变压器安规要求有关，VED绕法ACT宽3.2mm包边且须加TUBE.绕法：PIN端6mm/4.8mm/4.4mm/4mm;TOP端3mm/2.4mm/2.2mm/2mm时须TUBE.绕线时铜线可上档

13、墙，有套管，套管必须伸入档墙3mm以上.3.6起绕时压线胶带贴法(如图3),出线时绝缘方法(如图4)4.引线要：4.1飞线引线引线、长长按工程程图要求控制，如须绞线，长须多预10%.套管须深入挡墙3mm以上.(如图6.5,图6.6),高频变压器制作工艺,图3,图4,图1,图2,高频变压器制作工艺,图6.6,图6.5,高频变压器制作工艺,二.包铜箔1.铜箔绕制工法1.1铜箔的种及在变压器中之作用;我们以铜箔的外形分有铜各背胶种：铜箔表面有覆盖一层TAPE的为背胶，反之为铜;依在变压器中的位置同分为内铜和外铜.铜一般用于变压器的外铜箔.铜箔在变压器中一般起屏蔽作用，主要是减小感，激磁电，在绕组所通

14、过的电过高时，取代铜线，起导体的作用.1.2铜箔的加工.A.内铜箔一般加工方法:焊接引线,铜箔端平贴于醋酸布中央折回醋酸布(酣酸布须完全覆盖住焊点)剪断酣酸布(铜箔边须5mm以上).B.内铜箔加工方法：(如图6.7)C.外铜加工工法：(如圖6.8),高频变压器制作工艺,2.变压器中使用铜箔的工法要求：2.1铜箔绕法除焊点处必须压平外铜箔之起绕边应避免压在BOBBIN转角 处，须自BOBBIN的中央处起绕，以防止第二层铜箔与第一层间因挤 压破胶布而形成短。(如圖6.9)2.2内铜片于层间作SHIELDING绕组时，其宽应尽可能涵盖该层之绕线 区域面积，又厚在0.025mm(1mil)以下时端可免

15、倒圆角，但厚 在0.05mm(2mils)(含)以上之铜箔时端则需以倒圆角方式处.铜箔 须包正包平，可偏向一边，可上挡墙.(如圖6.10)2.3焊外铜箔时,铜箔焊点依工程图，铜箔须紧包平，可偏向一侧.点锡 适，焊点须光，可带.点锡时间可太长,以免烧坏胶带.实际 上，短铜箔的厚用0.64mm即可，而铜箔宽只须要铜窗绕线宽 的一半.,高频变压器制作工艺,图6.9,图6.10,图6.7,图6.8,高频变压器制作工艺,三.包胶带 1.包胶带的方式一般有以下几种.(如圖6.12)2.NOTE：胶带须紧包平,可翻起破，可铜线.最外层胶带宜包得太紧，以免影响产品美观.,图6.12,高频变压器制作工艺,四.理

16、线 1,将铜线直顺并缠在相应的脚位上.2,压脚:用斜口钳将铜线缠紧并压至PIN脚底部.3,剪除多余线头(如圖6.13)4,缠线圈依线径根而定.(如圖6.14)5,NOTE:铜线须紧贴脚根，预计焊锡后高会超过墩點;可线头，可压伤脚，可压断铜线，能损坏模型.6,铜线股数多可绞线作业.(如圖6.15)7,0.8T的缠线标准如图6.16所示,图6.15,图6.16,图6.13,高频变压器制作工艺,图6.14,高频变压器制作工艺,五.焊锡1.焊锡作业步骤：1.1将产品整齐摆放.1.2用夹子夹起一排产品.1.3脚沾助焊劑;1.4以白手捧刮凈锡面.1.5焊锡：式模型镀锡时将脚垂直插入锡槽(卧式模型将脚倾斜插

17、入焊锡槽)，镀锡深以锡面平齐PIN底部为止.(如圖6.17)2.作业完成确認.2.1镀锡须光，可有焊，包焊，焊，焊，氧焊或锡团。A.PIN脚为I PIN(垂直PIN)时，可锡尖但锡尖长超过1.5mm。B.PIN脚为L PIN(L型PIN)时且为水平方向缠线时，在水平方向之PIN脚可锡尖，垂直方向PIN脚可锡尖且锡尖长可超过1.5mm(如图6.18),高频变压器制作工艺,图6.17,图6.18,图6.19,高频变压器制作工艺,C.线部份(多股线)可有刻痕及断股.D.助焊剂(FLUX)须使用中性溶剂。E.锡温须保持在450500之间，焊锡时间因线径同而，如下：a.AWG#30号线以上12秒。b.A

18、WG#21AWG#29之间23秒。c.AWG#20号线以下35秒。d.每焊一次锡面须刮凈再镀锡第二次.e.每周清洗锡一次并加新锡至锡满为止。NOTE：1.塑料模型耐高温，产生包焊或PIN移位.2.镀锡时不可烫伤BOBBIN及烧坏胶帶.3.三层绝缘线须先脱皮后镀錫.4.焊点之间最小间隙须在0.5mm以上.(如图6.19),高频变压器制作工艺,.组裝CORE1.铁芯组装作业(如图6.20)1.1CORE确认：可有断裂或破損.1.2按规定须加工CORE GAP.1.3组装:如无特殊规定,卧式线架GAP装在初级端,式线架GAP装在PIN端.1.4铁芯固定方式有铁夹(CLIP),EPOXY或胶布(TAP

19、E)之固定方式,点胶后须阴干半小时再置于120烤箱中烘烤一小时,包铁芯固定胶布时须使用与线包颜色相同之胶布(图面特殊要求除外),厂家需符合UL规格。1.5铁芯胶布起绕处与结束处规定:式起结于PIN端中央,卧式起结于PIN1,如有加外铜箔(COPPER)的,则起绕于焊接点,结束于焊接点处。2.组装CORE之注意事項.2.1组装CORE时，同材质的CORE可组装在同一产品上.2.2有加气隙(GAP)之变压器与电感器，其气隙(GAP)方式须依照图面所规定之气隙(GAP)方之，放于GAP中之材质须能耐温130以上，且有材质证明或是铁芯经加工研磨处。2.3无是有加GAP或无加GAP的铁芯组合，铁芯与铁芯

20、接触面都需保持清洁,否则在含浸作业后L值会因而下。2.4包铁芯之胶布宽规定，以实物外观为优，依铁芯实际宽度选擇TAPE.,高频变压器制作工艺,3.如下为组合方法图片,高频变压器制作工艺,七.含浸1.操作步骤：(如图6.21)1.1将产品整齐摆放于铁盘內.1.2调好凡水浓：0.9150.04.1.3将摆好产品的铁盘放于含浸槽內.1.4启动真空含浸机，抽气至40-50Cm/Kg，放入凡水，再抽气至65-75Cm/Kg，须续抽真空，破真空3-5次，含浸10-15分钟后，视产品无气泡溢出.1.5放气,放下凡水，再反抽至65-75Cm/Kg一次，放气，待产品稍干后取出放置干上阴干(如圖6.22).1.6

21、干10分钟以上，视产品无凡水滴下.1.7烘干：先将烤箱温调至80，预热1小时,再将温调至110，烘烤4小时拆样确認.1.8将烘烤OK的产品取出烤箱.1.9却：用风扇送风加速却1.10摆盘后送至生产線.,高频变压器制作工艺,图6.21,图6.22,图6.23,2.注意事项：2.1凡水与稀薄剂调配比为2：12.2凡水须完全淹没产品,但可粘到PIN上(如图6.23),高频变压器制作工艺,八.贴标签(或印字)1.标签确認：检查标签内容是否正确，有无字错字，字迹是否清晰.检查标签是否过期.喷字时必须确认所设定的标签完全正确.(如圖6.24)2.贴标签時，将产品初级朝同一方向整齐摆放.喷墨时应将产品之喷印

22、面朝喷头，摆放于输送带上，产品必须放正.3.贴标签：号标签及危险标签须依图面所规定的方向盖印或黏贴。标示“DANGER”“HIGH VOLTAGE”及闪电符号标签应贴于变压器之上方中央位置。其贴示方向以箭头方向朝变压器初级绕组为作业要求。(如图6.25,图6.26)4.注意事项：1.标签须贴正贴平，贴完后须用手单击，与产品完全粘贴住.2.标签可贴错、贴反、贴歪或贴.3.若选择印字,印字须清晰,完整,不可有断字现象,若有印字不清的,用布擦拭后,重新印字.4.印字前须核对印字内容.5.印字方向:按规定印字方向印字.,高频变压器制作工艺,图6.24,图6.25,图6.26,高频变压器制作工艺,九.外

23、观全检1.操作步骤 1.1确认产品是否完整.是否有缝，是否断開.铁芯是否有破损,错位等.胶带有无破.套管是否有破損.是否剪错脚位1.2清除脏物：变压器本体严格的保持洁净，以提高产品质量。含浸后变压器铁芯四周得残余体(凡水固体)以免变压器无法平贴PCB，或黏贴标签时无法平整。清除铜渣锡渣.1.3卧式铁芯在含浸凡水后能有倾斜现象(线包可超出BOBBIN)。1.4合PCB板：插入PCB时四点须平贴PCB即可。1.5铁芯可有松动现象.1.6脚须垂直光，可有松动及断现象，且能有刻痕。,高频变压器制作工艺,1.7PIN须整脚，可有弯曲变形或铜氧化现象,BOBBIN之PIN径规格须依图面上所规定的为准。1.

24、8检查焊锡是否完整.1.9检查标签是否正确，是否有贴错、贴反或貼.1.10检查打点是否清晰，位置是否正确，有无打错、打反或打.2.注意事项2.1品必须进修补，无法修补方可报廢.2.2胶带修补：最外层胶布破损造成线圈外的，须加贴胶布完全覆盖住破损处，且加贴胶布之层须与原规定最外层胶布之层相同，并于修补处涂上凡水后烘烤干。加贴之胶布其首尾端均须伸入铁芯侧内，且伸入铁芯侧之胶布长以超过铁芯之厚为限.(胶布伸入至少达到2/3铁芯厚)。,高频变压器制作工艺,十.电气测试1.电感测试：测试主线圈的电感.半成品测试时，须将电感值域范围适当缩小.2.圈测试：测试产品的圈，相位，电感值.3.高压测试:测试各绕组

25、对CORE及绕组对绕组.十一.变压器制作要点1绕线A确定BOBBIN的参数B所有绕线要求平整不重叠为原则.C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来分脚位,以免绕错.D横跨线必需贴胶带隔离.1疏绕完全均匀疏开2密绕排线均匀紧密.3线圈两边与绕线槽边缘保持足够的安全距离.,高频变压器制作工艺,4套管长度必须足够,一端伸入绕线管的安全胶带以内2-3MM,另一端伸出BOBBIN沿面,但不得伸到PIN底部.须预留2MM MIN.5最外层胶带切割在铁芯的组合面,切割处必须被铁芯完全覆盖.6胶带边缘与绕线槽平齐,须完全包住铜线,胶带不能歪斜,不能反折及破损.7跨越线下面须贴一层胶带,保持跨越

26、线与线圈的绝缘.2缠线 A立式BOBBIN粗线:0.8以上缠线1圈细线:0.2-0.8缠线1.5圈极细线:0.2以下缠线2-3圈立式BOBBIN缠法之原则:缠线尽量压到底部,以不超过凸点为原则.B卧式BOBBIN:约缠2-3圈,疏绕不要压到底,以免焊锡时烫伤BOBBIN,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.,高频变压器制作工艺,3套管 一般套管之位置规则：A外部：套管未端与PIN之距离為2MMMIN，但切记绝对不可将套管缠在PIN上或者接近PIN造成空焊现象。B内部：a无档墙胶带，可平齐BOBBIN绕线槽.b有档墙胶带，套管一定要伸入档墙内2-3MM。C档墙胶带（marg

27、in tape）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到安规的要求.D包档墙胶带高度要求：一般需与绕组的高度相等，以防止在绕线时铜线叠在档墙胶带上，但如果因组装CORE困难时,可约包1/2或3/4的高度,但依绕线不叠在档墙胶带上为原则.4铜片之绕制原则,一般有以下几种方式A一圈不接引线,首尾不可短路,首尾之间有绝缘材料隔离.B一圈接引线,胶带宽度必需大于铜片的宽度.C一圈以上之铜片两根引线.D中间抽拓型之铜片,三根引线.,高频变压器制作工艺,5理线 1）直立式理线标准A细线，粗线均需理满一圈以上，理线位置介于底座与凸点的2/3高处.B线头长不可超过相邻两脚距离的一半且

28、最长不可超过1mm.C多组线并绕理线时，细线放在最上层.D如有套管时，套管的长度须平齊BOBBINPIN处(预留至少2MM以上).E同槽不同脚理线时，须同方向理线。2）卧式理线标准A理线平均分布在脚上,不可超过凸点）B理线从PIN脚根部理起最少理满一圈以上。C线头长不可超过相邻两脚距离的一半且最长不可超过1mmD多组线并绕理线，细线放在最上层.E同槽不同脚理线时，套管的长度须平齊BOBBINPIN处(预留至少2MM以上).,高频变压器制作工艺,6焊锡 1）焊锡后PIN脚须光滑亮泽，不可沾有异物。2）理线高度不可高过凸点。3）焊锡后BOBBIN须完整，无破损及变形现象.4）焊油（助焊剂）要求残留少，不能沾锡洙，PIN之间不可短路。5）胶带不可破损及烫傷.6）理线部分需完全被焊锡.7）焊锡后不能有横向锡尖.7组合 1）铁芯不可破損.2）BOBBIN PIN及CORE接触面须保持干静,不能沾附杂质及胶类。3）认清有GAP CORE放置的方向.4）CORE不可错位,最大歪斜错位不可大于0.5mm.,高频变压器制作工艺,