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开关电源变压器原理、设计、型号

开关电源变压器原理、设计、型号
开关电源变压器原理、设计、型号

开关电源变压器原理、设计、型号

电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离,作为一种主要的软磁电磁元件,在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用。根据传送功率的大小,电源变压器可以分为几档:10kVA以上为大功率,10kVA~0.5kVA为中功率,0.5kVA~25VA为小功率,25VA以下为微功率。传送功率不同,电源变压器的设计也不一样,应当是不言而喻的。有人根据它的主要功能是功率传送,把英文名称“Power Transformers”译成“功率变压器”,在许多文献资料中仍然在使用。究竟是叫“电源变压器”,还是叫“功率变压器”好呢?有待于科技术语方面的权威机构来选择决定。

几乎在所有的电子产品中都要用到,它原理简单但根据不同的使用场合(不同的用途)变压器的绕制工艺会有所不同的要求。变压器的功能主要有:电压变换;阻抗变换;隔离;稳压(磁饱和变压器)等,变压器常用的铁芯形状一般有E型和C型铁芯。

变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此,变压器区分为升压与降压变压器两种。

大部份的变压器均有固定的铁芯,其上绕有一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁芯二者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此,变压器之匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物,提升输电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更加多元化,吾人可以如是说,倘无变压器,则现代工业实无法达到目前发展的现况。

电子变压器除了体积较小外,在电力变压器与电子变压器二者之间,并没有明确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大,它可能是涵盖有半个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制,通常受限于整流、放大,与系统其它组件的能力,其中有些部份属放大电力者,但如与电力系统发电能力相比较,它仍然归属于小电力之范围。

各种电子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念,亦即电子学特性之一,其乃预设一种设备,即当电路组件阻抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备-变压器。

对于电子装置而言,重量和空间通常是一项努力追求之目标,至于效率、安全性与可靠性,更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百分比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中之一要项。在它应用方面的差别,使得电力变压器并不适合应用于电子电路上。

变压器---利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件(中国变压器网)

1.变压器 ---- 静止的电磁装置

变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能

电压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。

变压器原理

与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组,也称初级绕组。

与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组,也称次级绕组。

一次绕组的二次绕组的

电压相量 U1 电压相量 U2

电流相量 I1 电流相量 I2

电动势相量 E1 电动势相量 E2

匝数 N1 匝数 N2

同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为φm ,该磁通量称为主磁通

2.理想变压器

不计一次、二次绕组的电阻和铁耗,

其间耦合系数K=1 的变压器称之为理想变压器

描述理想变压器的电动势平衡方程式为

e1(t) = -N1 d φ/dt

e2(t) = -N2 d φ/dt

若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,

则有

不计铁心损失,根据能量守恒原理可得

由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系

令 K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比),则

二.变压器的结构简介

1.铁心

铁心是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高,厚度为 0.35 \0.3\0.27 mm,

表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装或绕制而成

铁心分为铁心柱和横片俩部分,铁心柱套有绕组;横片是闭合磁路之用

铁心结构的基本形式有心式和壳式两种

2.绕组

绕组是变压器的电路部分,

它是用双丝包(纸包)绝缘扁线或漆包圆线绕成

变压器的基本原理是电磁感应原理,现以单相双绕组变压器为例说明其基本工作原理:当一次侧绕组上加上电压Ú1时,流过电流Í1,在铁芯中

就产生交变磁通Ø1,这些磁通称为主磁通,在它作用下,两侧绕组分别感应电势É1,É2,感应电势公式为:E=4.44fNØm

式中:E--感应电势有效值

f--频率

N--匝数

Øm--主磁通最大值

由于二次绕组与一次绕组匝数不同,感应电势E1和E2大小也不同,当略去内阻抗压降后,电压Ú1和Ú2大小也就不同。

当变压器二次侧空载时,一次侧仅流过主磁通的电流(Í0),这个电流称为激磁电流。当二次侧加负载流过负载电流Í2时,也在铁芯中产生磁通,力图改变主磁通,但一次电压不变时,主磁通是不变的,一次侧就要流过两部分电流,一部分为激磁电流Í0,一部分为用来平衡Í2,所以这部分电流随着Í2变化而变化。当电流乘以匝数时,就是磁势。

上述的平衡作用实质上是磁势平衡作用,变压器就是通过磁势平衡作用实现了一、二次侧的能量传递。

变压器技术参数对不同类型的变压器都有相应的技术要求,可用相应的技术参数表示.如电源变压器的主要技述参数有:额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能,对于一般低频变压器的主要技述参数是:变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等.

A.电压比:

变压器两组线圈圈数分别为N1和N2,N1为初级,N2为次级.在初级线圈上加一交流电压,在次级线圈两端就会产生感应电动势.当N2>N1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,

V1>V2,该变压器为降压变压器.反之则为升压变压器.

B.变压器的效率:

在额定功率时,变压器的输出功率和输入功率的比值,叫做变压器的效率,即

η=(P2÷P1)x100%式中η为变压器的效率;P1为输入功率,P2为输出功率.

当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时,效率η等于100%,变压器将不

产生任何损耗.但实际上这种变压器是没有的.变压器传输电能时总要产生损耗,这种损耗主要有铜损和铁损.

铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗.当电流通过线圈电阻发热时,一部分电能就转变为热能而损耗.由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成,因此称为铜损.

变压器的铁损包括两个方面.一是磁滞损耗,当交流电流通过变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化,使得硅钢片内部分子相互摩擦,

放出热能,从而损耗了一部分电能,这便是磁滞损耗.另一是涡流损耗,当变压器工作时.铁芯中有磁力线穿过,在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流,由于此电流自成闭合回路形成环流,且成旋涡状,故称为涡流.涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗.

变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系,通常功率越大,损耗与输出功

率就越小,效率也就越高.反之,功率越小,效率也就越低.

C变压器的功率

变压器铁心磁通和施加的电压有关。在电流中励磁电流不会随着负载的增加而

增加。虽然负载增加铁心不会饱和,将使线圈的电阻损耗增加,超过额定容量

由于线圈产生的热量不能及时的散出,线圈会损坏,假如你用的线圈是由超导

材料组成,电流增大不会引起发热,但变压器内部还有漏磁引起的阻抗,但电

流增大,输出电压会下降,电流越大,输出电压越低,所以变压器输出功率不

可能是无限的。假如你又说了,变压器没有阻抗,那么当变压器流过电流时会

产生特别大电动力,很容易使变压器线圈损坏,虽然你有了一台功率无限的变

压器但不能用。只能这样说,随着超导材料和铁心材料的发展,相同体积或重

量的变压器输出功率会增大,但不是无限大!

编辑本段参数电源变压器标称功率、电压、电流等参数的标记,日久会脱落或

消失。有的市售变压器根本不标注任何参数。这给使用带来极大不便。下面介

绍无标记电源变压器参数的判别方法。此方法对选购电源变压器也有参考价值。

一、识别电源变压器

1.从外形识别常用电源变压器的铁芯有E形和C形两种。E形铁芯变压器呈壳式结构(铁芯包裹线圈),采用D41、D42优质硅钢片作铁芯,应用广泛。

C形铁芯变压器用冷轧硅钢带作铁芯,磁漏小,体积小,呈芯式结构(线圈包

裹铁芯)。

2.从绕组引出端子数识别电源变压器常见的有两个绕组,即一个初级和一个次级绕组,因此有四个引出端。有的电源变压器为防止交流声及其他干扰,初、次级绕组间往往加一屏蔽层,其屏蔽层是接地端。因此,电源变压器接线端子

至少是4个。

3.从硅钢片的叠片方式识别 E形电源变压器的硅钢片是交*插入的,E片和I

片间不留空气隙,整个铁芯严丝合缝。音频输入、输出变压器的E片和I片之

间留有一定的空气隙,这是区别电源和音频变压器的最直观方法。至于C形变压器,一般都是电源变压器。

二、功率的估算

电源变压器传输功率的大小,取决于铁芯的材料和横截面积。所谓横截面积,

不论是E形壳式结构,或是E形芯式结构(包括C形结构),均是指绕组所包裹的那段芯柱的横断面(矩形)面积。在测得铁芯截面积S之后,即可按

P=S2/1.5估算出变压器的功率P。式中S的单位是cm2。

例如:测得某电源变压器的铁芯截面积S=7cm2,估算其功率,得

P=S2/1.5=72/1.5=33W?剔除各种误差外,实际标称功率是30W。

三、各绕组电压的测量

要使一个没有标记的电源变压器利用起来,找出初级的绕阻,并区分次级绕组

的输出电压是最基本的任务。现以一实例说明判断方法。

例:已知一电源变压器,共10个接线端子。试判断各绕组电压。

第一步:分清绕组的组数,画出电路图。

用万用表R×1挡测量,凡相通的端子即为一个绕组。现测得:两两相通的有3组,三个相通的有1组,还有一个端子与其他任何端子都不通。照上述测量结果,画出电路图,并编号。

从测量可知,该变压器有4个绕组,其中标号⑤、⑥、⑦的是一带抽头的绕组,⑩号端子与任一绕组均不相通,是屏蔽层引出端子。

第二步:确定初级绕组。

对于降压式电源变压器,初级绕组的线径较细,匝数也比次级绕组多。因此,

像图4这样的降压变压器,其电阻最大的是初级绕组。

第三步:确定所有次级绕组的电压。

在初级绕组上通过调压器接入交流电,缓缓升压直至220V。依次测量各绕组的空载电压,标注在各输出端。如果变压器在空载状态下较长时间不发热,说明

变压器性能基本完好,也进一步验证了判定的初级绕组是正确的。

四、各次级绕组最大电流的确定

变压器次级绕组输出电流取决于该绕组漆包线的直径D。漆包线的直径可从引

线端子处直接测得。测出直径后,依据公式I=2D2,可求出该绕组的最大输出

电流。式中D的单位是mm。

编辑本段串联电源变压器与一般的器件一样,应急工作时可以将其多个变压器

在一定条件下进行串并联使用,如市售的电源变压器是完全可以满足要求。变

压器功率满足要求时,而没有合适的电压,可以将两个或多个变压器串联使用。

1.电源变压器的初级串联

在变压器计算式中有一个常数N称为匝数比,它是初级匝数与次级匝数之比,

初次级电压比关系为N,而初次级电流比关系为1/N。例如:两个初级为220V,次级为18V的变压器,N为13,如果将两个变压器的初级串联,则在单个次级上输出电压将降到9V以下。而这种情况是在单个变压器的次级电压高于成倍

用电器电源使用情况下,可以将两个或多个变压器初级串联使用。而如再将两

个次级串联就没有多大使用价值了。在此情况下,只要保证单个变压器的功率

要求,则次级输出电压不一定相同,它的输出电压计算为:V单=(V1次+V2次+……Vn次)/Vn。

2.电源变压器的次级串联电源变压器的次级串联是在单个功率满足情况下,而次级输出电压不满足时将两个或多个变压器的组合。如两个变压器的初级输入

为220V,次级输出为18V时,如要给负载供33V电压,则可以将两个变压器

的次级串联起来应用。电源变压器的次级串联也是很容易的,不同的次级输出

只要保证单个变压器功率的条件下也是可以将其次级串联应用的。在理想状况

下多个变压器的初级输入电压相同时,总输出计算式为:V总=V初单/(V1次

+V2次+……Vn次)。

电源变压器的串联应用时要注意以下几点:

(1)电源变压器在串并联时要注意变压器的同名端,串联应用时要顺串而不能反串:

(2)以上计算只是理想算法,而实际上在它们串并联后的单个变压器损耗是非常大的。每个电源变压器的次级输出电压会比上式计算结果低的。

(3)不同次级输出,次级串联应用时,可以是次级直接串联,也可以在稳压后再串联。

(4)电源电路中的共地是必须的。只有在一个参考点的条件下才能进行电位比较和电压计算。

种类及特点一般常用电源变压器的分类可归纳如下:

(1)按相数分:

(1)单相电源变压器:用于单相负荷和三相电源变压器组。

(2)三相电源变压器:用于三相系统的升、降电压。

(2)按冷却方式分:

(1)干式电源变压器:依靠空气对流进行冷却,一般用于局部照明、电子线路等小容量电源变压器。

(2)油浸式电源变压器:依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。

(3)按用途分:

(1)电力变压器:用于输配电系统的升、降电压。

(2)仪用变压器:如电压互感器、电流互感器、用于测量仪表和继电保护装置。

(3)试验变压器:能产生高压,对电气设备进行高压试验。

(4)特种变压器:如电炉变压器、整流变压器、调整变压器等。

(4)按绕组形式分:

(1)双绕组变压器:用于连接电力系统中的两个电压等级。

(2)三绕组变压器:一般用于电力系统区域变电站中,连接三个电压等级。

(3)自耦变电器:用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。

(5)按铁芯形式分:

(1)芯式变压器:用于高压的电力变压器。

(2)非晶合金变压器:非晶合金铁芯变压器是用新型导磁材料,空载电流下降约80%,是目前节能效果较理想的配电变压器,特别适用于农村电网和发展

中地区等负载率较低的地方。

(3)壳式变压器:用于大电流的特殊变压器,如电炉变压器、电焊变压器;或用于电子仪器及电视、收音机等的电源变压器。

编辑本段工作原理1[2]是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器.升压和降压用不同的抽头来实现.比共用线圈少的部分抽头电压就降低.比共用线圈多的部分抽头电压就升高.

2其实原理和普通变压器一样的,只不过他的原线圈就是它的副线圈```一般的变压器是左边一个原线圈通过电磁感应,使右边的副线圈产生电压,自耦变压

器是自己影响自己。

3自耦变压器是只有一个绕组的变压器,当作为降压变压器使用时,从绕组中

抽出一部分线匝作为二次绕组;当作为升压变压器使用时,外施电压只加在绕

组的—部分线匝上。通常把同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组,

自耦变压器的其余部分称为串联绕组,同容量的自藕变压器与普通变压器相比,不但尺寸小,而且效率高,并且变压器容量越大,电压越高.这个优点就越加

突出。因此随着电力系统的发展、电压等级的提高和输送容量的增大,自藕变

压器由于其容量大、损耗小、造价低而得到广泛应用.

由电磁感应的原理可知,变压器并不要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的目的.在图1中,当变压器原绕组W1接入交流电源U1时,变压

器原绕组每匝的电压降,电压平均分配在变压器原绕组1,2,变压器副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器就叫自藕变压器,又叫单圈变压器.

普通变压器的原,副绕组是互相绝缘的,只用磁的联系而没有电的联系,依线圈组数的不同,这种变压器又可分为双圈变压器或多圈变压器.由电磁感应的原理可知,并不要有分开的原绕组和副绕组,只有一个线圈也能达到变换电压的目的.在图1中,当原绕组W1接入交流电源U1时,原绕组每匝的电压降,电压平均分配在原绕组1,2,,副绕组W2的电压等于原绕组每匝电压乘以3,4的匝数.在U1不变的下,变更W1和W2的比例,就得到不同的U2值.这种原,副绕组直接串联,自行偶合的变压器称为自耦变压器,又叫单圈变压器.

自耦变压器中的电压,电流和匝数的关系和变压器,既:U1/U2=W1/W2=I2/I1=K

自耦变压器最大特点是,副绕组是原绕组的一部分(如图1的自耦降压变压器),或原绕组是副绕组的一部分(如图2的自耦升压变压器).

自藕变压器原,副绕组的电流方向和普通变压器一样是相反的.

在忽略变压器的激磁电流和损耗的下,可如下关系式

降压:I2=I1+I,I=I2-I1

升压:I2=I1-I,I=I1-I2

P1=U1I1,P2=U2I2

式中:

I1是原绕组电流,I2是副绕组电流

U1是原绕组电压,U2是副绕组电压

P1是原绕组功率,P2是副绕组功率

功能电源变压器的最基本型式,包括两组绕有导线之线圈,并且彼此以电感方式称合一起。当一交流电流(具有某一已知频率)流于其中之一组线圈时,于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压,而感应的电压大小取决于两线圈耦合及磁交链之程度。

一般指连接交流电源的线圈称之为「一次线圈」(Primary coil);而跨于此线圈的电压称之为「一次电压.」。在二次线圈的感应电压可能大于或小于一次电压,是由一次线圈与二次线圈问的「匝数比」所决定的。因此,电源变压器区分为

升压与降压变压器两种。大部份的电源变压器均有固定的铁芯,其上绕有

一次与二次的线圈。基于铁材的高导磁性,大部份磁通量局限在铁芯里,因此,两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中,线圈与铁芯二

者间紧密地结合,其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此,变压器之匝数比,一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升

压与降压的功能,使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物,提升输

电电压使得长途输送电力更为经济,至于降压变压器,它使得电力运用方面更

加多元化,吾人可以如是说,倘无变压器,则现代工业实无法达到目前发展的

现况。

电源变压器除了体积较小外,在电力变压器与电子变压器二者之间,并没有明

确的分界线。一般提供60Hz电力网络之电源均非常庞大,它可能是涵盖有半

个洲地区那般大的容量。电子装置的电力限制,通常受限于整流、放大,与系

统其它组件的能力,其中有些部份属放大电力者,但如与电力系统发电能力相

比较,它仍然归属于小电力之范围。

各种电子装备常用到变压器,理由是:提供各种电压阶层确保系统正常操作;提供系统中以不同电位操作部份得以电气隔离;对交流电流提供高阻抗,但对直流则提供低的阻抗;在不同的电位下,维持或修饰波形与频率响应。「阻抗」其中之一项重要概念,亦即电子学特性之一,其乃预设一种设备,即当电路组件阻

抗系从一阶层改变到另外的一个阶层时,其间即使用到一种设备-变压器。

对于电子装置而言,重量和空间通常是一项努力追求之目标,至于效率、安全

性与可靠性,更是重要的考虑因素。变压器除了能够在一个系统里占有显著百

分比的重量和空间外,另一方面在可靠性方面,它亦是衡量因子中之一要项。

在它应用方面的差别,使得电力变压器并不适合应用于电子电路上.

变压器---利用电磁感应原理,从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号的一种电器是电能传递或作为信号传输的重要元件

1.电源变压器 ---- 静止的电磁装置

电源变压器可将一种电压的交流电能变换为同频率的另一种电压的交流电能

电源变压器的主要部件是一个铁心和套在铁心上的两个绕组。

电源变压器原理

与电源相连的线圈,接收交流电能,称为一次绕组

与负载相连的线圈,送出交流电能,称为二次绕组

一次绕组的二次绕组的

电压相量 U1 电压相量 U2

电流相量 I1 电流相量 I2

电动势相量 E1 电动势相量 E2

匝数 N1 匝数 N2

同时交链一次,二次绕组的磁通量的相量为φm ,该磁通量称为主磁通

2.理想变压器

不计一次、二次绕组的电阻和铁耗,

其间耦合系数 K=1 的变压器称之为理想变压器

描述理想变压器的电动势平衡方程式为

e1(t) = -N1 d φ/dt

e2(t) = -N2 d φ/dt

若一次、二次绕组的电压、电动势的瞬时值均按正弦规律变化,

则有

不计铁心损失,根据能量守恒原理可得

由此得出一次、二次绕组电压和电流有效值的关系

令 K=N1/N2,称为匝比(亦称电压比),则

损耗当电源变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像p一个旋涡所以称为“涡流”。这个

“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热电源变压器的温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。另外要绕制电源变压器需要

用大量的铜线,这些铜导线存在着电阻,电流流过时这电阻会消耗一定的功率,这部分损耗往往变成热量而消耗,我们称这种损耗为“铜损”。所以变压器的

温升主要由铁损和铜损产生的。由于电源变压器存在着铁损与铜损,所以它

的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=输出功率/输入功率。

材料要绕制一个电源变压器我们必须对与电源变压器有关的材料要有一定的认识,为此这里我就介绍一下这方面的知识。1、铁芯材料

电源变压器使用的铁芯材料主要有铁片、低硅片,高硅片,的钢片中加入硅能

降低钢片的导电性,增加电阻率,它可减少涡流,使其损耗减少。我们通常称

为加了硅的钢片为硅钢片,电源变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系,硅钢片的质量通常用磁通密度B来表示,一般黑铁片的B值为6000-8000、低硅片为9000-11000,高硅片为12000-16000,

2、绕制电源变压器通常用的材料

漆包线,纱包线,丝包线,最常用的漆包线。对于导线的要求,是导电性能好,绝缘漆层有足够耐热性能,并且要有一定的耐腐蚀能力。一般情况下最好用QZ 型号的高强度的聚脂漆包线。

3、绝缘材料

在绕制变压器中,线圈框架层间的隔离、绕阻间的隔离,均要使用绝缘材料,

一般的电源变压器框架材料可用酚醛纸板制作,层间可用聚脂薄膜或电话纸作

隔离,绕阻间可用黄腊布作隔离。

4、浸渍材料

电源变压器绕制好后,还要过最后一道工序,就是浸渍绝缘漆,它能增强电源

变压器的机械强度、提高绝缘性能、延长使用寿命,一般情况下,可采用甲酚

清漆作为浸渍材料。

比较一、电源变压器的制作中,线圈的机器绕制和手工绕制各有什么优缺点?

机器绕制电源变压器的优点是效率高且外观成形漂亮,但绕制高个子小洞眼的

环型变压器却比较麻烦,而且在绝缘处理工艺的可靠性方面反不如手工绕制到

位。手工绕制可以将变压器的漏磁做得非常小,其在绕制过程中能针对线圈匝

数的布局随时予以调整,所以真正的Hi–END变压器一定是纯手工绕制,纯手

工绕制的唯一缺点是效率低、速度慢。

二、环型、EI型、R型、C型几种电源变压器哪一种最好?

它们各有其优缺点而不存在谁最好之说,所以严格来讲哪一种电源变压器都可

以做得最好。从结构上来讲,环型能够做到漏磁最小,但声音听感方面EI型则可以把中频密度感做得更好一些。单就磁饱和而言,EI型要比环型强,但在效率上则环型又优于EI型。尽管如此,其问题的关键还是在于你能不能扬长避短而将它们各自的优点充分发挥出来,而这才是做好电源变压器的最根本。

目前的进口放大器中,环型电源变压器的应用仍然是主流,这基本说明了一个

问题。发烧友对电源变压器的评价要客观公正,你不能拿一个没做好的东西作

参考而说它不好。有人说环型电源变压器容易磁饱和,那你为什么不去想办法

把它做到不容易磁饱和?而原本通过技术手段是可以做到这一点的。不下足功夫或者一味地为了省成本,那它当然就容易磁饱和了。同理,只要你认真制作,

EI型电源变压器的效率也是能做到很高的。

电源变压器的品质好坏对声音的影响很大,因为电源变压器的传输能量与铁芯、线圈密切关联,其传递速率对声音的影响起决定性作用。像EI型电源变压器,人们通常觉得它的中频比较厚,高频则比较纤细,为什么呢?因为它的传输速度相对比较慢。而环型呢?低频比较猛,中高频则又稍弱一点,为什么?因为它传

输速度比较快,但是如果通过有效的结构改变,你就可以把环型和EI型都做得非常完美,所以关键还是要看你怎么做。

不过至少可以肯定一点的是,R型电源变压器不是太容易做好。用它来做小电

流的前级功放和CD唱机电源还可以,如果用来做后级功放的电源,则有比较

严重的缺陷。因为R型电源变压器本身的结构形式不太容易改变,而环型和EI 型则相对容易通过改变结构来达到靓声目的。采用R型电源变压器制作的功率放大器电源,通常声音很板结而匮乏灵气,低频往往没有弹跳力而显得较硬。

三、电源变压器铁芯的硅钢片含硅量越大就越好吗?

未见得,矽钢片含硅量的大小对变压器的质量影响不是很大,而有取向和无取

向则和铁芯的型号有关系。其次,即使是同样型号的铁芯如果你工艺处理不好,那品质差别也是很大的,其差别有时甚至高达百分之四五十。

好的铁芯而同样的材料其热处理和线卷绕制工艺十分关键,良好的热处理只需很小的10mA激磁电流就能达到15000高斯,而不好的热处理则可能要50mA 的激磁电流才能达到相应的15000高斯,这二者之间的悬殊差别是很大的。从专业的角度来判断铁芯的好与不好,主要是通过激磁电流、铁损耗、饱和参数几项指标来进行综合性评价。

四、环型电源变压器的带式硅钢片若采用了拼接工艺,是不是就意味着品质肯定不好?

还不能一概而论,但是拼接的断位头不易太多,因为多一个断位就多了一个漏磁点,所以接头点最好不要超过2–3个。制作工艺上凡断头拼接均要予先经过酸洗处理,但制造高档音响器材的环型变压器,严格来讲还是采用无拼接的矽钢片为最好,其工艺质量会更有保障。

五、电源变压器中的硅钢片材料有什么讲究?

由于硅钢在交变磁场中的损耗很小,所以电源变压器主要都是采用硅钢片来作磁性材料。硅钢片可分为热轧和冷轧两类,冷轧硅钢带由于具有较高的导磁系数和较低的损耗,因此用来制作电源变压器具有体积小、重量轻、效率高的优势。热轧硅钢带的性能则略逊色于冷轧硅钢带。

普通的EI型电源变压器是将硅钢板冲制成0.35–0.5mm厚的E型和I型片子,经过热处理后再插入绕组线包内,这类铁芯以使用热轧硅钢片居多(含硅量很高的优质硅钢片型号为D41、D42、D43、D301)。环型和C型电源变压器的铁芯则是采用冷轧硅钢带经卷绕而成形,其中C型电源变压器系经热处理浸漆后再切开制成。

电源变压器的漏电感是由未穿过初、次级线圈的磁通产生的,这些磁通穿过空气而自成闭合磁路。增强电源变压器变压器初、次级间的耦合密度可以减小漏感。良好的电源变压器其漏感应不超过初级线圈电感的1/100,高保真Hi–Fi用的胆机输出变压器则不应超过1/500。

判断音响用电源变压器硅钢片质量高低的重要参数之一是硅钢片的最大磁力线密度。常用的几种优质硅钢片型号如下∶D41–D42,最大磁力线密度(单位–GS 高斯)10000–12000GS;D43,最大磁力线密度11000–12000GS;D301,最大磁力线密度12000–14000GS。

检测一、中周电源变压器的检测:??

A、将万用表拨至R×1挡,按照中周变压器的各绕组引脚排列规律,逐一检查

各绕组的通断情况,进而判断其是否正常。

B、检测绝缘性能:将万用表置于R×10k挡,做如下几种状态测试:??

(1)初级绕组与次级绕组之间的电阻值;??

(2)初级绕组与外壳之间的电阻值;??

(3)次级绕组与外壳之间的电阻值。

上述测试结果分出现三种情况:??

(1)阻值为无穷大:正常;??

(2)阻值为零:有短路性故障;??

(3)阻值小于无穷大,但大于零:有漏电性故障。??

二、电源变压器的检测:??

A、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂,脱焊,绝缘材料是否有烧焦痕迹,铁芯紧固螺杆是否有松动,硅钢片有无锈蚀,绕组线圈是否有外露等。

B、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁芯与初级,初级与各次级、铁

芯与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均应

指在无穷大位置不动。否则,说明变压器绝缘性能不良。

C、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕组的电阻值为

无穷大,则说明此绕组有断路性故障。

D、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧

引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则标出额定电压值,如

15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。

E、空载电流的检测。

(1)直接测量法。将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交流电流挡(500mA,串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便

是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10%~20%。一般常见电子设

备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多,则说明变压器有短路性故障。

(2)间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W的电阻,次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后,用两表笔测出电阻R两端的电压降U,然后用欧姆定律算出空载电流I空,即I空=U/R。

F、空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电,用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值,允许误差范围一般为:高压绕组≤±10%,低压绕组≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。

G、一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝缘材料质量较好,允许温升还可提高。

H、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时,有时为了得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压器时,参加串联的各绕组的同名端必须正确连接,不能搞错。否则,变压器不能正常工作。I.电源变压器短路性故障的综合检测判别。电源变压器发生短路性故障后的主要症状是发热严重和次级绕组输出电压失常。通常,线圈内部匝间短路点越多,短路电流就越大,而变压器发热就越严重。检测判断电源变压器是否有短路性故障的简单方法是测量空载电流(测试方法前面已经介绍)。存在短路故障的变压器,其空载电流值将远大于满载电流的10%。当短路严重时,变压器在空载加电后几十秒钟之内便会迅速发热,用手触摸铁芯会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。

国内四大变压器制造厂商为:沈阳变压器厂(2004年被特变电工股份有限公司兼并),西安变压器厂,保定变压器厂,特变电工股份有限公司,国外有名的公司有西门子,ABB等。

电源变压器磁屏蔽

人造卫星远离地面几千至几万千米,为了使各种资料正确无误发回地球,应避免卫星上的各种仪器间的相互干扰和宇宙磁场的影响;在电信技术中,有些通信设备的线圈会产生互感;各种精密仪器仪表,为保持精确,必须避免杂散磁场和地磁场的影响,这一切必须用到磁屏蔽。怎样进行磁屏蔽?可以先做一个简单实验研究一下。

拿1块铜板(或1张厚纸板)放在1块永久磁铁下面一定距离处,桌上放一根铁针,使永久磁铁和铜板(或厚纸板)一起慢慢往下移动,当永久磁铁离桌面

一定高度时,铁针就被吸到铜板(或厚纸板)上,记下这个高度。

将铜板换成铁板,重复上述实验,这时永久磁铁必须放得离铁针更近时才能把

铁针吸到铁板上,这表明铁板挡住了一部分磁感线。如果用的是纯铁板,永久

磁铁必须放得更近才能吸起铁针。这表明纯铁板挡住了更多的磁感线。

如用纯铁罩把永久磁铁完全包围起来,互相不接触,即使铁针再靠近一些纯铁罩,也不能被吸起来。这是因为铜板或厚纸板是非磁性材料,磁感线可以毫无

阻挡地穿过它们,所以铁针很容易吸起来。铁板是磁性材料,它的磁导率较大,有良好的导磁作用,凡进入铁板的磁感线大部分集中在铁板里了。将纯铁做成

屏蔽罩,把永久磁铁封闭起来,永久磁铁的磁感线绝大部分都集中在纯铁屏蔽

罩内。屏蔽罩约厚,屏蔽效果越好。如果永久磁铁或其他能够产生磁场的物体

置于纯铁屏蔽罩外面,则罩外的磁感线也基本上不能进入罩内,对于罩内的物

体同样可以免受罩外磁场的影响,从而达到了屏蔽目的。

对于高频交变磁场,情况就迥然不同了。铜和铝等导电性能良好的金属反而是

理想的磁屏蔽材料。铜罩之所以能够屏蔽高频交变磁场,其原因在于高频交变

磁场能在铜罩上引起很大的涡流,由于涡流的去磁作用,铜罩处的磁场大大减弱,以致罩内的高频交变磁场不能穿出罩外。同样道理,罩外的高频交变磁场

也不能穿入罩内,从而达到磁屏蔽的目的。通常金属的电阻率越小,引起的涡

流越大,用这种金属做成的屏蔽罩屏蔽效果越好。铁等磁性材料的电阻率一般

都较大,引起的涡流就小,去磁作用就小;另一方面,磁性材料的高频功率损

耗大,屏蔽效果差,因此屏蔽高频交变磁场时不采用磁性材料。

屏蔽的原理是相同的。但是在高频情况下,目前还没有导磁率很高的材料用于

屏蔽。在低频状态下磁导率很高的材料,到了高频状态,磁导率就变得很低了。即使专用的高频铁氧体,也很难超过100,与低频下硅钢片或者纯铁数千上万

的磁导率相比差的很多,不能有效地聚集磁场。同时,这些材料都是一次性成

型材料,烧制完成以后不能二次加工以适应不同的需要。因此,才不得不使用

涡流损耗、反电动势产生反向磁场的方式来实现屏蔽。而产生涡流最好的材料,就是如纯铜、纯铝等低电阻率的材料。

编辑本段国家标准目录GB 1094.3-2003 电力变压器第3部分: 绝缘水平、绝

缘试验和外绝缘空气间隙

· GB 1094.5-2003 电力变压器第5部分: 承受短路的能力

· GB 13223-2003 火电厂大气污染物排放标准

· GB 156-2003 标准电压

· GB 19212.1-2003 电力变压器、电源装置和类似产品的安全第1部分: 通用要求和试验

· GB/T 10760.1-2003 离网型风力发电机组用发电机第1部分: 技术条件

· GB/T 10760.2-2003 离网型风力发电机组用发电机第2部分: 试验方法

· GB/T 1094.10-2003 电力变压器第10部分: 声级测定

· GB/T 12325-2003 电能质量供电电压允许偏差

· GB/T 14099.1-2004 燃气轮机采购第1部分:总则与定义

· GB/T 14099.2-2004 燃气轮机采购第2部分:标准参考条件与额定值

· GB/T 15146.11-2004 反应堆外易裂变材料的核临界安全基于限制和控制慢化剂的核临界安

· GB/T 17625.6-2003 电磁兼容限值对额定电流大于16A的设备在低压供电系统中产生的谐波电

· GB/T 17680.10-2003 核电厂应急计划与准备准则核电厂营运单位应急野外辐射监测、取样与分析准

· GB/T 17680.6-2003 核电厂应急计划与准备准则场内应急响应职能与组织机构

· GB/T 17680.7-2003 核电厂应急计划与准备准则场内应急设施功能与特性

· GB/T 17680.8-2003 核电厂应急计划与准备准则场内应急计划与执行程序

· GB/T 17680.9-2003 核电厂应急计划与准备准则场内应急响应能力的保持

· GB/T 18039.3-2003 电磁兼容环境公用低压供电系统低频传导骚扰及信号传输的兼容水平

· GB/T 18039.5-2003 电磁兼容环境公用供电系统低频传导骚扰及信号传输的电磁环境

· GB/T 18451.2-2003 风力发电机组功率特性试验

· GB/T 19068.1-2003 离网型风力发电机组第1部分: 技术条件

· GB/T 19068.2-2003 离网型风力发电机组第2部分: 试验方法

· GB/T 19068.3-2003 离网型风力发电机组第3部分: 风洞试验方法

· GB/T 19069-2003 风力发电机组控制器技术条件

· GB/T 19070-2003 风力发电机组控制器试验方法

· GB/T 19071.1-2003 风力发电机组异步发电机第1部分: 技术条件

· GB/T 19071.2-2003 风力发电机组异步发电机第2部分: 试验方法

· GB/T 19072-2003 风力发电机组塔架

· GB/T 19073-2003 风力发电机组齿轮箱

· GB/T 19115.1-2003 离网型户用风光互补发电系统第1部分: 技术条件

· GB/T 19115.2-2003 离网型户用风光互补发电系统第2部分: 试验方法

· GB/T 19184-2003 水斗式水轮机空蚀评定

· GB/T 19519-2004 标称电压高于1000V的交流架空线路用复合绝缘子-定义、试验方法及

· GB/T 19568-2004 风力发电机组装配和安装规范

· GB/T 2694-2003 输电线路铁塔制造技术条件

· GB/T 2893.1-2004 图形符号安全色和安全标志第1部分:工作场所和公共区域中安全标志的

· GB/T 2900.33-2004 电工术语电力电子技术

· GB/T 2900.36-2003 电工术语电力牵引

· GB/T 2900.49-2004 电工术语电力系统保护

开关电源技术规格书

开关电源技术规格书 Switching Power Supply Specification 型号Model: 1305AC 拟制(Editor) :段家贵 审核(Verifier) : 批准(Approver) : 版本(Edition) :1305 1、总则Introduction 该款电源参考intel提出的ATX12V V2.31标准设计制造,额定输出功率90W。 。 The Power Supply was designed reference Intel Power Supply Design Guide ATX12V 2.31. Rated output total power is90W. 2、电气特性Electrical 2.1、 2.2、直流精度 [鍵入文字]

注:当+12V处于峰值电流负载时,输出电压范围为±10%。 Note: At +12VDC peak loading, regulation at the +12V outputs can go to ±10%. 2.3、直流功率分布Typical Power Distribution 2.4、 注意:1、噪声与纹波的测试带宽为10Hz~20MHz; 2、在测试噪音与纹波期间,用一个0.1UF瓷片电容和10UF的电解电容并接在输出端上。 Note: 1、Ripple and noise are defined as periodic or random signals over a frequency band of 10Hz to 20 MHz. 2、Measurements shall be made with an oscilloscope with 20 MHz of bandwidth. Outputs should be bypassed at the connector with a 0.1μF ceramic disk capacitor and a 10 μF electrolytic capacitor to simulate system loading. 2.5、电源效率Efficiency 在25℃下,直流输入11.4V-12.6V 、Intel规定的满负载条件下,电源效率不小于80%。 The efficiency of the power supply should be greater than or equal to 80%, at nominal input voltage of DC 11.4V-12.6V input, under the load conditions defined in the form factor specific sections of intel PSDG, at 25℃。

开关电源中的电子变压器有何作用

开关电源中的电子变压器有何作用 电子变压器,具有将市电的交变电压转变为直流后再通过半导体开关器件以及电子元件和高频变压器绕组构成一种高频交流电压输出的电子装置,也是在电子学理论中所讲述的一种交直交逆变电路。无论是直流电源还是交流电源,都要使用由软磁磁芯制成的电子变压器(软磁电磁元件)。 1、起改变输出频率作用的倍频或分频变压器; 2、起储能作用的储能电感器,起帮助半导体开关换向作用的换向电感器; 3、起变换电压、电流或脉冲检测信号的电压互感器、电流互感器、脉冲互感器、直流互感器、零磁通互感器、弱电互感器、零序电流互感器、霍尔电流电压检测器; 4、起电压和功率变换作用的电源变压器,功率变压器,整流变压器,逆变变压器,开关变压器,脉冲功率变压器; 5、起交流和直流滤波作用的滤波电感器; 6、起调节电感作用的可控电感器和饱和电感器;

7、起传递脉冲、驱动和触发信号作用的脉冲变压器,驱动变压器,触发变压器; 8、起吸收浪涌电流作用的吸收电感器,起减缓电流变化速率的缓冲电感器; 9、起原边和副边绝缘隔离作用的隔离变压器,起屏蔽作用的屏蔽变压器; 10、起开关作用的磁性开关电感器和变压器; 11、起传递宽带、声频、中周功率和信号作用的宽带变压器,声频变压器,中周变压器; 12、起稳定输出电压或电流作用的稳压变压器(包括恒压变压器)或稳流变压器,起调节输出电压作用的调压变压器; 13、起单相变三相或三相变单相作用的相数变换变压器,起改变输出相位作用的相位变换变压器(移相器); 14、起抑制电磁干扰作用的电磁干扰滤波电感器,起抑制噪声作用的噪声滤波电感器; 15、起改变输出阻抗与负载阻抗相匹配作用的匹配变压器。

开关电源变压器测试标准

开关电源变压器测试标准 正常的试验大气条件(除有规定条件除外,均应在正常试验条件下进行试验): 温 度: 15~35℃ 相对湿度: 45%~75% 气 压: 86~106kPa 一、直流铜阻 目的:保证每一绕组使用正确的漆包线规格。 仪器:TH2511低直流电阻测试仪。 方法:变压器各绕组在温度为20℃时的直流电阻,应符合产品规格书的标准。 若测量环境温度不等于20℃时,应按下面的公式换算 R 20=θ +5.2345 .254R θ 式中: R 20——温度为20时的直流电阻,Ω; R θ ——温度为θ 时测得的直流电阻,Ω; θ——测量时的环境温度,℃。 二、电感量 目的:确保使用正确的磁性材料及绕组圈数的正确性。 仪器:WK3255B 电桥。 方法:对变压器测试端施加额定条件的电桥,测试电感量。见图1 图1 开路

三、直流叠加 目的:检验磁芯的磁饱和特性或实际工作条件下的磁芯特性。 仪器:WK3255B 电桥;FJ1772A 直流磁化电源。 方法:对变压器测试端施加规定的直流电流,用电桥测试电感量。见图2 图2 图中I 0 —— 在测试端N1绕组施加的直流电流 四、漏感 目的:保证绕组处于骨架上正确的位置以及磁性材料的气隙大小的正确性。 仪器:WK3255B 电桥。 方法:将所测变压器次级端短路,在初级端施加额定条件的电桥测试电感量。 见图3 图3 五、绝缘电阻 目的:保证每一绕组对磁芯、静电屏蔽及各绕组间绝缘电阻性能满足所需的 技术指标。 仪器:2679绝缘电阻测试仪。 短 路

方法:用绝缘电阻测试仪对变压器的初次级绕组间或绕组和磁芯、静电屏蔽间施加直流电压500V,测试绝缘电阻值。 不作包装或简易包装的非灌封、浇注结构的元件,测量常态绝缘电阻 前,可先进行预处理。预处理方法:清除变压器表面的尘垢,再将变 压器放入温度80±5℃的烘箱内,保持表1规定的时间从箱内取出, 在正常大气条件下放置48h。 表1 六、绝缘耐压 目的:保证绕组使用了正确的材料和绕组处于正确的位置并提供所需的安全隔离等级。 仪器:2671绝缘耐压测试仪。 方法:将试验电压施加在被测绕组与磁芯、静电屏蔽间,其他绕组与磁芯及静电屏蔽相连。 试验电压在2KV以上时,应从零开始逐渐升高电压至规定值,并保持 规定时间,然后逐渐将试验电压降至零再切断电源。 七、相位 目的:保证每个绕组绕线方向的正确性,即同名端位置是否符合要求。 仪器:3250综合测试仪。 图4 左图黑点标明该变压器的同名端;即表示1、3为绕组的绕线起头端。

开关电源变压器参数设计步骤详解

开关电源高频变压器设计步骤 步骤1确定开关电源的基本参数 1交流输入电压最小值u min 2交流输入电压最大值u max 3电网频率F l开关频率f 4输出电压V O(V):已知 5输出功率P O(W):已知 6电源效率η:一般取80% 7损耗分配系数Z:Z表示次级损耗与总损耗的比值,Z=0表示全部损耗发生在初级,Z=1表示发生在次级。一般取Z=0.5 步骤2根据输出要求,选择反馈电路的类型以及反馈电压V FB 步骤3根据u,P O值确定输入滤波电容C IN、直流输入电压最小值V Imin 1令整流桥的响应时间tc=3ms 2根据u,查处C IN值 3得到V imin 确定C IN,V Imin值 u(V)P O(W)比例系数(μF/W)C IN(μF)V Imin(V) 固定输 已知2~3(2~3)×P O≥90 入:100/115 步骤4根据u,确通用输入:85~265已知2~3(2~3)×P O≥90 定V OR、V B 固定输入:230±35已知1P O≥240 1根据u由表查出V OR、V B值

2 由V B 值来选择TVS 步骤5根据Vimin 和V OR 来确定最大占空比 Dmax V OR Dmax= ×100% V OR +V Imin -V DS(ON) 1设定MOSFET 的导通电压V DS(ON) 2 应在u=umin 时确定Dmax 值,Dmax 随u 升高而减小 步骤6确定初级纹波电流I R 与初级峰值电流I P 的比值K RP ,K RP =I R /I P u(V) K RP 最小值(连续模式)最大值(不连续模式) 固定输入:100/1150.41通用输入:85~2650.441固定输入:230±35 0.6 1 步骤7确定初级波形的参数 ①输入电流的平均值I AVG P O I A VG= ηV Imin ②初级峰值电流I P I A VG I P = (1-0.5K RP )×Dmax ③初级脉动电流I R u(V) 初级感应电压V OR (V)钳位二极管反向击穿电压V B (V) 固定输入:100/115 6090通用输入:85~265135200固定输入:230±35 135 200

25W系列开关电源规格书

SPECIFICATION MODEL DC VOLTAGE RATED CURRENT CURRENT RANGE RATED POWER OUTPUT VOLTAGE ADJ. RANGE LINE REGULATION LOAD REGULATION SETUP, RISE TIME HOLD TIME (Typ.)VOLTAGE RANGE FREQUENCY RANGE EFFICIENCY(Typ.)AC CURRENT (Typ.) INPUT INRUSH CURRENT (Typ.)LEAKAGE CURRENT SAFETY STANDARDS WORKING TEMP. WORKING HUMIDITY STORAGE TEMP., HUMIDITY TEMP. COEFFICIENT VIBRATION MTBF DIMENSION OTHERS NOTE PACKING OVER LOAD OVER VOLTAGE 12V 15V 24V 2.1A 1.7A 1.1A 0 ~ 2.1A 0 ~ 1.7A 0 ~ 1.1A 25.5W 26.4W 100mVp-p 100mVp-p 100mVp-p 1.0%10.8 ~ 13.2V 13.5 ~ 16.5V 21.6 ~ 26.4V 1.0% 1.0%0.5%0.5%0.5%0.5% 0.5% % 0.5300ms, 50ms/230VAC 800ms, 50ms/115VAC at full load 90ms/230VAC 12ms/115VAC at full load 85 ~ 264VAC 120 ~ 370VDC 47 ~ 63Hz 72%/115VAC 76%/115VAC 77%/115VAC 80%115VAC 0.6A/115VAC 0.35A/230VAC COLD START 13A/115VAC 25A/230VAC <0.75mA / 240VAC 105 ~ 150%rated output power 5.75V ~ 6.75V 13.8V ~ 16.2V 17.25V ~ 20.25V 27.6V ~ 32.4V Protection type :Hiccup mode, recovers automatically after fault condition is removed.Protection type :Hiccup mode, recovers automatically after fault condition is removed. -10 ~ +60(Refer to output load derating curve)20 ~ 90% RH non-condensing -20 ~ +85 , 10 ~ 95% RH 0.03%/(0 ~ 50) 10 ~ 500Hz, 2G 10min./1cycle, period for 60min. each along X,Y, Z axes 330.8K hrs min. MIL-HDBK-217F (25) 99*97*36mm (L*W*H)5V 5A 0 ~ 5A 25W 25.2W 50mVp-p 2.0%4.75 ~ 5.5V 0.5%1.0% S-25-5S-25-12S-25-15S-25-240.39Kg; 45pcs/18Kg/0.9CUFT UL1012,TUV EN60950-1Approved Compliance to EN55022 (CISPR22) Class B HARMONIC CURRENT EMS IMMUNITY Compliance to EN61000-3-2,-3 Compliance to EN61000-4-2,3,4,5; ENV50204, EN55024, Light industry level, criteria A Universal AC input / Full range Protections:Short circuit/Over load/Over voltage Cooling by free air convection 100% full load burn-in test Fixed switching frequency at 56KHz 2 years warranty Features : RIPPLE & NOISE (max.)Note.2VOLTAGE TOLERANCE Note.3EMI CONDUCTION & RADIATION ENVIRONMENT PROTECTION SAFETY &EMC (Note 4)WITHSTAND VOLTAGE ISOLATION RESISTANCE I/P-O/P:3KVAC I/P-FG:1.5KVAC O/P-FG:0.5KVAC I/P-O/P, I/P-FG, O/P-FG:100M Ohms/500VDC 1. All parameters NOT specially mentioned are measured at 230VAC input, rated load and 25of ambient temperature. 2. Ripple & noise are measured at 20MHz of bandwidth by using a 12" twisted pair-wire terminated with a 0.1uf & 47uf parallel capacitor. 3. Tolerance : includes set up tolerance, line regulation and load regulation. 4. The power supply is considered a component which will be installed into a final equipment. The final equipment must be re-confirmed that it still meets EMC directives.

变压器开关电源致命原理

变压器开关电源致命原理 在Toff期间,控制开关K关断,流过变压器初级线圈的电流突然为0。由于变压器初级线圈回路中的电流产生突变,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,必须要求流过变压器次级线圈回路的电流也跟着突变,以抵消变压器初级线圈电流突变的影响,要么,在变压器初级线圈回路中将出现非常高的反电动势电压,把控制开关或变压器击穿。 如果变压器铁心中的磁通ф产生突变,变压器的初、次级线圈就会产生无限高的反电动势,反电动势又会产生无限大的电流,而电流在线圈中产生的磁力线又会抵制磁通的变化,因此,变压器铁心中的磁通变化,最终还是要受到变压器初、次级线圈中的电流来约束的。 因此,在控制开关K关断的Toff期间,变压器铁心中的磁通主要由变压器次级线圈回路中的电流来决定,即: e2 =-N2*dф/dt =-L2*di2/dt = i2R —— K关断期间 (1-64) 式中负号表示反电动势e2的极性与(1-62)式中的符号相反,即:K接通与关断时变压器次级线圈产生的感应电动势的极性正好相反。对(1-64)式阶微分方程求解得: 式中C为常数,把初始条件代入上式,就很容易求出C,由于控制开关K由接通状态突然转为关断时,变压器初级线圈回路中的电流突然为0,而变压器铁心中的磁通量不能突变,因此,变压器次级线圈回路中的电流i2一定正好等于控制开关K接通期间的电流i2(Ton+),与变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路电流之和。所以(1-65)式可以写为: (1-66)式中,括弧中的第一项表示变压器次级线圈回路中的电流,第二项表示变压器初级线圈回路中励磁电流被折算到变压器次级线圈回路的电流。 图1-16-a单激式变压器开关电源输出电压uo等于: (1-68)式中的Up-就是反击式输出电压的峰值,或输出电压最大值。由此可知,在控制开关K关断瞬间,当变压器次级线圈回路负载开路时,变压器次级线圈回路会产生非常高的反电动势。理论上需要时间t等于无限大时,变压器次级线圈回路输出电压才为0,但这种情况一般不会发生,因为控制开关K的关断时间等不了那么长。 从(1-63)和(1-67)式可以看出,开关电源变压器的工作原理与普通变压器的工作原理是不一样的。当开关电源工作于正激时,开关电源变压器的工作原理与普通变压器的工作原理基本相同;当开关电源工作于反激时,开关电源变压器的工作原理相当于一个储能电感。 如果我们把输出电压uo的正、负半波分别用平均值Upa、Upa-来表示,则有: 分别对(1-71)和(1-72)两式进行积分得: 由此我们可以求得,单激式变压器开关电源输出电压正半波的面积与负半波的面积完全相等,即: Upa×Ton = Upa-×Toff —— 一个周期内单激式输出 (1-75) (1-75)式就是用来计算单激式变压器开关电源输出电压半波平均值Upa和Upa-的表达式。

开关电源中变压器的八种检测方法

开关电源中变压器的八种检测方法 1、通过观察变压器的外貌来检查其是否有明显异常现象。如线圈引线是否断裂、脱焊、绝缘材料是否有烧焦痕迹、铁心紧固螺杆是否有松动、硅钢片有 无锈蚀、绕组线圈是否有外露等。 2、绝缘性测试。用万用表R×10k挡分别测量铁心与初级,初级与各次级、铁心与各次级、静电屏蔽层与衩次级、次级各绕组间的电阻值,万用表指针均 应指在无穷大位置不动。否则,说明变压器绝缘性能不良。 3、线圈通断的检测。将万用表置于R×1挡,测试中,若某个绕组的电阻 值为无穷大,则说明此绕组有断路性故障。 4、判别初、次级线圈。电源变压器初级引脚和次级引脚一般都是分别从两侧引出的,并且初级绕组多标有220V字样,次级绕组则标出额定电压值,如 15V、24V、35V等。再根据这些标记进行识别。 5、空载电流的检测。 a、直接测量法。将次级所有绕组全部开路,把万用表置于交流电流挡 (500mA,串入初级绕组。当初级绕组的插头插入220V交流市电时,万用表所指示的便是空载电流值。此值不应大于变压器满载电流的10%~20%。一般常见电 子设备电源变压器的正常空载电流应在100mA左右。如果超出太多,则说明变 压器有短路性故障。 b、间接测量法。在变压器的初级绕组中串联一个10?/5W的电阻,次级仍全部空载。把万用表拨至交流电压挡。加电后,用两表笔测出电阻R两端的电 压降U,然后用欧姆定律算出空载电流I空,即I空=U/R。F?空载电压的检测。将电源变压器的初级接220V市电,用万用表交流电压接依次测出各绕组的空载电压值(U21、U22、U23、U24)应符合要求值,允许误差范围一般为:高压绕组 ≤±10%,低压绕组≤±5%,带中心抽头的两组对称绕组的电压差应≤±2%。 6、一般小功率电源变压器允许温升为40℃~50℃,如果所用绝缘材料质 量较好,允许温升还可提高。 7、检测判别各绕组的同名端。在使用电源变压器时,有时为了得到所需的次级电压,可将两个或多个次级绕组串联起来使用。采用串联法使用电源变压

开关电源检验规范.

1、目的 通过进行相关的测试检验评估,确保产品符合安规及品质要求。 2、适用范围 适用于本公司所开发/设计的所有开关电源产品。 3、检验所用仪器与设备 检验所需的设备均须为校验合格的设备,其精度必须高于测试所要求的精度至少一位。 4、检验试验的一般条件 4.1 检验试验的环境要求 如无特殊要求,则试验应在下列环境条件下进行: 环境温度:20 ~ 30℃; 相对湿度:35% ~ 75%; 大气压力:70 ~ 106KPa。 4.2 检验方法 各检验项目内有检验方法,具体的检验操作方法参考《检验作业指导书》。 5、检验基本原则及判定准则 5.1 检验基本原则 5.1.1 以《检验规范》、《产品规格书》依据,以测试数据为准则。 5.1.2 检验过程中若发现问题比较严重且比较多,需立即停止并及时向上级汇报。 5.1.3 检验过程中,若抽样产品出现问题,但不影响测试的正常进行,则需测完样机的全部项目。 5.2 不合格项目分类 5.2.1 致命问题 安规测试不合格;导致电源损坏的所有项目。 5.2.2 严重问题 技术指标未达到规格的要求;抗干扰性指标未达到规格要求。 5.2.3 一般问题 测试中指标的裕量不足。 5.2.4 讨论问题 研究性测试未合格项目;产品规格书中未界定的项目。 修改记录版次修订日期批准审核编写 唐恿 2012.3.3

6、检验试验项目 说明:以下检验方法,参照IEC 、GB 、CE 、UL 等标准的通用检验方法;检验项目以产品规格书规定的为准,产品规格书有要求的项目为必检项目,产品规格书未要求的项目可不检验;检验条件如果产品规格书有规定,则以产品规格书为准;当客户对检验项目和检验方法等有特别要求时,以客户的要求为准。输入全电压范围是指输入由最低输入电压到最高输入电压连续调节,但数据只需记录最低输入电压,额定输入电压,最高输入电压的情况。输出全负载范围是指输出负载由最小负载到额定负载连续调节,但数据只需记录最小负载,半载,额定负载的情况。高温低温分别指产品的工作温度或存储温度的上限和下限。输入电源的频率要求为最小输入电压时47Hz (当设备能力达不到47 Hz 时按设备能达到的最小频率输入)、最大输入电压时63Hz 、额定高电压输入时为50 Hz 、额定低电压输入时为60 Hz 。 检验试验范围包含但不限于以下项目: 6.1 电气性能测试:空/负载输入输出电压、负载输入输出电压/电流/功率、效率、纹波&噪声、功率 因素、动态响应、开机时间、异常保护,耐压绝缘、漏电、接地、老化、温升等测试。 6.2 环境适应性检验:高温、低温启动,高温、低温ON/OF 循环冲击,高温、低温储存等试验。 6.3 机械检验:外观要求、尺寸测量、标记检查,跌落、振动、模拟运输等试验。 6.4 重要元器件检验:变压器、电感、场效应管、输出整流二极管、桥堆、滤波电容、X 电容、Y 电 容等重要元器件的型号、规格、厂商、生产批号的检验。 6.1 电气性能测试: 6.1.1 空载输入功率 测试说明: 参照产品Spec.,测试空载输入功率须在Spec.标示范围内,同时也需符合下表的限值(输入115V/60Hz 和(或)230V/50Hz 两种模式下测试): 输出功率标称值Po(W) 空载输入功率限值(W) 0 < Po < 60 1 MAX. 60 ≤ Po ≤ 200 3 MAX. 测试方框图: 图1 测试方法: 1. 先如图1 布置好测试电路。 2. 产品输入额定电压&频率。 3. 电源输出处于空载状态。 4. 读取电参数测量仪上输入功率,此时功率为空载输入功率。 判定标准: 空载输入功率超标: 严重问题 6.1.2 空载输出电压 测试说明: AC 电源 电参数测量仪 待测试 电源 电子负载

(整理)反激式开关电源变压器设计原理.

反激式开关电源变压器设计原理 (Flyback Transformer Design Theory) 第一节. 概述. 反激式(Flyback)转换器又称单端反激式或"Buck-Boost"转换器.因其输出端在原边绕组断开电源时获得能量故而得名.离线型反激式转换器原理图如图. 一、反激式转换器的优点有: 1. 电路简单,能高效提供多路直流输出,因此适合多组输出要求. 2. 转换效率高,损失小. 3. 变压器匝数比值较小. 4. 输入电压在很大的范围内波动时,仍可有较稳定的输出,目前已可实现交流输入在 85~265V间.无需切换而达到稳定输出的要求. 二、反激式转换器的缺点有: 1. 输出电压中存在较大的纹波,负载调整精度不高,因此输出功率受到限制,通常应用于150W以下. 2. 转换变压器在电流连续(CCM)模式下工作时,有较大的直流分量,易导致磁芯饱和,所以必须在磁路中加入气隙,从而造成变压器体积变大. 3. 变压器有直流电流成份,且同时会工作于CCM / DCM两种模式,故变压器在设计时较困难,反复调整次数较顺向式多,迭代过程较复杂. 第二节. 工作原理 在图1所示隔离反驰式转换器(The isolated flyback converter)中, 变压器" T "有隔离与扼流之双重作用.因此" T "又称为Transformer- choke.电路的工作原理如下: 当开关晶体管 Tr ton时,变压器初级Np有电流 Ip,并将能量储存于其中(E = LpIp / 2).由于Np与Ns极性相反,此时二极管D反向偏压而截止,无能量传送到负载.当开关Tr off 时,由楞次定律 : (e = -N△Φ/△T)可知,变压器原边绕组将产生一反向电势,此时二极管D正向导通,负载有电流IL流通.反激式转换器之稳态波形如图2. 由图可知,导通时间 ton的大小将决定Ip、Vce的幅值: Vce max = VIN / 1-Dmax VIN: 输入直流电压 ; Dmax : 最大工作周期 Dmax = ton / T 由此可知,想要得到低的集电极电压,必须保持低的Dmax,也就是Dmax<0.5,在实际应用中通常取Dmax = 0.4,以限制Vcemax ≦ 2.2VIN. 开关管Tr on时的集电极工作电流Ie,也就是原边峰值电流Ip 为: Ic = Ip = IL / n. 因IL = Io,故当Io一定时,匝比 n的大小即决定了Ic 的大小,上式是按功率守恒原则,原副边安匝数相等 NpIp = NsIs而导出. Ip 亦可用下列方法表示: Ic = Ip = 2Po / (η*VIN*Dmax) η: 转换器的效率 公式导出如下: 输出功率 : Po = LIp2η / 2T

正激式变压器开关电源工作原理

正激式变压器开关电源工作原理 正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。 1-6-1.正激式变压器开关电源工作原理 所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。 图1-17是正激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-17中Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,L是储能滤波电感,C是储能滤波电容,D2是续流二极管,D3是削反峰二极管,R 是负载电阻。 在图1-17中,需要特别注意的是开关变压器初、次级线圈的同名端。如果把开关变压器初线圈或次级线圈的同名端弄反,图1-17就不再是正激式变压器开关电源了。 我们从(1-76)和(1-77)两式可知,改变控制开关K的占空比D,只能改变输出电压(图1-16-b中正半周)的平均值Ua ,而输出电压的幅值Up不变。因此,正激式变压器开关电源用于稳压电源,只能采用电压平均值输出方式。 图1-17中,储能滤波电感L和储能滤波电容C,还有续流二极管D2,就是电压平均值输出滤波电路。其工作原理与图1-2的串联式开关电源电压滤波输出电路完全相同,这里不再赘述。关于电压平均值输出滤波电路的详细工作原理,请参看“1-2.串联式开关电源”部分中的“串联式开关电源电压滤波输出电路”内容。 正激式变压器开关电源有一个最大的缺点,就是在控制开关K关断的瞬间开关电源变压器的初、次线圈绕组都会产生很高的反电动势,这个反电动势是由流过变压器初线圈绕组的励磁电流存储的磁能量产生的。因此,在图1-17中,为了防止在控制开关K关断瞬间产生反电动势击穿开关器件,在开关电源变压器中增加一个反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组,以及增加了一个削反峰二极管D3。 反馈线圈N3绕组和削反峰二极管D3对于正激式变压器开关电源是十分必要的,一方面,反馈线圈N3绕组产生的感应电动势通过二极管D3可以对反电动势进行限幅,并把限幅能量返回给电源,对电源进行充

开关电源60950安规认证

本文仅适用于信息设备用开关电源。 一.安规申请 1.为什么要申请安规认证 许多国家都要求出口到其国家的特定产品应通过安全认证且印有相应的安全标记,如欧洲的CE Mark认证,中国从2002年5月1日起强制实行的3C认证等。另外,欧洲国家的许多消费者认为仅仅只有CE Mark是不够的(因为厂商可以自我宣称CE Mark),还必须有一个标记如TUVGS、NEMKO等,以确认此产品已经公认的认证机构认证过。可以看出,申请安规认证是进入上述市场所必须的。另外,认证分强制型认证和非强制型认证。强制型认证有CE、3C、PSE(日本)等,非强制型认证有TUVGS、UL等,非强制型认证没有强制的认证要求,但出于保障消费者的信心等原因而申请此认证。 2。安规申请途径 许多国家有相应的安规机构或实验室来受理安规认证, USA UL, CSA (NRTL/C), ETL, TuV USA… Canada CSA, UL (cUL) Germany TuV Rheinland, TuV Product Service, VDE

Netherland Kema Switszerland SEV Norway Nemko Sweden Semko Finland Fimko Denmark Demko UK BSI Japan MITI China CCIB Singapore PSB (Product Safety Bureau) Australia DFT (Department of Fair Trading) 也可以通过代理机构来进行安规认证,如ETS、ITS、AUDIX(信华)等。 3.常见的安规标志 4.适用的安规标准 对于通信用开关电源来说,

开关电源变压器基础知识

开关电源变压器基础知识 开关电源变压器现代电子设备对电源的工作效率、体积 以及安全要求等技术性能指标越来越高,在开关电源中决定这些技术性能指标的诸多因素中,基本上都与开关变压器的技术指标有关。开关电源变压器是开关电源中的关键器件,因此,在这一节中我们将非常详细地对与开关电源变压器相关的诸多技术参数进行理论分析。在分析开关变压器的工作原理的时候,必然会涉及磁场强度H和磁感应强度B以及磁 通量等概念,为此,这里我们首先简单介绍它们的定义和概念。在自然界中无处不存在电场和磁场,在带电物体的周围必然会存在电场,在电场的作用下,周围的物体都会感应带电;同样在带磁物体的周围必然会存在磁场,在磁场的作用 ,周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明: 切磁现象都起源于电流。磁性材料或磁感应也不例外,铁磁现象的起源是由于材料内部原子核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流,这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。因此,磁场强度的大小与磁偶极子的分布有关。在宏观条件下,磁场强度可以定义为空间某处磁场的大小。我们知道,电场强度的概念是用单位电荷在电场中所产生的作用力来定义的,而在

磁场中就很难找到一个类似于“单位电荷”或“单位磁场”的带磁物质来定义磁场强度,为此,电场强度的定义只好借用流过单位长度导体电流的概念来定义磁场强度,但这个概念本应该是用来定义电磁感应强度的,因为电磁场是可以互相产生感应的。幸好,电磁感应强度不但与流过单位长度导体的电流大小相关,而且还与介质的属性有关。所以,电磁感应强度可以在磁场强度的基础上再乘以一个代表介质属性的系数来表示。这个代表介质属性的系数人们把它称为导磁率。 在电磁场理论中,磁场强度H 的定义为:在真空中垂直于磁场方向的通电直导线,受到的磁场的作用力F 跟电流I 和导线长度的乘积I 的比值,称为通电直导线所在处的磁场强度。或:在真空中垂直于磁场方向的1 米长的导线,通过1 安培的电流,受到磁场的作用力为1 牛顿时,通过导线所在处的磁场强度就是1 奥斯特(Oersted) 。电磁感应强度一般也称为磁感应强度。由于在真空中磁感应强度与磁场强度在数

反激开关电源原理

星期一, 05/11/2009 - 09:42 —陶显芳 1-7.反激式变压器开关电源 反激式变压器开关电源工作原理比较简单,输出电压控制范围比较大,因此,在一般电器设备中应用最广泛。 1-7-1.反激式变压器开关电源工作原理 所谓反激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正好被直流电压激励时,变压器的次级线圈没有向负载提供功率输出,而仅在变压器初级线圈的激励电压被关断后才向负载提供功率输出,这种变压器开关电源称为反激式开关电源。 图1-19-a是反激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-19-a中,Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,C是储能滤波电容,R是负载电阻。图1-19-b是反激式变压器开关电源的电压输出波形。 把图1-19-a与图1-16-a进行比较,如果我们把图1-16-a中开关变压器次级线圈的同名端对调一下,原来变压器输出电压的正、负极性就会完全颠倒过来,图1-19-b所示的电压输出波形基本上就是从图1-16-b的波形颠倒过来的。不过,因为图1-16-b的波形对应的是纯电阻负载,而图1-19-b的负载是一个储能滤波电容和一个电阻并联。由于储能滤波电容的容量很大,其两端电压基本不变,变压器次级线圈输出电压uo相当于被整流二极管和输出电压Uo进行限幅,因此,图1-16-b中输出电压uo的脉冲尖峰完全被削除,被限幅后的剩余电压幅值正好等于输出电压Uo的最大值Up,同时也等于变压器次级线圈输出电压uo的半波平均值Upa。

下面我们来详细分析反激式变压器开关电源的工作过程(参考图1-20)。 图1-19-a中,在控制开关K接通的Ton期间,输入电源Ui对变压器初级线圈N1绕组加电,初级线圈N1绕组有电流i1流过,在N1两端产生自感电动势的同时,在变压器次级线圈N2绕组的两端也同时产生感应电动势,但由于整流二极管的作用,没有产生回路电流。相当于变压器次级线圈开路,变压器次级线圈相当于一个电感。因此,流过变压器初级线圈N1绕组的电流就是变压器的励磁电流,变压器初级线圈N1绕组两端产生自感电动势可由下式表示: e1 = L1di/dt = Ui —— K接通期间(1-98) 或 e1 = N1dф/dt = Ui —— K接通期间(1-99) 上式中,e1为变压器初级线圈N1绕组产生的自感电动势,L1是变压器初级线圈N1绕组的电感,N1为变压器初级线圈N1绕组线圈绕组的匝数,ф为变压器铁心中的磁通。对(1-98)和(1-99)式进行积分,由此可求得: i1 =Ui*t/L1 +i(0) —— K接通期间(1-100) ф=Ui*t/N1 +ф (0) —— K关断瞬间(1-101) 上式中,i1是流过变压器初级线圈N1绕组的电流,ф为变压器铁心中的磁通;i1(0)为变压器初级线圈中的初始电流,即:控制开关刚接通瞬间流过变压器初级线圈N1绕组的电流;ф(0)为初始磁通,即:控制开关刚接通瞬间变压器铁心中的磁通。当开关电源工作于输出临界连续电流状态时,这里的i1(0)正好0,而ф(0)正好等于剩磁通S?Br。当控制开关K将要关断,且开关电源工作于输出电流临界连续状态时,i1和均达到最大值: i1m =Ui*Ton/L1 —— K关断瞬间(1-102)

(整理)开关电源与变压器电源的分析

现在的电源大致分两大类:电子开关电源和变压器电源。 开关电源:: 开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关管开通和关断的时间比率,维持稳定输出电压的一种电源,开关电源一般由脉冲宽度调制(PWM)控制IC和MOSFET构成。开关电源和线性电源相比,二者的成本都随着输出功率的增加而增长,但二者增长速率各异。线性电源成本在某一输出功率点上,反而高于开关电源,这一点称为成本反转点。随着电力电子技术的发展和创新,使得开关电源技术也在不断地创新,这一成本反转点日益向低输出电力端移动,这为开关电源提供了广阔的发展空间。 开关电源中应用的电力电子器件主要为二极管、IGBT和MOSFET。 开关电源的三个条件 1、开关:电力电子器件工作在开关状态而不是线性状态 2、高频:电力电子器件工作在高频而不是接近工频的低频 3、直流:开关电源输出的是直流而不是交流 变压器电源: 线性电源(Liner power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电路进行稳压。 线性电源与开关电源对比 线性电源的电压反馈电路是工作在线性状态。 线性电源一般是将输出电压取样然后与参考电压送入比较电压放大器,此电压放大器的输出作为电压调整管的输入,用以控制调整管使其结电压随输入的变化而变化,从而调整其输出电压。 从其主要特点上看:线性电源技术很成熟,制作成本较低,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的干扰与噪音,但其体积相对开关电源来说,比较庞大,且输入电压范围要求高;而开关电源与之相反。 线性电源用途 线性电源产品可广泛应用于科研、大专院校、实验室、工矿企业、电解、电镀、充电设备等。 从以上两个解释大家应该知道开关电源与变压器电源(线性)的大致区别了吧。 很多朋友都会碰到一个问题,就是现在的低廉变压器电源为什么不能满足一般大、中功率的红外摄像机供电使用,而开关电源侧存在漏电的情况,这样,我把我所认识的两款电源和大家说说。 电源的优缺点: 开关电源优点:

开关电源中高频变压器绕制心得

开关电源中高频变压器绕制心得 1:使用专用的变压器设计软件PIXls Designer和PI TRANSFORMER Designer,将需要的参数,如输入电压范围、输出电压要求、偏置电压大小、变压器估计功率、功率因数、额定负载、初级线圈层数、次级线圈匝数等参数输入,PI软件会根据用户输入的参数给出一个合理的变压器参数,然后设计人员就可以根据给出的参数绕制变压器了,软件给出的会有以下参数:初级线圈、反馈线圈、次级线圈的层数、匝数、线经大小、绕制的方向、气隙大小、线圈与线圈之间的胶带的层数、骨架型号、磁芯型号、浸漆要求等。 2:有了这些参数后就可以绕制变压器了,在绕制变压器之前先给骨架的脚编上一个号码,例如我们现在需要绕制一个输入电压是+24V,输出1是+9V,输出2是+15V的变压器,要求2输出端的功率都为1.5W,那么这个变压器的绕制方法如下: 初级线圈的绕制方法:从引脚2开始,使用线径0.19毫米的漆包线绕骨架53圈,估计有两层,绕线应尽量平整。在引脚1结束,绕完后用绝缘胶布裹两层。 偏置线圈的绕制方法:从引脚5开始,使用线径0.13毫米的漆包线绕骨架27圈至引脚4结束,绕完后用绝缘胶布裹两层,再用一层绝缘胶布裹住除了引脚以外的其他所有有线圈露出的地方。9V端线圈绕制方法:用绝缘胶布裹在7脚与6脚底,使用线径0.35毫米的漆包线,从7脚开始绕20圈至6脚结束,用绝缘胶布裹两层。再用绝缘胶布裹住7脚6脚以外的绕线。 15V端线圈绕制方法:用绝缘胶布裹在10脚9脚底,使用线径0.19毫米的漆包线,从10脚开始绕34圈到9脚结束,用绝缘胶布裹两层,然后装上两快磁芯,在两磁芯中间放0.3MM厚的纸(即气隙,大约4层白纸厚度),压平后用胶布把磁芯与骨架裹在一起。(说明绝缘胶布均指4KV绝缘胶) EPC13骨架引脚图如下: 3:测试变压器输出及带负载能力 测试方法: 将绕好的变压器安装在已经实验成功的测试板上,检测电路输出及带负载能力,若输出端和带负载能力正常后方可测试变压器耐压能力。 4: 测试变压器耐压能力.

反激式开关电源的设计方法

1 设计步骤: 1.1 产品规格书制作 1.2 设计线路图、零件选用. 1.3 PCB Layout. 1.4 变压器、电感等计算. 1.5 设计验证. 2 设计流程介绍: 2.1 产品规格书制作 依据客户的要求,制作产品规格书。做为设计开发、品质检验、生产测试等的依据。 2.2 设计线路图、零件选用。 2.3 PCB Layout. 外形尺寸、接口定义,散热方式等。 2.4 变压器、电感等计算. 变压器是整个电源供应器的重要核心,所以变压器的计算及验证是很重要的, 2.4.1 决定变压器的材质及尺寸: 依据变压器计算公式 Gauss x NpxAe LpxIp B 100(max ) B(max) = 铁心饱合的磁通密度(Gauss) Lp = 一次侧电感值(uH) Ip = 一次侧峰值电流(A) Np = 一次侧(主线圈)圈数 Ae = 铁心截面积(cm 2) B(max) 依铁心的材质及本身的温度来决定,以TDK Ferrite Core PC40为例,100℃时的B(max)为3900 Gauss ,设计时应考 虑零件误差,所以一般取3000~3500 Gauss 之间,若所设计的 power 为Adapter(有外壳)则应取3000 Gauss 左右,以避免铁心 因高温而饱合,一般而言铁心的尺寸越大,Ae 越高,所以可以 做较大瓦数的Power 。 2.4.2 决定一次侧滤波电容: 滤波电容的决定,可以决定电容器上的Vin(min),滤波电容越大,Vin(win)越高,可以做较大瓦数的Power ,但相对价格亦较高。 2.4.3 决定变压器线径及线数: 变压器的选择实际中一般根据经验,依据电源的体积、工作频率,

正激开关电源变压器工作原理

正激式变压器开关电源输出电压的瞬态控制特性和输出电压负载特性,相对来说比较好,因此,工作比较稳定,输出电压不容易产生抖动,在一些对输出电压参数要求比较高的场合,经常使用。1-6-1.正激式变压器开关电源工作原理 所谓正激式变压器开关电源,是指当变压器的初级线圈正在被直流电压激励时,变压器的次级线圈正好有功率输出。 图1-17是正激式变压器开关电源的简单工作原理图,图1-17中Ui是开关电源的输入电压,T是开关变压器,K是控制开关,L是储能滤波电感,C是储能滤波电容,D2是续流二极管,D3是削反峰二极管,R是负载电阻。 在图1-17中,需要特别注意的是开关变压器初、次级线圈的同名端。如果把开关变压器初线圈或次级线圈的同名端弄反,图1-17就不再是正激式变压器开关电源了。 我们从(1-76)和(1-77)两式可知,改变控制开关K的占空比D,只能改变输出电压(图1-16-b中正半周)的平均值Ua ,而输出电压的幅值Up不变。因此,正激式变压器开关电源用于稳压电源,只能采用电压平均值输出方式。 图1-17中,储能滤波电感L和储能滤波电容C,还有续流二极管D2,就是电压平均值输出滤波电路。其工作原理与图1-2的串联式开关电源电压滤波输出电路完全相同,这里不再赘述。关于电压平均值输出滤波电路的详细工作原理,请参看“1-2.串联式开关电源”部分中的“串联式开关电源电压滤波输出电路”内容。 正激式变压器开关电源有一个最大的缺点,就是在控制开关K关断的瞬间开关电源变压器的初、次线圈绕组都会产生很高的反电动势,这个反电动势是由流过变压器初线圈绕组的励磁电流存储的磁能量产生的。因此,在图1-17中,为了防止在控制开关K关断瞬间产生反电动势击穿开关器件,在开关电源变压器中增加一个反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组,以及增加了一个削反峰二极管D3。反馈线圈N3绕组和削反峰二极管D3对于正激式变压器开关电源是十分必要的,一方面,反馈线圈N3绕组产生的感应电动势通过二极管D3可以对反电动势进行限幅,并把限幅能量返回给电源,对电源进行充电;另一方面,流过反馈线圈 N3绕组中的电流产生的磁场可以使变压器的铁心退磁,使变压器铁心中的磁场强度恢复到初始状态。由于控制开关突然关断,流过变压器初级线圈的励磁电流突然为0,此时,流过反馈线圈N3绕组中的电流正好接替原来励磁电流的作用,使变压器铁心中的磁感应强度由最大值Bm返回到剩磁所对应的磁感应强度Br位置,即:流过反馈线圈N3绕组中电流是由

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