開關電源變壓器

開關電源變壓器

開關電源變壓器是加入了開關管的電源變壓器,在電路中除了普通變壓器的電壓變換功能,還兼具絕緣隔離與功率傳送功能一般用在開關電源等涉及高頻電路的場合。

基本介紹

  • 中文名:開關電源變壓器
  • 主要材料:磁性材料,導線材料和絕緣材料
  • 直流電阻:即銅阻
  • 效率:即輸出功率/輸入功率*100[%]
作用,分類,特性參數,組成,檢測方法,

作用

開關電源變壓器和開關管一起構成一個自激(或他激)式的間歇 振盪器,從而把輸入直流電壓調製成一個高頻脈衝電壓.
起到能量傳遞和轉換作用.在反激式電路中, 當開關管導通時,變壓器把電能轉換成磁場能儲存起來,當開關管截止時則釋放出來. 在正激式電路中,當開關管導通時,輸入電壓直接向負載供給並把能量儲存在儲能電感中.當開關管截止時,再由儲能電感進行續 流向負載傳遞.
把輸入的直流電壓轉換成所需的各種低壓.

分類

開關電源變壓器分單激式開關電源變壓器和雙激式開關電源變壓器,兩種開關電源變壓器的工作原理和結構並不是一樣的。單激式開關電源變壓器的輸入電壓是單極性脈衝,而其還分正反激電壓輸出;而雙激式開關電源變壓器的輸入電壓是雙極性脈衝,一般是雙極性脈衝電壓輸出。

特性參數

電壓比:指變壓器的初級電壓與次級電壓的比值.
直流電阻:即銅阻.
效率:即輸出功率/輸入功率*100[%]
絕緣電阻:變壓器各繞組之間及對鐵心之間的絕緣能力.
抗電強度:變壓器在1秒或1分鐘之內能承受規定電壓的程度.

組成

開關電源變壓器的主要材料:磁性材料,導線材料和絕緣材料是開關變壓器的核心.
磁性材料:開關變壓器使用的磁性材料為軟磁鐵氧體,按其成分和套用頻率可分為MnZn系和NiZn系兩大類.前者具有高的導磁率和高的飽和磁感應,在中頻和低頻範圍具有較低損耗.磁芯的形狀很多,如EI型,E型,EC型等
導線材料—漆包線:一般用於繞制小型電子變壓器的漆包線有高強度聚酯漆包線(QZ)和聚氨酯漆包線(QA)兩種.根據漆層厚度分為1型(薄漆型)和2型(厚漆型)兩種.前者的絕緣塗層為聚酯漆,具有優越的耐熱性,絕緣性抗電強度可達60kv/mm;後者絕緣層為聚氨酯漆,具有自粘性強,有自焊性能(380℃),可不用去漆膜就可直接焊接
壓敏膠帶:絕緣膠帶抗電強度高,使用方便機械性能好,被廣泛套用在開關變壓器線圈的層間,組間絕緣和外包絕緣.必須達到下列要求:粘性好,抗剝離,具有一定的拉伸強度,絕緣性能好,耐壓性能好,阻燃和耐高溫
骨架材料:開關變壓器骨架與一般的變壓器骨架不同,除了作為線圈的絕緣與支撐材料外,還承擔了整個變壓器的安裝固定和定位的作用,因此製作骨架的材料除了滿足絕緣要求外,還應有相當的抗拉強度,同時為了承受引腳的耐焊接熱,要求骨架材料的熱變形溫度高於200℃,材料必須達到阻燃,且還應加工性好,易於加工成各種形狀.

檢測方法

1、通過觀察變壓器的外貌來檢查其是否有明顯異常現象。如線圈引線是否斷裂,脫焊,絕緣材料是否有燒焦痕跡,鐵心緊固螺桿是否有鬆動,矽鋼片有無鏽蝕,繞組線圈是否有外露等。
2、絕緣性測試。用萬用表R×10k擋分別測量鐵心與初級,初級與各次級、鐵心與各次級、靜電禁止層與衩次級、次級各繞組間的電阻值,萬用表指針均應指在無窮大位置不動。否則,說明變壓器絕緣性能不良。
3、線圈通斷的檢測。將萬用表置於R×1擋,測試中,若某個繞組的電阻值為無窮大,則說明此繞組有斷路性故障。
4、判別初、次級線圈。電源變壓器初級引腳和次級引腳一般都是分別從兩側引出的,並且初級繞組多標有220V字樣,次級繞組則標出額定電壓值,如15V、24V、35V等。再根據這些標記進行識別。
5、空載電流的檢測。
a、直接測量法。將次級所有繞組全部開路,把萬用表置於交流電流擋(500mA,串入初級繞組。當初級繞組的插頭插入220V交流市電時,萬用表所指示的便是空載電流值。此值不應大於變壓器滿載電流的10%~20%。一般常見電子設備電源變壓器的正常空載電流應在100mA左右。如果超出太多,則說明變壓器有短路性故障。
b、間接測量法。在變壓器的初級繞組中串聯一個10?/5W的電阻,次級仍全部空載。把萬用表撥至交流電壓擋。加電後,用兩表筆測出電阻R兩端的電壓降U,然後用歐姆定律算出空載電流I空,即I空=U/R。F?空載電壓的檢測。將電源變壓器的初級接220V市電,用萬用表交流電壓接依次測出各繞組的空載電壓值(U21、U22、U23、U24)應符合要求值,允許誤差範圍一般為:高壓繞組≤±10%,低壓繞組≤±5%,帶中心抽頭的兩組對稱繞組的電壓差應≤±2%。
6、一般小功率電源變壓器允許溫升為40℃~50℃,如果所用絕緣材料質量較好,允許溫升還可提高。
7、檢測判別各繞組的同名端。在使用電源變壓器時,有時為了得到所需的次級電壓,可將兩個或多個次級繞組串聯起來使用。採用串聯法使用電源變壓器時,參加串聯的各繞組的同名端必須正確連線,不能搞錯。否則,變壓器不能正常工作。
8、電源變壓器短路性故障的綜合檢測判別。電源變壓器發生短路性故障後的主要症狀是發熱嚴重和次級繞組輸出電壓失常。通常,線圈內部匝間短路點越多,短路電流就越大,而變壓器發熱就越嚴重。檢測判斷電源變壓器是否有短路性故障的簡單方法是測量空載電流(測試方法前面已經介紹)。存在短路故障的變壓器,其空載電流值將遠大於滿載電流的10%。當短路嚴重時,變壓器在空載加電後幾十秒鐘之內便會迅速發熱,用手觸摸鐵芯會有燙手的感覺。此時不用測量空載電流便可斷定變壓器有短路點存在。

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