變壓器常見疑難問題解析

各種變壓器設計制造過程疑難解決匯總

同樣測試條件下磁心AL值或者器件L值不同原因分析

我們用LCR表測試L值時按照IEC標準,測試時根據E=4.44NBAef,通過調整E和f兩個參數來調整B值使其B<2.5Gas,在實際測試時我們設定的電壓為儀表內部電動勢(如401電橋)如圖中的ε,電感產阻抗分壓UL,儀表內阻r分壓Ur,因此不同廠家進行測試時由于測試儀表的電動勢雖然相同,但是如果儀表內阻r不同,則UL不同,于是測試的L值便有差別,即使是同一品牌同一型號的儀表也可能內阻不同,最后測試的L值不同就不足為奇了. 避免辦法: 沒有條件的使用普通電橋,供應方和使用方使用同樣牌號的電橋,或者進行對比找出誤差范圍. 有條件的企業使用高檔電橋,這種高檔電橋可以使用能夠顯示UL的測試儀表或者電流的儀表,如HP4284A 、HP4285A、YY2816等高檔儀表或者通過觀測儀表顯示的電路中的電流(在相同電流下測試).

唐山尚新融大電子產品有限公司愿意和行業內朋友交流

03154166301 王先生

磁心損耗和Q值,測試Q值的

我們用儀表測試Q值能否反映磁心的損耗特性呢?
下面根據具體情況進行說明
◇定義:Q= ωL/R      儲能與耗能之比 .
  解釋:對于電感器而言,R這部分包括繞組的銅線損耗,磁心的損耗(磁滯損耗、渦流損耗、剩余損耗)兩部門組成,這是物理概念.
◇實際LCR表測試值與實際物理概念差別
★實際用LCR測試時,根據國家標準(等同IEC的標準)測試L值時設定E(儀表設定電動勢)和f(頻率)使B值<2.5Gas(E=4.44NBAef),測試Q值在相同條件那么實際測試的Q值中R部分的磁滯損耗部分就幾乎沒有了,因此在變壓器和電器做為功率(實際磁心損耗中磁滯損耗占主要部分)應用時,測試Q值并不能反映真實的物理概念.
★但是當感性器件做為高頻器件應用時,尤其作為信號(電壓幅值很小)傳輸應用時,那么實際工作時B值很低,f很高(磁心的渦流損耗占主要部分),這時測試的Q值能夠反映器件的這是損耗情況,如用鎳鋅鐵氧體材料作成的射頻信號傳輸器件可以直接使用高頻LCR表測試Q值來區別損耗.
◇Q值的另一用途
在電感器和變壓器的失效模式中,匝間短路是比較難發現的,但是一旦出現匝間短路,造成的損失又比較嚴重,那么怎么在測試中發現匝間短路呢?Q值能夠發現問題,特別是器件高溫下(短路有時在常溫下或者靜態測試下隱患不能暴露,器件工作一段時間有了溫升繞組銅線膨脹,這時短路出現)的Q值,如果有短路發生,器件的Q值有明顯下降,原理是短路匝數相當并聯激磁電感的重載.

變壓器異響

其實異響就是音頻振動,聲音都是振動產生的,只是在音頻范圍內我們能聽到,其實其他的電磁干擾我們也類比叫噪聲,只是聽不到,能測到. 那么首先分析振動的機理. 大概有幾種(各位朋友可以補充或提出異議) 一種是磁芯的磁滯伸縮造成,如低頻應用的鐵粉心,硅鋼材料等由于本身在低頻的時候材料的磁滯伸縮系數比較大,而當設計負荷較大時,磁芯本身就會發出一定的磁滯伸縮振動,這個頻率恰恰在20KHZ一下的音頻,達到一定強度,耳朵就會聽到.或者是鐵氧體磁芯應用在低頻段,由于設計余量小,接近飽和,應用頻率又比較低是也會發生這種音頻噪聲; 第二種繞組間隙粘接不牢靠,當功率較大或者負載變化較大時,引起繞組線間和空氣間發生音頻振動.(真空浸漆,梯度烘干很重要,要不會形成牙膏效應,外邊漆干,里面沒有干,繞組沒有粘接,介電常數不滿足要求,分布電容有變. 第三種,是繞組線包和磁芯間有松動,當滿負荷或者交變,重載時,繞組與磁芯間發生音頻振蕩. 第四種,分布參數諧振變壓分布參數與電路的某個信號產生音頻諧振效應. 解決辦法第一種更換磁滯伸縮系數小的磁芯; 第二種真空浸粘度適合的絕緣漆,并使用梯度烘干工藝(先低溫,后高溫,梯度要經過工藝摸索要解剖變壓器,保證里面是干的并粘結牢固,其實無溶劑絕緣漆更好. 第三種,采用適合黏度的絕緣漆浸漬,或者在骨架和磁心的接觸處點環氧膠粘接(工業模塊電源,大功率電源等高可靠性產品必須這樣做). 第四種,調整變壓器分布參數,或者重新布板,這種較難解決,需要試驗摸索.

www.creativemix.cn

03154166301 唐山尚新融大電子產品有限公司于你交流王先生

北京服務中心北京中關村知春大廈對面中海園電子市場地下一層 BI-058A 總工程師王遠才與你當面交流

軟開關諧振電感器發熱問題的解決

2007-01-29 11:15 分類：[磁性器件疑難問題分析]

無論目前的大功率電源的軟開關電源的諧振電感器
還是一般諧振電路的電感器
或者是高頻大電流濾波電感器

都需要電感器在直流或交變電流下電感量變化量要小(恒導特性=磁滯回線隨H增長的線性段長,也就是振幅磁導率恒定.)磁材的損耗也要小(磁材本身在高頻下損耗就小,或者是設計時△B要小)

那么什么樣的材料最合適做此類電感器呢?
是開氣隙的鐵氧體嗎? 不是鐵氧體開氣隙后相對磁導率降低了交流特氣隙性和直流穩定特性有所好轉,但是一是氣隙會引入如噪聲和干擾,以及氣隙損耗,還有就是當電流變化比較大時,電感量會發生突然的比較大的變化.

針對目前的應用,我公司開發出低磁導率的合金金屬磁粉心(磁導率26)能很好的為您解決這個問題:
1由于是合金材料,溫度系數非常好,遠遠優于鐵氧體(金屬磁粉心25℃和-55℃和125℃比變化兩小于7%,鐵氧體一般為50%,因此金屬磁粉心抗溫度應力特性遠遠優于鐵氧體;
2雖然鐵氧體的相對損耗小,但是由于使用低磁導率金屬磁粉心時的工作△B很小,并不防礙合金金屬磁粉心使用在更高的頻率而有小的溫升;
3但是由于使用低磁導率金屬磁粉心時的工作△B很小(需要繞制更多的匝數),所以使用低磁導率金屬磁粉心做成的電感器電感量隨直流和交流電流的變化很小,即使遇到意外情況,低磁導率金屬磁粉心做成電感量的變化比較緩慢(鐵氧體變化會很突然),從而對電路有額外的保護.
4金屬磁粉心是粉末冶金工藝,材料更有韌性,鐵氧體是陶瓷工藝比較粹,因此在外界機械應力下金屬磁粉心更機械應力性更好.

軟開關諧振電感器的材料特性就是高BS 低磁導率(長的磁滯回線線性段=寬H恒定的振幅磁導率),高頻底損耗.還需要好的溫度特性.
目前最合適的材料是-2材料和低磁導率鐵硅鋁金屬磁粉心(我公司有磁導率26的鐵硅鋁金屬磁粉心能很好的解決問題.)

幾個軟開關電源客戶諧振電感器的熱\ 大\ 不穩定問題都被我們的低磁導率金屬磁粉心做成的諧振電感器解決了.

硅橡膠使用淺析(灌封、粘接、包封)和一些注意事項

2009-08-09 14:56 分類：[磁性器件材料及工藝]

硅橡膠用途及使用注意事項: 彈性(吸收振動,對粘接的器件的應力小)粘接: 一般是用流動性不好單組分,目前很好用的應用比較普遍的是GD414,粘接力強,固化快.價格高,一般用于軍品.該膠是通過吸空氣中潮氣硫化從表面到內部逐漸固化,使用時膠層不易過厚,太厚內部可能永遠都不會干. 低厚度灌封或三防:一般使用單組分704的硅橡膠的比較多,該膠優點灌封時流動性比較好自流平,固化后強度好.但是切記不可深度灌封,因為該類膠也是通過吸空氣中潮氣硫化從表面到內部逐漸固化,厚度太大表層干后形成密封容器,內部膠體與外部隔絕內部膠不會干.這樣絕緣電阻較低影響絕緣特性.缺點一般導熱性不是很好,因此要注意功率器件.另外在膠固化時發生化學反應形成氣體,深度灌封氣體釋放不出內部形成空氣蜂窩,在軍用衛星導彈等高空產品因為空氣稀薄外部氣壓低容易形成事故. 雙組分厚度灌封:該類膠膠與固化劑分開灌封時按一定比例配比配比后流動性非常好,膠可以自然固化也可以加熱加速固化(工藝效率高,真空灌封工藝造作性強,不容易產生氣孔),但是這類膠也分兩類一類導熱系數非常好(代表道康寧的160 A B 固化后灰色) 一類導熱系數略差(代表GN521、GN511) 兩類膠固化后表面硬度一般粘接力差(可以使用藕連劑改善),導熱性好的雙組分膠,由于內部填充金屬成分比重大導熱性好但是膨脹系數大高溫產生較大膨脹應力溫度低時對內部器件產生較大擠壓應力 (因此在灌封時要考慮內部器件和灌封較的膨脹系數匹配問題)因此在受溫度應力較大的場合謹慎使用;還有雙組分還有一個共同的缺點就是容易發生催化劑中毒,中毒時不能固化,如GN521和GN511涂在鐵氧體磁心表層后就不能固化,因此在使用時最好咨詢有關廠家. 適合包封類: “適合包封類” 做一個解釋,進行包封時流動性好,固化時間短,固化后表面硬度大(類似汽車外胎)這樣的材料才適合包封,既有彈性(對內部器件溫度應力小,又有硬度(具有彈性又具有好的撕撤硬度抗機械應力能力好),目前筆者未發現國產類產品,只有德國有一種產品符合此要求. 另外硅膠類產品共同的特點是工作溫度高絕緣性能好穩定性好 . 自己經驗與大家交流,如有不妥請指正.