工程师分享:反激变压器电感线圈详细的设计步骤(一)
距离不足,因此需要将二次侧的卷线作为出口线。设计的要点:出口线的固定方法(60950)
? 出口线,将2根以上的电线扭在一起,需要将各自的线固定于2个以上的实装孔。扭转也有对于噪音的配置考虑,还有以适合以下安全规格要求为目的。根据IEC60950 4.3.9项,「机器为下叙构造:在类似于电线、螺丝、螺母、五金底座等这些东西松动或从指定位置离位等的情况下,通过附加绝缘或强化绝缘的沿面距离及空间距离不能为2.9项中所指定距离以下的值。」,出品线的上锡移位的情况下,一次―二次的绝缘距离不足为NG。但是,也有写着「在其它2部位有固定时,其同样的松动不需要考虑」。前述的方法是,用扭转的方式将多数电线看作是1根电线,另外,将各自的卷线固定于各自的实装孔,来满 足此条件。但是,在即使卷线的上锡移位,也不担心一次—二次的绝缘距离不足的情况下,(卷线有用胶带固定等)可以不需要以上的对应。
图1-5为因一次-二次卷线间所存在的寄生容量,为了减低噪音传播的构造。面向AC适配器、医疗机器的电源装置等,使用于忌讳噪音的变压器。但是,由于一次-二次卷线间的磁气结合有不少恶化,施加于变压器周边的半导体元器件的电压将有能增加。
设计的要点:屏蔽卷线的构造
? 屏蔽卷线是以静电屏蔽为目的而设立的,(电容的原理)因此,尽可能的为面积较大,电阻较少的构造。另外,为了减低对一次-二次卷线间的磁气结合,的影响,尽可能较薄为最理想。
? 屏蔽卷线最好是非常薄的铜箔。在因成本问题不能使用铜箔的情况下,尽可能并列使用多数较细的UEW电线。
? 屏蔽卷线的层加厚的话,会减少噪音的传播量。(使用粗电线等)。但是,这些并不能加强静电屏蔽的效果,只能单纯根据加宽一次―二次卷线间的距离来减少寄生容量。这种情况下,卷线间的磁气结合也很大地恶化,最终成为发生雷击电压、噪音等的原因。因此不采用这样的方法。
图1-6是在AC适配器中较多采用的二次侧并联卷构造。在变压器的损失(发热)、一次-二次间的传播噪音、磁气结合度等方面,磁気結合中作为最能取得平衡的构造使用。但是,由于构造较为复杂,对成本的影响较大。
设计的要点: 并联卷构造的注意点
? 并联卷构造是为了使各卷线和其它卷线的结合尽可能均而设计的。如果此磁气结合不均等的话,在并列连接的卷线中将会流出循环电流。
? 并联卷构造,对量产分散的特性方面的影响较大,因此需要注意。
? 在其它公司,有利用 故意使并列连接的卷线的磁气结合度不均衡,使雷击电压的能量在变压器内消费,不能出到变压器外部等的应用。
决定了卷线的构造后,接下来决定磁芯的形状、尺寸、卷线卷数、气隙宽(Al_value)。
这些都是左右变压器特性的最重要的部分,将会影响到磁束密度、漏磁束(气隙宽)、磁芯的铁损、卷线的铜损等和各种参数,因此需要进行返复的计算,设计出最适当的值。
设计流程图如下所示。
1.3.3.1 暂时决定磁芯形状?尺寸?材料(基本设计步骤-变压器构造设计)
磁芯形状?尺寸可参考过去产品来暂时决定。或者可参考下一页所示的由磁芯厂家提供的资料来决定。形状、尺寸,最终还要以这之后的计算为基准来再选择,因此在这阶段的暂时决定不是很重要。
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