高级电工技师浅谈变压器_学位论文

高级电工技师论文——浅谈变压器

简介：笔者早年于国企生产有线广播设备。于变压器，不敢说有多大能耐仅熟练而已。不久前刚学会上网，见有些朋友对变压器还存有陌生感、神秘感。不觉技痒，将所知所能，拟成下文，抛砖引玉，与同好共享。不足之处欢迎指正。

关键字：变压器

电子管放大器所用的电源、输出牛，应归类于低技术．低技能的器件。所谓低技术，是指牛的设计程式已经很成熟并已数据化。随着人们知识水平的提高，越来越多的人认识和掌握了变压器的原理和设计。所谓低技能是指，生产变压器均以手工绕制为主，加工工具主要是绕线机。绕线工种是熟练工，不需学徒三年，有三月便可以充师傅了。因此，于焊机派来说，DIY一套自用胆机牛不应该是件难事。然而再简单也得一步一步来。

首先是铁芯，胆机牛通用EI形铁芯。通称硅钢片。（本文所叙铁芯均指EI形）。硅钢片有冷轧片比如D31，有热轧片比如D42之分。两者差异不很大，Bm值都在10000－14000之间。前者略优于后者，一般讲薄一点，手感较硬是冷轧片。旧货市场有很多，挑选较平整锈班少一点的。当然尺寸要合适。这里面有点道道。国标EI

硅钢片有标准窗口、窄窗口、非标窗口。（当然还有杂旧洋货不在本文所例。）选用哪一种以合用为准。有朋友提出不同型号硅钢片能否混用，笔者以为是可以的，只要尺寸相同，外观一致，Bm值不会相差太多。注意旧有铁芯片制成品只限本人使用或送给朋友，不可变现银，否则有违做人的基本道德。切记！

其次是漆包线。在国家计划经济时期，每一地区市起码有一家电线厂，现在如果这家工厂还在苟延残喘的维持生产。就买它的产品。因为它还在按国家原标准原工艺生产，用了放心。否则，保不了上当受骗。

国标漆包线有油基（Q）型。主要用于高频场合比如：高频炉。限于材料、生产技术。油基型漆包线结缘层的附着力和密封度不是很好，漆包线存放时间过长或存放条件不好，在裸线与漆皮之间易产生氧化层。影响线材的使用。现在市场上常见的漆包线有ZQ1型和ZQ2型，通称高强度聚酯漆包线。有很好的绝然强度，尽管放心使用。万不可用拆机线，弄不好费了心血，花了时间，耽搁了功夫。功亏一篑。

近年来胆界还谈论着进口硅钢片、几个九的无氧铜漆包线。笔者对此不甚了解，不敢妄加评论。就牛的功能：变换电压、匹配阻抗。目前的硅钢片、电解铜线的制成品足以胜任。何必它求。

再后面是骨架。有口字形、工字形之分。口字形骨架制做简单，对初学绕制不太方便，工字形与其相反。既是DIY方便一点好。

工字形骨架分口形板、工形板、内衬板三种六块。基本计算如下：口形板内空宽度＝铁芯舌宽＋内衬板厚度；内空长度＝铁芯迭厚＋工形板厚度；外边宽度＝铁芯舌宽＋两边窗口宽度；外边长度＝铁芯迭厚＋工形板厚＋二倍窗口宽度＋4毫米。工形板中间的宽度＝铁芯舌宽＋内衬板厚度；工形板中间的高度＝铁芯舌长。其它长宽就无所谓，可大可小。内衬板长、宽分别＝铁芯迭厚与舌长。骨架制作材料以玻纤树脂板为好，旧印制版都行，厚度要求1.5－2毫米。做好了六块板，将其组合起来。用铁芯插进去试试，适当修正即可。此乃一般坐式安装骨架，如采用卧式，口形板外边长度应加长，请自行调整。

制做工具有：台钻或手钻、台虎钳、钢锯、锉刀就行。

垫纸和引出线。电源牛用纸比较简单，组间用聚酯薄膜。层间用电容纸或其它手边能得到的。电容纸薄，很难侍候。笔者欢喜用描图纸，质地较硬，易于使用，线包也较平整。输出牛组间垫纸一般要求用有机材料。如：黄蜡绸。层间可不垫纸。最外层用青壳纸，没有青壳纸，牛皮纸也行要多裹几层。

引出线则不可掉以轻心。线径较粗可用本线直接引出。线径较细可用本线二三股绞合引出。非得用引出线一定要用多股纱包焊接线，个中原由请自己思索。

数字化智能充电器的设计

摘要：设计了基于单片机的智能充电器,介绍了其硬件和软件实现。该充电器可以实时采集和计算电池的参数,并进行智能控制,还可以通过串口和上位机进行通讯并进行实时

关键词：智能充电器单片机开关电源锂离子电池

现代通讯设备、便携式电子产品、笔记本电脑、电动汽车、小卫星等普遍使用蓄电池作为电源,应用非常广泛。然而大多数设备中的蓄电池,只能使用专用的充电器,而且普通的充电器大多充电时间长,无法判断其充电参数和剩余的充电时间。

本文介绍一种基于单片机的通用智能充电器的设计。充电器可以实时采集电池的电压、电流,对充电过程进行智能控制,计算电池已充的电量和剩余的充电时间;还可以通过串口和上位机进行通讯并给用户显示必要的信息,有虚拟仪表的作用;另外,它也可以改变参数,适应各种不同电池的充电。这里列举几种不同的电池充电试验,来说明智能充电器的实用价值。

1 智能充电器的硬件设计

智能充电器如图1所示。主要包括电源变换电路、采样电路、处理器、脉宽调制控制器和电池组等,形成了一个闭环系统[4]。下面对系统的工作原理分几个部分进行简述。

图1智能充电器电路模块图

1．1 处理器

处理器采用51系列单片机89C51。单片机内部有两个定时器、两个外恐卸虾鸵桓龃 谥卸稀⑷ 霭寺返腎/O 口,采用11.0592MHz的晶振。单片机的任务是通过采样电路实时采集电池的充电状态,通过计算决定下一阶段的充电电流,然后发送命令给控制器控制电流的大小。单片机通过串口RS232和上位机相连,用于存储数据和虚拟显示。1．2 采样部分

电压和电流采样采用模/数转换器AD574。AD574为±15V双电源供电,12位输出,最大误差为±4bit,合计电压0.01V。

充电电流通过电流传感器MAX471转换为电压值。电流采样的电压值和电池组的端电压值两者经过模拟开关CD4051,再经过电压跟随器输入到AD574,分别进行转换,其结果由单片机读取,并进行存储和处理。主要的电路连接如图2所示。

图2 采样电路

1．3 控制器

控制器采用脉宽调制(PWM)方式控制供电电流的大小。PWM发生器由另一个20MHz的单片机构成,主控制器和它采用中断的方式进行通讯,控制其增大或减小脉宽。PWM信号通过光电隔离驱动主回路上的MOSFET。开关管、二极管、LC电路构成开关稳压电源。用PWM方式控制的开关电源可以减小功耗,同时便于进行数字化控制,但母线的纹波系数相对较大。PWM控制电路如图3所示。

图3 PWM控制电路

2 智能充电器的软件设计

2．1 数据测量

在单片机的测量中,电池电压值和电流测量值经过多路选择器进行选择,然后通过A/D转换器转换为16进制数,直接存入单片机。电池电容量C则需要间接计算,由于每个循环周期检测电流一次,故可以利用电流值的积分求出电容量C。考虑电池内阻r的影响,可以得到计算电容量的计算公式为:

Cn+1=Cn+I·t-I2·r·t

充电时间和剩余充电时间由上位机进行计算,剩余充电时间等于预设的充电时间与已充电时间的差值。其中,预设时间可根据电池的型号预先得到。

2．2 单片机控制程序设计

对于不同的电池和不同的参数,单片机需要设定不同的充电参数,选择不同的充电策略。另外,程序需要在电池过电流、过电压等异常情况下强制终止充电。以锂离子电池为例,一般采用恒流-恒压充电方式,其充电过程包括小电流预充电、大电流充电、恒压充电等几部分。其充电控制程序流程图如图4所示。

图4 充电控制策略程序

在控制恒定电流和恒定电压的过程中,采用比例控制,即如果充电电流I大于设定电流Is,就按照比例减小脉宽;反之按照比例增大脉宽。单片机还需要接收和处理上位机的命令,并根据上位机的要求将数据实时回送给上位机。两者的通讯协议要在程序中预先设定。

2．3 上位机处理程序设计

上位机程序由VisualC++编写。其任务是每隔1秒钟向串口发送一个查询命令,并读取单片机回送的信息,提取