一種小型平面變壓器/電感器的設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹1.引言隨著電子信息技術(shù)的飛躍發(fā)展，各種電子設(shè)備已步入SMT(Surfacemountingtechnology)時(shí)代，電子設(shè)備越來(lái)越要求輕、薄、小型化。傳統(tǒng)的功率型電子變壓器、電感器雖然在電子管、分立式晶體管時(shí)代起過(guò)重要作用，而在模塊化電子設(shè)備中，因體積過(guò)大而無(wú)法應(yīng)用，如何研制出小型平面電子變壓器、電感器是目前設(shè)計(jì)人員關(guān)注的熱點(diǎn)。本文闡述了采用多層印制板制造技術(shù)、數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)、表面涂覆技術(shù)和利用高頻低損耗鐵氧體磁芯設(shè)計(jì)和制造了230kHz、達(dá)120W的小型平面變壓器和20A、10μH的大電流濾波電感器。2.電路形式和變壓器、電感器的技術(shù)指標(biāo)圖1為有源箝位/復(fù)位單端正激變換器的主電路。該電路具有零電壓轉(zhuǎn)換功能，有利于提高效率和降低EMI/RFI。該電路由VQ2、VD2和Ccl組成箝位電路，為漏感L1及勵(lì)磁電感Lm的儲(chǔ)能轉(zhuǎn)移提供一個(gè)低阻工作通路，VQ2導(dǎo)通后Ccl繼續(xù)被充電，箝位電路電流以諧振方式減小。因整流管VD1截止，L1與Lm呈串聯(lián)連結(jié)，諧振頻率由L1、Lm及Ccl決定，故對(duì)變壓器初級(jí)有一定的電感量要求。另外，該電路VQ1截止后，變壓器繞組電壓極性反轉(zhuǎn)，Ca被充電，充電過(guò)程中，磁化電流逐漸減小，通過(guò)適當(dāng)選取參數(shù)。13. 電感器的主要特點(diǎn)是，當(dāng)通過(guò)它的電流改變時(shí)，它會(huì)產(chǎn)生和儲(chǔ)存磁場(chǎng)。河南環(huán)氧樹(shù)脂電感器

    達(dá)到在磁化電流過(guò)零點(diǎn)前開(kāi)通VQ2,為磁化電流改變方向提供了可能，磁化電流反向后，箝位電壓Ucl反向加到變壓器初級(jí)繞組，驅(qū)動(dòng)變壓器B-H工作區(qū)域延伸到第二象限和第三象限。同時(shí)，Ccl電容儲(chǔ)能泄放轉(zhuǎn)移至L1及Lm儲(chǔ)存。VQ1導(dǎo)通后B-H工作點(diǎn)從第三象限開(kāi)始，正常工作區(qū)域基本與B-H軸原點(diǎn)對(duì)稱(chēng)，在該對(duì)稱(chēng)區(qū)域表現(xiàn)為：B-H單向變化數(shù)值與傳統(tǒng)單端正激變換器是一致的。為維持輸出正常調(diào)節(jié)，施加相同伏-秒積數(shù)到變壓器，產(chǎn)生的鐵芯損耗相對(duì)于單端正激變換器是一致的。實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)選取工作磁通密度(Bm),變壓器可工作于-Bm～+Bm，由此△B=2Bm,如圖2。電路中T1為我們需要設(shè)計(jì)的變壓器，工作頻率f=230KHz，輸入電壓Vin=230V，初級(jí)電感量Lm=117μH±10%，工作比，輸出電壓Vo=5V，輸出電流Io=20A，Lo為濾波電感，Lo=10μH，工作環(huán)境溫度為-45℃～50℃，溫升≤50℃，試驗(yàn)電壓2KV，變壓器、電感器高度≤12mm,長(zhǎng)、寬均在40mm左右。3.平面變壓器、電感器磁芯及結(jié)構(gòu)形式磁芯現(xiàn)階段用于功率型開(kāi)關(guān)變壓器的磁性材料有：坡莫合金、非晶態(tài)合金、超微晶合金、鐵氧體等多種材料。選擇鐵氧體材料制作磁芯，出于對(duì)有效空間的充分利用，又必須選擇芯柱較粗、窗寬較闊的磁芯。河南環(huán)氧樹(shù)脂電感器10. 固定式電感器具有固定的電感值，一般在制造過(guò)程中被固定。

    電感器在電子制作中雖然使用得不是很多，但它們?cè)陔娐分型瑯又匾?。我們認(rèn)為電感器和電容器一樣，也是一種儲(chǔ)能元件，它能把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌?chǎng)能，并在磁場(chǎng)中儲(chǔ)存能量。電感器用符號(hào)l表示，它的基本單位是亨利（h），常用毫亨（mh）為單位。它經(jīng)常和電容器一起工作，構(gòu)成lc濾波器、lc振蕩器等。另外，人們還利用電感的特性，制造了阻流圈、變壓器、繼電器等。電感器的特性恰恰與電容的特性相反，它具有阻止交流電通過(guò)而讓直流電通過(guò)的特性。小小的收音機(jī)上就有不少電感線(xiàn)圈，幾乎都是用漆包線(xiàn)繞成的空心線(xiàn)圈或在骨架磁芯、鐵芯上繞制而成的。有天線(xiàn)線(xiàn)圈（它是用漆包線(xiàn)在磁棒上繞制而成的）、中頻變壓器（俗稱(chēng)中周）、輸入輸出變壓器等等。實(shí)物圖和電路符號(hào)見(jiàn)圖變壓器是由鐵芯和繞在絕緣骨架上的銅線(xiàn)圈線(xiàn)構(gòu)成的。絕緣銅線(xiàn)繞在塑料骨架上，每個(gè)骨架需繞制輸入和輸出兩組線(xiàn)圈。線(xiàn)圈中間用絕緣紙隔離。繞好后將許多鐵芯薄片插在塑料骨架的中間。這樣就能夠使線(xiàn)圈的電感量增大。變壓器利用電磁感應(yīng)原理從它的一個(gè)繞組向另兒個(gè)繞組傳輸電能量。變壓器在電路中具有重要的功能：耦合交流信號(hào)而阻隔直流信號(hào)，并可以改變輸入輸出的電壓比；利用變壓器使電路兩端的阻抗得到良好匹配。

    產(chǎn)品參數(shù)：1、額定工作電壓：DC500V-DCl000V2、抗電強(qiáng)度:鐵芯-繞組3000VAC/50Hz/5mA，10S無(wú)飛弧擊穿3、絕緣電阻:鐵芯-繞組1000VDC，絕緣阻值≥100MΩ，4、電抗器噪音小于65dB(與電抗器水平距離點(diǎn)1米測(cè)試)；5、產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：，，解諧電抗器也叫串聯(lián)電抗器，用于無(wú)功功率補(bǔ)償。一般和電容串聯(lián)使用，其在工頻下呈容性，從而防止并聯(lián)諧振及無(wú)放大諧波電流之慮。具有抑制高次諧波，限制合閘涌流;提高系統(tǒng)功率因數(shù);防止諧波電容器造成危害，避免電容器裝置的接入對(duì)電網(wǎng)諧波的過(guò)度放大和諧振發(fā)生。絕緣材料采用杜邦NOMEX，耐溫等級(jí)高，絕緣強(qiáng)度高，安全可靠;電抗器采用冷軋取向硅鋼片，損耗低，高頻特性好;電抗器設(shè)計(jì)磁通密度低，線(xiàn)性度好，過(guò)載能力強(qiáng);電抗器浸漬工藝采用真空壓力浸漬，浸油充分，油膜厚，電抗器噪音低，耐腐蝕性好。產(chǎn)品參數(shù)：1、額定工作電壓：380V-1140V/50Hz2、額定工作電流：5A-1600A@40°C3、低損耗，高抗諧波能力4、高線(xiàn)性以免過(guò)載時(shí)電磁飽和5、低噪音，極高的耐熱等級(jí)6、安裝方便、環(huán)保特性，使用使命長(zhǎng)，帶溫度控制保護(hù)能量回饋電抗器濾除因變頻器制動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生再生能量回饋到電網(wǎng)的高次諧波。能量回饋電抗器可濾除高次諧波，清潔電網(wǎng)。43. 電感器的應(yīng)用可以改善人們的生活和提升社會(huì)發(fā)展水平。

    五、DC/DC變換器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)以隔離式DC/DC變換器為例，首先要確定樣機(jī)主要參數(shù)要求，如輸入電壓（變化范圍）、輸出電壓、輸出電壓紋波、輸出電流、開(kāi)關(guān)頻率、效率等。1主變壓器設(shè)計(jì)髙頻功率變壓器是設(shè)計(jì)一款隔離式變換器為重要的元件之一，具有傳送能量、變換電壓和隔離三大作用，許多其他主電路參數(shù)的設(shè)計(jì)都依賴(lài)于變壓器的參數(shù)，變壓器設(shè)計(jì)的好壞將直接影響變換器的體積、效率和可靠性等性能。常用的變頻變壓器設(shè)計(jì)方法有兩種：AP法和KG法。所謂AP法是指先計(jì)算出磁芯的窗口面積AW和磁芯的有效截面積Ae的乘積AP，ap代BIAO了磁芯的體積和可能轉(zhuǎn)換的功率，根據(jù)AP選擇磁芯。AP法是求出磁心的幾何參數(shù)，再根據(jù)幾何參數(shù)選擇磁芯。本設(shè)計(jì)采用AP法。1）選擇磁芯每種材料的磁芯都有一個(gè)允許的磁通密度變化量△B，采用的磁芯材料△B越大，變壓器的繞組膽數(shù)越少，則變壓器繞組的通流能力越強(qiáng)。然而，過(guò)大的△B極易造成變壓器的磁芯發(fā)生飽和。由磁芯的磁滯回線(xiàn)可見(jiàn)，允許的磁通密度變化量△B應(yīng)為飽和磁通的2倍。通常來(lái)說(shuō)，選擇△B時(shí)應(yīng)留有一定的裕量，以防止變壓器磁芯飽和的發(fā)生。先計(jì)算變壓器的視在功率。設(shè)變壓器的功率傳輸效率η=，輸出電壓紋波為輸出電壓,1%。8. 電感器的線(xiàn)圈是由導(dǎo)線(xiàn)繞制而成。北京功率電感器批發(fā)廠(chǎng)家

4. 電感器的單位是亨利(Henry)，用于度量其電感值。河南環(huán)氧樹(shù)脂電感器

    可變電感器L與C1組成調(diào)諧回路，調(diào)節(jié)L即可改變諧振頻率，起到選臺(tái)的作用。11、電感器的好壞可以用萬(wàn)用表進(jìn)行檢測(cè)（圖11）。將萬(wàn)用表置于“R×1”擋，兩表筆（不分正、負(fù)）與電感器的兩引腳相接，表針指示應(yīng)接近為“0Ω”，電感量較大的電感器應(yīng)有一定的阻值。如果表針不動(dòng)，說(shuō)明該電感器內(nèi)部斷路；如果表針指示不穩(wěn)定，說(shuō)明內(nèi)部接觸不良。12、變壓器也是一種常用元器件，其種類(lèi)繁多，大小形狀千差萬(wàn)別。無(wú)線(xiàn)電與電子制作中較常用的有：電源變壓器、音頻輸入變壓器、輸出變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、脈沖變壓器等（圖12）。13、變壓器的文字符號(hào)為“T”，圖形符號(hào)如圖13所示。14、變壓器是利用互感應(yīng)原理工作的，具有傳交流隔直流、電壓變換、阻抗變換和相位變換的作用。變壓器由初級(jí)、次級(jí)兩部分互不相通的線(xiàn)圈組成，它們之間由鐵芯或磁芯作為耦合媒介（圖14）。改變初、次級(jí)之間的圈數(shù)比，即可改變電壓比和阻抗比。改變變壓器線(xiàn)圈的接法，可以很方便地將信號(hào)電壓倒相。15、電源變壓器是常用的一類(lèi)變壓器。電源變壓器的主要參數(shù)是功率和次級(jí)電壓、電流。功率與鐵芯截面的平方成正比，如圖15（a）所示，鐵芯截面越大，變壓器功率越大。電源變壓器的用途是電源電壓變換。河南環(huán)氧樹(shù)脂電感器