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    薩頓斯
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    產品知識

    變壓器磁心的選取與繞制

        變壓器在裝配中所選擇的磁心型式與繞制方法決定了變壓器的磁心及結構參數。物理高度和成本是磁心選擇重要的兩個性能指標,它們對開關電源的性能影響非常大。變壓器通常被封裝在密閉的箱體內,當產品設備要求的規格尺寸較小時,可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心;當設計應用需要的磁心截面積較小時,也可以選用BPD型的磁心產品。如果要設計多重輸出電源時,PER型磁心提供了一個大的窗口面積,而且它需要繞制的線圈匝數較少,繞線架的可用引出腳較多。當空間不是問題時,ETD型磁心通常用于較高的功率。PQ型磁心雖然比較昂貴,但它體積小,節省PCB板的占用空間,并且比E型磁心需要的匝數少些。對于安全絕緣要求高的場合,應選用罐型磁心、RM磁心。環型磁心通常不適合反激式開關電源變壓器使用。
        反激式變壓器在繞制時為了滿足各安規標準的絕緣要求,應在初級與次級之間加入絕緣措施。除此之外使用于變壓器結構的絕緣系統的漏電流和間隔距離也要考慮。電氣絕緣指標通常是指定電氣強度的測試,施加典型值3000 V交流高壓的時間長達60 s而不被擊穿。如果每個絕緣隔層的電氣強度不滿足規范要求,那么在變壓器初級與次級之間可以采用兩個絕緣層,一層是基本的,另一層是補充的。如果兩個絕緣層組合仍不符合電氣強度要求,也可以采用帶增強的三個絕緣層。通常在符合規范和要求的標準內在變壓器初級與次級之間需要有5~6 mm的漏電距離。
      通常變壓器兩側的邊緣限制是用膠帶來隔層的,膠帶開縫的寬度要求留有邊限,以便包裹封裝,以足夠的隔層來配合繞組高度。在一般情況下,繞組單側絕緣限度是半個初級繞組到次級繞組的漏電距離,大約為2.5 mm左右。磁心的骨架應盡量選擇足夠大的,實際上繞組的絕緣寬度最小是兩倍的總漏電距離。注意保持變壓器的耦合并減小漏感。初級繞組是在邊框之內卷繞的。為了減少因絕緣磨損而引起的隔層電壓擊穿,改進層與層之間的絕緣,并減少分布電容,初級繞組的隔層應最少用一層UL規范要求的聚酯薄膜膠帶(3M1298)絕緣隔離,在邊框之間膠帶應有適合的寬度。
        用清漆或環氧樹脂浸漬也可以改善隔層之間的絕緣性能與電氣強度,但不能減少分布電容。偏置繞組可以隨后卷繞在初級繞組之上。補充的或增強的絕緣由兩層或三層符合UL規范要求的聚酯薄膜膠帶剪成骨架的最大寬度,然后再包裹在初級繞組與偏置繞組外,而且邊緣部分還需要再次卷繞隔離及次級繞組被卷繞在邊界之內。另外,還要增加兩層或三層膠帶來固定繞組。絕緣套管常用于套隔導線跨越所有繞組時,以確保在導線穿越之處符合漏電距離的要求。絕緣套管一般采用最小壁厚為0.41 mm的尼龍或四氟乙烯套管,使繞組符合安全的絕緣要求??紤]到因為變壓器磁心是被隔離的無電壓金屬材料,也就是說磁心雖然導電,但沒有任何部分接觸電路, 因此它是安全的。從初級繞組(或者是導線通過之處)到磁心的距離,以及從磁心到次級繞組(或者是導線通過之處)增加的距離,必須等于或大于規范要求的漏電距離。
      當初級繞組有多個絕緣隔層時,可采用初級的Z形繞制法和C形繞制法。注意接漏極的初級端繞線,它被埋在第二個隔層之下,可以做自身屏蔽,減少電磁干擾共模傳導輻射電流。Z形繞法減少了變壓器的分布電容,也就減少了高頻交變損耗,提高了效率,但繞制比較困難,成本較高。而C形繞法比較容易實現,繞制成本也比較低,但它的損耗較大,效率較低。

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