开关电源变压器和设计-变压器原理设计及感量计算-变压器
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 E)钼坡莫合金 ➢ 钼2%,镍81%,铁17%组成 ➢ 磁导率在14~550之间 ➢ 饱和磁通密度最高 ➢ 成本最高 ➢ 铁心损耗最低,稳定性最好 ➢ 型式:环形
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 F)非晶、微晶合金 ➢ 采用特殊工艺制造完成(使用超急冷凝固技 术一次成型) ➢ 分为:铁基、铁镍基、钴基和超微晶四大系 ➢ 可加工成各种不同特性的产品 ➢ 型式:环形、CD形等
一 . 磁芯形状及特点
PQ、RM 、EP、 POT TYPE
形状
特点
➢ low profile (扁平特性) ➢ 适合高密度装配 ➢ EP core具有高对称性,适合
高频平衡变压器
T、UT、 ET、UU TYPE
➢高磁导率型 ➢低泄漏磁通 ➢不易绕制
2020/5/6
磁性材料应用:
二 . 磁芯外形特点比较
各种颜色
>1000 kΩ
5.5kV
600I 130℃
挡墙胶带 Margin tape
淡黄色、白色 >1000 kΩ
5.5,10,15 kV 600II 130℃
PVC胶带
抗拉力、具较 好韧性
佳富珑薄膜胶 带
有极佳的耐高温 特性
各种颜色 >1000 kΩ
5.2kV
棕黄色 >1000 kΩ
8.5kV
85℃
具有热溶特性,在电热或热 适用于绕制各类线圈。 风下自粘层溶化使线圈成型 。
130℃ 155℃ 180℃
为UEW线加人造纤维丝 包制而成,可降低层间分 布电容,提高绝缘性,以 及降低集肤效应等。
适用于天线线圈,及其他 高频大电流线圈、高频变 压器等。
二 . 线材特性比较
品种
型号
绞线
LITZ
三层绝缘线 PVC线
2020/5/6
磁性材料应用:
一 . 磁芯形状及特点
EE 、EI TYPE
形状
EER、 ETD
TYPE
特点 ➢ 大小齐全 ➢ 有JIS及IEC标准
➢ 大小齐全 ➢ 有JIS及IEC标准
LP、EED TYPE
➢ low profile (扁平特性) ➢ 适合高密度装配
2020/5/6
磁性材料应用:
2020/5/6
变压器、电感器用材料介绍:
变压器、 电感器
2020/5/6
磁芯 线架 线材 绝缘胶带 档墙胶带 套管 铜箔 凡立水 胶
变压器、电感器用材料介绍:
磁芯
绝缘胶带
铜箔
磁芯固 定胶带
2020/5/6
线材
档墙胶带 套管
线架
(A) 2020/5(/C6)
磁性材料介绍:
B
B
H B
H
H
(B)
B
热熔自粘漆包线
SBUEW SBUEW155 SEUEW180
丝包线
USTC
2020/5/6
线材介绍:
温度 等级 180℃
130℃ 155℃ 180℃ 130℃ 155℃ 180℃
特点
用途
具备180℃级聚酯漆包线特 适用于高温度等级变压器
性,还具备直焊性。
及线圈。
具有醇溶特性,在乙醇浸泡 音圈、蜂鸣器、扬声器、 下自粘层溶化,乙醇挥发后 光驱线圈等 即固化,使线圈成型。
PBT
1400-1800
93 205 225 V-0 >1016 22 高频变压器 、滤波器
PET
LCP
PPS
1900
1420
2600
120
246
270
V-0
1.0E+16
18 高频变压 器、滤波
器
91 313 --V-0 1013 --SMD型变 压器
123
260
---
V-0 4*1016
16 低频变压 器、电感
130℃ 155℃ 180℃
特点
用途
直焊性,焊锡前无需先脱漆 膜。耐拉伸、耐弯折。
电子变压器、电感线圈 、继电器、微电机及其 他电子仪表绕组
除具备聚氨基甲酸酯漆包 线特性外,还具有表面磨擦 系数小、耐磨性佳等特点 ,适合于高速绕线场合。
电子变压器、电感线圈 、继电器、微电机及其 他电子仪表绕组
具有较好的机械特性及耐化 学特性。并且具有很好的耐 温特性(温度等级155 ℃以 上产品)
2020/5/6
二 . 线材特性比较
品种
型号
聚氨基甲酸酯漆包 QA、UEW 线
尼龙复合聚氨基甲 QA、UEW 酸酯漆包线
聚酯漆包线
QZ、PEW
尼龙复合聚酯漆包 QZ、PEW 线
2020/5/6
线材介绍:
温度 等级
130℃ 155℃ 180℃ 130℃ 155℃ 180℃
130℃ 155℃ 180℃
H
(D)
磁性材料介绍:
B
Bs
Br
Hc
H
2020/5/6
磁性材料介绍:
铁氧体磁芯
磁芯
合金类磁芯
锰锌系材 镍锌系材 镁锌系材
硅(矽)钢材 铁粉芯 铁硅铝合金 铁镍合金 钼坡莫合金 非晶、微晶合金
2020/5/6
磁性材料介绍:
1.铁氧体磁芯 A)锰锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 71%, MnO 20%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率高(10 ohm-cm) ➢ 铁心损耗低 ➢ 居里温度高 ➢ 形状:EE,EI,ER,PQ,RM,POT等型式。 ➢ 用途:功率变压器、EMI共模滤波器、储能电感等
2020/5/6
线架材料介绍:
二 . 线架材质特性比较
特性 机械 特性
热学 特性
电气 特性
用途
材质
扰曲强度Kg/cm2
洛氏硬度 热变形温度℃ 融点℃ 耐然性 UL94 电阻率ohm-cm 绝缘强度Kv/mm
NYLON
12500 Mpa
--260 V-0
低频变压 器
PHENO LIC
120
120 235 --V-0 1013 10 高频变 压器
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 A)硅(矽)钢片 ➢ 极高的磁导率(μi约60000) ➢ 很高的饱和磁通密度(0.6T~1.9T) ➢ 电阻率非常低(取决于硅含量),故适用频率不高 ➢ 成本低廉 ➢ 型式:片状或带状以及经加工后的O型、R型等
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 B)铁粉芯 ➢ 极细的铁粉和有机材料粘合 ➢ 磁导率在10~75之间 ➢ 低成本 ➢ 铁心损耗很高 ➢ 型式:环形、EE、ER等
马达绕组、镇流器、大 型变压器等、扼流圈等 。
除具备聚酯漆包线特性外 ,还具有表面磨擦系数小 、耐磨性佳等特点,适合于 高速绕线场合。
马达绕组、镇流器、大 型变压器等、扼流圈等 。
二 . 线材特性比较
品种
型号
直焊型聚酯亚胺漆 包线
醇溶自粘漆包线
QZYH、SEIW
SBUEW-Y SBUEW155-Y SEUEW180-Y
小型安规高频变压器、电 感线圈。
外层覆盖PVC皮,具很好的 低频变压器、消磁线圈、
绝缘性。
以及其他设备等引线用
2020/5/6
2020/5/6
磁性材料介绍:
1.铁氧体磁芯 B)镍锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 50%, NiO 24%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率很高(107 ohm-cm) ➢ 工作频率高 ➢ 铁心损耗较锰锌系高 ➢ 居里温度高 ➢ 型式:DR,R,环形等。 ➢ 用途:常模滤波器、储能电感等
2020/5/6
品质因数Q 居里温度Tc 电阻率 温度特性 磁场特性 频率特性 机械特性 其他
2020/5/6
要求 高 高 低 低 高
高 高
效益 相同感量可减少绕线圈数,以降低体积、绕线电阻及分布电容。 可允许大磁场强度(大电流)存在,小体积大功率。 降低磁滞损,提高工作效率。 提高动作范围,减少损失 提高角形比,以得到良好的控制(磁气放大器方式) 视用途而定 须高于最高工作温度 降低涡流损,还可以避免造成线圈绝缘之困扰 越稳定越好
200℃ 中 好 良
一般
非晶 微晶 16000
10000
150℃ 低 好 差 高
矽钢片
MPP
铁粉芯
16000
4000 300℃ 最高 一般
良 低
7000
14~250 200℃
低 好 良 高
9000
22~90 200℃
高 一般
良 最低
磁性材料应用:
四. 优良软磁特性要求及效益
特性 磁导率μi 饱和磁通密度Bs 矫顽力Hc 剩磁Br
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 C)铁硅铝合金(sendust core) ➢ 铝6%,硅9%,铁85%组合成 ➢ 磁导率在26~125之间 ➢ 成本中等 ➢ 铁心损耗低 ➢ 型式:环形
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 D)铁镍合金 ➢ 镍50%,铁50%组合成 ➢ 饱和磁通密度高于铁硅铝合金 ➢ 成本高于铁硅铝合金 ➢ 铁心损耗于 铁粉芯 与 铁硅铝合金之间 ➢ 型式:环形
很低 --高 难 --好 好
2020/5/6
磁性材料应用:
三 . 磁芯材质特性比较
材质 特性项目 磁通密度 gauss 初始磁导率μi
最高工作温度
铁芯损耗
温度稳定性
加工性
价格
2020/5/6
铁氧体
4600~ 5100 250~ 15000 125℃ 最低
一般
良
低
镍钢片
7000~ 15000 15000
1Biblioteka Baidu0℃
UL94V-0
用于变压器,马达、电 机、电子阻件之绝缘包 扎
UL94V-0
各类变压器端控隔离 绝缘用
电工包扎、消 磁线圈用
UL94V-0
高温下使用,用 于线圈、电容及
电线缠结
线材介绍:
线材
漆包线
电镀铜线 三层绝缘线 PVC线
聚氨基甲酸酯漆包线 聚酯漆包线 自粘聚氨基甲酸酯漆包线 丝包线 绞线
型式 成本考量 磁芯成本 线架成本 绕线成本 绕线难易度 组合 散热效果 屏蔽效果
POT
高 低 低 容易 简单 很差 很好
RM
EE
EER
PQ
高 低 低 容易 简单 好 好
低
中
低
中
低
低
很容易 很容易
简单
中
很好
好
很差 很差
高 高 低 容易 简单 好 尚可
EP Toroidal
中 高 低 容易 简单 很差 很好
绕线、散热、漏磁 …
线架材料介绍:
线架
电木材(PHENOLIC)
塑胶材
尼龙(NYLON) PBT(POLYBUTYLENE TEREPHTHALATE) PET(POLYETHYLENE TEREPHTHALATE) LCP(LIQUID CRYSTAL POLYESTER) PPS(塑钢 POLYPHENYLENS SULFIDE)
TEX-E TEX-F TRW、
UL1007 UL1015 …
线材介绍:
温度 等级
130℃ 155℃ 180℃
105℃ 130℃ 155℃ 85℃ 105℃
特点
用途
将UEW线绞合而成。具很好 高频特性,可降低线间匝间 分布电容以及降低集肤效应 。
具很好的耐高压特性,可直 焊。但不耐弯折。
高频线圈、高频变压器等 。
器
2020/5/6
胶带材料介绍:
胶带
MYLAR TAPE MARGIN TAPE PVC TAPE 佳富龙 TAPE
2020/5/6
胶带材料介绍:
二 . 胶带特性比较
材质 特性 特点
颜色 绝缘电阻 击穿电压 相对电痕指数 温度等级 阻燃性 用途
2020/5/6
聚酯薄膜胶带 Mylar tape
有极佳的抗化学品、抗 化剂和防潮能力,并可 抵受切割及磨损
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 E)钼坡莫合金 ➢ 钼2%,镍81%,铁17%组成 ➢ 磁导率在14~550之间 ➢ 饱和磁通密度最高 ➢ 成本最高 ➢ 铁心损耗最低,稳定性最好 ➢ 型式:环形
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 F)非晶、微晶合金 ➢ 采用特殊工艺制造完成(使用超急冷凝固技 术一次成型) ➢ 分为:铁基、铁镍基、钴基和超微晶四大系 ➢ 可加工成各种不同特性的产品 ➢ 型式:环形、CD形等
一 . 磁芯形状及特点
PQ、RM 、EP、 POT TYPE
形状
特点
➢ low profile (扁平特性) ➢ 适合高密度装配 ➢ EP core具有高对称性,适合
高频平衡变压器
T、UT、 ET、UU TYPE
➢高磁导率型 ➢低泄漏磁通 ➢不易绕制
2020/5/6
磁性材料应用:
二 . 磁芯外形特点比较
各种颜色
>1000 kΩ
5.5kV
600I 130℃
挡墙胶带 Margin tape
淡黄色、白色 >1000 kΩ
5.5,10,15 kV 600II 130℃
PVC胶带
抗拉力、具较 好韧性
佳富珑薄膜胶 带
有极佳的耐高温 特性
各种颜色 >1000 kΩ
5.2kV
棕黄色 >1000 kΩ
8.5kV
85℃
具有热溶特性,在电热或热 适用于绕制各类线圈。 风下自粘层溶化使线圈成型 。
130℃ 155℃ 180℃
为UEW线加人造纤维丝 包制而成,可降低层间分 布电容,提高绝缘性,以 及降低集肤效应等。
适用于天线线圈,及其他 高频大电流线圈、高频变 压器等。
二 . 线材特性比较
品种
型号
绞线
LITZ
三层绝缘线 PVC线
2020/5/6
磁性材料应用:
一 . 磁芯形状及特点
EE 、EI TYPE
形状
EER、 ETD
TYPE
特点 ➢ 大小齐全 ➢ 有JIS及IEC标准
➢ 大小齐全 ➢ 有JIS及IEC标准
LP、EED TYPE
➢ low profile (扁平特性) ➢ 适合高密度装配
2020/5/6
磁性材料应用:
2020/5/6
变压器、电感器用材料介绍:
变压器、 电感器
2020/5/6
磁芯 线架 线材 绝缘胶带 档墙胶带 套管 铜箔 凡立水 胶
变压器、电感器用材料介绍:
磁芯
绝缘胶带
铜箔
磁芯固 定胶带
2020/5/6
线材
档墙胶带 套管
线架
(A) 2020/5(/C6)
磁性材料介绍:
B
B
H B
H
H
(B)
B
热熔自粘漆包线
SBUEW SBUEW155 SEUEW180
丝包线
USTC
2020/5/6
线材介绍:
温度 等级 180℃
130℃ 155℃ 180℃ 130℃ 155℃ 180℃
特点
用途
具备180℃级聚酯漆包线特 适用于高温度等级变压器
性,还具备直焊性。
及线圈。
具有醇溶特性,在乙醇浸泡 音圈、蜂鸣器、扬声器、 下自粘层溶化,乙醇挥发后 光驱线圈等 即固化,使线圈成型。
PBT
1400-1800
93 205 225 V-0 >1016 22 高频变压器 、滤波器
PET
LCP
PPS
1900
1420
2600
120
246
270
V-0
1.0E+16
18 高频变压 器、滤波
器
91 313 --V-0 1013 --SMD型变 压器
123
260
---
V-0 4*1016
16 低频变压 器、电感
130℃ 155℃ 180℃
特点
用途
直焊性,焊锡前无需先脱漆 膜。耐拉伸、耐弯折。
电子变压器、电感线圈 、继电器、微电机及其 他电子仪表绕组
除具备聚氨基甲酸酯漆包 线特性外,还具有表面磨擦 系数小、耐磨性佳等特点 ,适合于高速绕线场合。
电子变压器、电感线圈 、继电器、微电机及其 他电子仪表绕组
具有较好的机械特性及耐化 学特性。并且具有很好的耐 温特性(温度等级155 ℃以 上产品)
2020/5/6
二 . 线材特性比较
品种
型号
聚氨基甲酸酯漆包 QA、UEW 线
尼龙复合聚氨基甲 QA、UEW 酸酯漆包线
聚酯漆包线
QZ、PEW
尼龙复合聚酯漆包 QZ、PEW 线
2020/5/6
线材介绍:
温度 等级
130℃ 155℃ 180℃ 130℃ 155℃ 180℃
130℃ 155℃ 180℃
H
(D)
磁性材料介绍:
B
Bs
Br
Hc
H
2020/5/6
磁性材料介绍:
铁氧体磁芯
磁芯
合金类磁芯
锰锌系材 镍锌系材 镁锌系材
硅(矽)钢材 铁粉芯 铁硅铝合金 铁镍合金 钼坡莫合金 非晶、微晶合金
2020/5/6
磁性材料介绍:
1.铁氧体磁芯 A)锰锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 71%, MnO 20%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率高(10 ohm-cm) ➢ 铁心损耗低 ➢ 居里温度高 ➢ 形状:EE,EI,ER,PQ,RM,POT等型式。 ➢ 用途:功率变压器、EMI共模滤波器、储能电感等
2020/5/6
线架材料介绍:
二 . 线架材质特性比较
特性 机械 特性
热学 特性
电气 特性
用途
材质
扰曲强度Kg/cm2
洛氏硬度 热变形温度℃ 融点℃ 耐然性 UL94 电阻率ohm-cm 绝缘强度Kv/mm
NYLON
12500 Mpa
--260 V-0
低频变压 器
PHENO LIC
120
120 235 --V-0 1013 10 高频变 压器
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 A)硅(矽)钢片 ➢ 极高的磁导率(μi约60000) ➢ 很高的饱和磁通密度(0.6T~1.9T) ➢ 电阻率非常低(取决于硅含量),故适用频率不高 ➢ 成本低廉 ➢ 型式:片状或带状以及经加工后的O型、R型等
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 B)铁粉芯 ➢ 极细的铁粉和有机材料粘合 ➢ 磁导率在10~75之间 ➢ 低成本 ➢ 铁心损耗很高 ➢ 型式:环形、EE、ER等
马达绕组、镇流器、大 型变压器等、扼流圈等 。
除具备聚酯漆包线特性外 ,还具有表面磨擦系数小 、耐磨性佳等特点,适合于 高速绕线场合。
马达绕组、镇流器、大 型变压器等、扼流圈等 。
二 . 线材特性比较
品种
型号
直焊型聚酯亚胺漆 包线
醇溶自粘漆包线
QZYH、SEIW
SBUEW-Y SBUEW155-Y SEUEW180-Y
小型安规高频变压器、电 感线圈。
外层覆盖PVC皮,具很好的 低频变压器、消磁线圈、
绝缘性。
以及其他设备等引线用
2020/5/6
2020/5/6
磁性材料介绍:
1.铁氧体磁芯 B)镍锌系 ➢ 组成约为:Fe2O3 50%, NiO 24%, 其他为:ZnO ➢ 电阻率很高(107 ohm-cm) ➢ 工作频率高 ➢ 铁心损耗较锰锌系高 ➢ 居里温度高 ➢ 型式:DR,R,环形等。 ➢ 用途:常模滤波器、储能电感等
2020/5/6
品质因数Q 居里温度Tc 电阻率 温度特性 磁场特性 频率特性 机械特性 其他
2020/5/6
要求 高 高 低 低 高
高 高
效益 相同感量可减少绕线圈数,以降低体积、绕线电阻及分布电容。 可允许大磁场强度(大电流)存在,小体积大功率。 降低磁滞损,提高工作效率。 提高动作范围,减少损失 提高角形比,以得到良好的控制(磁气放大器方式) 视用途而定 须高于最高工作温度 降低涡流损,还可以避免造成线圈绝缘之困扰 越稳定越好
200℃ 中 好 良
一般
非晶 微晶 16000
10000
150℃ 低 好 差 高
矽钢片
MPP
铁粉芯
16000
4000 300℃ 最高 一般
良 低
7000
14~250 200℃
低 好 良 高
9000
22~90 200℃
高 一般
良 最低
磁性材料应用:
四. 优良软磁特性要求及效益
特性 磁导率μi 饱和磁通密度Bs 矫顽力Hc 剩磁Br
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 C)铁硅铝合金(sendust core) ➢ 铝6%,硅9%,铁85%组合成 ➢ 磁导率在26~125之间 ➢ 成本中等 ➢ 铁心损耗低 ➢ 型式:环形
2020/5/6
磁性材料介绍:
2.合金类磁芯 D)铁镍合金 ➢ 镍50%,铁50%组合成 ➢ 饱和磁通密度高于铁硅铝合金 ➢ 成本高于铁硅铝合金 ➢ 铁心损耗于 铁粉芯 与 铁硅铝合金之间 ➢ 型式:环形
很低 --高 难 --好 好
2020/5/6
磁性材料应用:
三 . 磁芯材质特性比较
材质 特性项目 磁通密度 gauss 初始磁导率μi
最高工作温度
铁芯损耗
温度稳定性
加工性
价格
2020/5/6
铁氧体
4600~ 5100 250~ 15000 125℃ 最低
一般
良
低
镍钢片
7000~ 15000 15000
1Biblioteka Baidu0℃
UL94V-0
用于变压器,马达、电 机、电子阻件之绝缘包 扎
UL94V-0
各类变压器端控隔离 绝缘用
电工包扎、消 磁线圈用
UL94V-0
高温下使用,用 于线圈、电容及
电线缠结
线材介绍:
线材
漆包线
电镀铜线 三层绝缘线 PVC线
聚氨基甲酸酯漆包线 聚酯漆包线 自粘聚氨基甲酸酯漆包线 丝包线 绞线
型式 成本考量 磁芯成本 线架成本 绕线成本 绕线难易度 组合 散热效果 屏蔽效果
POT
高 低 低 容易 简单 很差 很好
RM
EE
EER
PQ
高 低 低 容易 简单 好 好
低
中
低
中
低
低
很容易 很容易
简单
中
很好
好
很差 很差
高 高 低 容易 简单 好 尚可
EP Toroidal
中 高 低 容易 简单 很差 很好
绕线、散热、漏磁 …
线架材料介绍:
线架
电木材(PHENOLIC)
塑胶材
尼龙(NYLON) PBT(POLYBUTYLENE TEREPHTHALATE) PET(POLYETHYLENE TEREPHTHALATE) LCP(LIQUID CRYSTAL POLYESTER) PPS(塑钢 POLYPHENYLENS SULFIDE)
TEX-E TEX-F TRW、
UL1007 UL1015 …
线材介绍:
温度 等级
130℃ 155℃ 180℃
105℃ 130℃ 155℃ 85℃ 105℃
特点
用途
将UEW线绞合而成。具很好 高频特性,可降低线间匝间 分布电容以及降低集肤效应 。
具很好的耐高压特性,可直 焊。但不耐弯折。
高频线圈、高频变压器等 。
器
2020/5/6
胶带材料介绍:
胶带
MYLAR TAPE MARGIN TAPE PVC TAPE 佳富龙 TAPE
2020/5/6
胶带材料介绍:
二 . 胶带特性比较
材质 特性 特点
颜色 绝缘电阻 击穿电压 相对电痕指数 温度等级 阻燃性 用途
2020/5/6
聚酯薄膜胶带 Mylar tape
有极佳的抗化学品、抗 化剂和防潮能力,并可 抵受切割及磨损