东莞市梵尔龙电源科技有限公司
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，在磁场的作用下，周围的物体也都会被感应产生磁通。现代磁学研究表明：一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。
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 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磁力线密度。常用的几种优质硅钢片型号如下∶D41–D42，磁力线密度（单位–GS高斯）10000–12000GS；D43，磁力线密度11000– 12000GS；D301，磁力线密度12000–14000GS。
变压器的绕组由原边绕组和副边 绕组组成.原边绕组接输入电压,副边绕组接负载.原边绕组只有一个,副边绕组为一个或多个.原副边绕组套装在同一铁心柱上.套在两个铁心柱上的原边绕组或副边绕组可分别相互串联或并联.
额定频率 使用变压器时,还要注意它对电源频率的要求. 因为在变压器中,在设计变压器时,是根据给定的电源电压等级及频率来确定匝数及磁通值的.如果乱用频率,就有可能变压器损坏.例如一台设计用50Hz,220V电源的变压器,若用25Hz,220V电源, 则磁通将 要增加一倍,由于磁路饱和,激磁电流剧增,变压器马上烧毁.所以在降频使用时,电源电压必须与频率成正比地下降.另外,在维持磁通不变的条件下,也不能用到400Hz,1600V的电源上.此时虽不存在磁路的 饱和问题,但是升频使用时耐压和铁耗却变成了主要矛盾.因为铁耗与频率成1.5-2次方的关系.频率增大时,铁耗增加很多.由于这个原因,一般对于铁心采用0.35mm厚的热轧硅钢片的变压器,50Hz时的磁通 密度可达0.9-1T,而400Hz时的磁通密度只能取到0.4T.此外变压器用的绝缘材料的耐压等级是一定的, 低压变压器允许的工作电压不超过300-500V.所以在升频使用时,电源电压不能与频率成正比的增加, 而只能适当地增加.
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 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磁力线密度。常用的几种优质硅钢片型号如下∶D41–D42，磁力线密度（单位–GS高斯）10000–12000GS；D43，磁力线密度11000– 12000GS；D301，磁力线密度12000–14000GS。
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，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。
