1000W以下小型电源变压器的四种绕制方法
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1000W以下小型电源变压器的
四种绕制方法
江苏省泗阳县李口中学沈正中
一、电源变压器绕制
方法一:已知变压器铁芯截面积
注:经桥式整流电容滤波后的电压约是原变压器次级电压的
1.4倍。
方法二:制作一定功率的变压器
1.求铁芯面积
铁芯截面积S=是被线圈套着部位铁芯的截面积,单位:cm2,P为输出功率,单位:W );
2.求线圈匝数
铁芯的磁感应强度可取(7000-10000Gs),通常取8000Gs,每伏匝数T=450000/(8000×铁芯截面积S);
3.求导线直径
同方法一。
例如:制作功率为20W的变压器,输出电压50V。
1.求铁芯面积
铁芯截面积S==1.25×20=1.25×4.472≈5.6 cm2
2.求线圈匝数(磁感应强度取8200高斯)
每伏匝数T=450000/(8000×S)=450000/(8200×5.6)≈9.8匝
3.求导线直径
同方法一。
方法三:利用图表数据制作变压器(1)
注:下表磁感应强度B取9600 Gs
20 5.6 8.4 0.2 1848
484
例如:制作功率为20W的变压器,输出电压50V。
查上表,根据表中红色一行数据进行绕制即可。
方法四:利用图表数据制作变压器(2)
也可利用下面的“图1或图2”来计算。
如:设计一个30瓦的变压器,铁芯面积可直接从图中刻度线上得到6.8㎝2;
如果采用比较
好的铁芯片,
磁通密度可取
10000高斯,
在磁通密度的
刻度线上找到
10000Gs这个
点;在变压器
电功率的刻度
线上找到30
瓦这个点,连
接这两点,交
每伏匝数刻度
线于6.7,也就
是说每伏应该
绕6.7匝。
另外,导线的
直径可以根据
各个线圈使用
的电流,从图
中的刻度线上图1
查出。根据散热环境,电流密度可取2-3A/mm2,一般可取2.5A /mm2。
图2
二、电源变压器绕制小常识
1.如何选定变压器绕组所用导线电流密度
绕组导线的电流密度,主要取决于负载损耗、绕组温升和变压器二次侧突然短路时的动、热稳定。一般铝导线电流密度取2.3A/mm2
(1)提高铁芯(如硅钢片)质量。
(2)改进铁芯结构。
(3)适当增加初级匝数。
4.电源变压器的检测测量方法
变压器的检测主要包括以下内容:
(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、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:
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5%~8%。一般常见200W左右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。
间接测量法:在变压器的初级绕组中串联一个10Ω/5W的电阻R,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I0=U/R。
(6)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(U11、U12、U21、U22)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%。
(7)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。
(8)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。
(9)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,用手触摸铁心会有烫手的感觉。此时不用测量空载电流便可断定变压器有短路点存在。