各種變壓器設(shè)計(jì)制造過程疑難解決匯總
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同樣測(cè)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(cè)試L值時(shí)按照IEC標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試時(shí)根據(jù)E=4.44NBAef,通過調(diào)整E和f兩個(gè)參數(shù)來調(diào)整B值使其B<2.5Gas,在實(shí)際測(cè)試時(shí)我們?cè)O(shè)定的電壓為儀表內(nèi)部電動(dòng)勢(shì)(如401電橋)如圖中的ε,電感產(chǎn)阻抗分壓UL,儀表內(nèi)阻r分壓Ur,因此不同廠家進(jìn)行測(cè)試時(shí)由于測(cè)試儀表的電動(dòng)勢(shì)雖然相同,但是如果儀表內(nèi)阻r不同,則UL不同,于是測(cè)試的L值便有差別,即使是同一品牌同一型號(hào)的儀表也可能內(nèi)阻不同,最后測(cè)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(yīng)方和使用方使用同樣牌號(hào)的電橋,或者進(jìn)行對(duì)比找出誤差范圍. 有條件的企業(yè)使用高檔電橋,這種高檔電橋可以使用能夠顯示UL的測(cè)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(cè)儀表顯示的電路中的電流(在相同電流下測(cè)試). 唐山尚新融大電子產(chǎn)品有限公司愿意和行業(yè)內(nèi)朋友交流
03154166301 王先生 |
磁心損耗和Q值,測(cè)試Q值的
下面根據(jù)具體情況進(jìn)行說明
◇定義:Q= ωL/R 儲(chǔ)能與耗能之比 .
解釋:對(duì)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(shí)際LCR表測(cè)試值與實(shí)際物理概念差別
★實(shí)際用LCR測(cè)試時(shí),根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(等同IEC的標(biāo)準(zhǔn))測(cè)試L值時(shí)設(shè)定E(儀表設(shè)定電動(dòng)勢(shì))和f(頻率)使B值<2.5Gas(E=4.44NBAef),測(cè)試Q值在相同條件那么實(shí)際測(cè)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(shí)際磁心損耗中磁滯損耗占主要部分)應(yīng)用時(shí),測(cè)試Q值并不能反映真實(shí)的物理概念.
★但是當(dāng)感性器件做為高頻器件應(yīng)用時(shí),尤其作為信號(hào)(電壓幅值很小)傳輸應(yīng)用時(shí),那么實(shí)際工作時(shí)B值很低,f很高(磁心的渦流損耗占主要部分),這時(shí)測(cè)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(hào)傳輸器件可以直接使用高頻LCR表測(cè)試Q值來區(qū)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(fā)現(xiàn)的,但是一旦出現(xiàn)匝間短路,造成的損失又比較嚴(yán)重,那么怎么在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)匝間短路呢?Q值能夠發(fā)現(xiàn)問題,特別是器件高溫下(短路有時(shí)在常溫下或者靜態(tài)測(cè)試下隱患不能暴露,器件工作一段時(shí)間有了溫升繞組銅線膨脹,這時(shí)短路出現(xiàn))的Q值,如果有短路發(fā)生,器件的Q值有明顯下降,原理是短路匝數(shù)相當(dāng)并聯(lián)激磁電感的重載.
其實(shí)異響就是音頻振動(dòng),聲音都是振動(dòng)產(chǎn)生的,只是在音頻范圍內(nèi)我們能聽到,其實(shí)其他的電磁干擾我們也類比叫噪聲,只是聽不到,能測(cè)到. 那么首先分析振動(dòng)的機(jī)理. 大概有幾種(各位朋友可以補(bǔ)充或提出異議) 一種是磁芯的磁滯伸縮造成,如低頻應(yīng)用的鐵粉心,硅鋼材料等由于本身在低頻的時(shí)候材料的磁滯伸縮系數(shù)比較大,而當(dāng)設(shè)計(jì)負(fù)荷較大時(shí),磁芯本身就會(huì)發(fā)出一定的磁滯伸縮振動(dòng),這個(gè)頻率恰恰在20KHZ一下的音頻,達(dá)到一定強(qiáng)度,耳朵就會(huì)聽到.或者是鐵氧體磁芯應(yīng)用在低頻段,由于設(shè)計(jì)余量小,接近飽和,應(yīng)用頻率又比較低是也會(huì)發(fā)生這種音頻噪聲; 第二種繞組間隙粘接不牢靠,當(dāng)功率較大或者負(fù)載變化較大時(shí),引起繞組線間和空氣間發(fā)生音頻振動(dòng).(真空浸漆,梯度烘干很重要,要不會(huì)形成牙膏效應(yīng),外邊漆干,里面沒有干,繞組沒有粘接,介電常數(shù)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(dòng),當(dāng)滿負(fù)荷或者交變,重載時(shí),繞組與磁芯間發(fā)生音頻振蕩. 第四種,分布參數(shù)諧振 變壓分布參數(shù)與電路的某個(gè)信號(hào)產(chǎn)生音頻諧振效應(yīng). 解決辦法第一種更換磁滯伸縮系數(shù)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(jīng)過工藝摸索要解剖變壓器,保證里面是干的并粘結(jié)牢固,其實(shí)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(diǎn)環(huán)氧膠粘接(工業(yè)模塊電源,大功率電源等高可靠性產(chǎn)品必須這樣做). 第四種,調(diào)整變壓器分布參數(shù),或者重新布板,這種較難解決,需要試驗(yàn)摸索.
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軟開關(guān)諧振電感器發(fā)熱問題的解決
2007-01-29 11:15 分類:[磁性器件疑難問題分析]
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(dǎo)特性=磁滯回線隨H增長(zhǎng)的線性段長(zhǎng),也就是振幅磁導(dǎo)率恒定.)磁材的損耗也要小(磁材本身在高頻下?lián)p耗就小,或者是設(shè)計(jì)時(shí)△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(duì)磁導(dǎo)率降低了 交流特氣隙性和直流穩(wěn)定特性有所好轉(zhuǎn),但是一是氣隙會(huì)引入如噪聲和干擾,以及氣隙損耗,還有就是當(dāng)電流變化比較大時(shí),電感量會(huì)發(fā)生突然的比較大的變化.
針對(duì)目前的應(yīng)用,我公司開發(fā)出低磁導(dǎo)率的合金金屬磁粉心(磁導(dǎo)率26)能很好的為您解決這個(gè)問題:
1由于是合金材料,溫度系數(shù)非常好,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)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(yīng)力特性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鐵氧體;
2雖然鐵氧體的相對(duì)損耗小,但是由于使用低磁導(dǎo)率金屬磁粉心時(shí)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(dǎo)率金屬磁粉心時(shí)的工作△B很小(需要繞制更多的匝數(shù)),所以使用低磁導(dǎo)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(dǎo)率金屬磁粉心做成電感量的變化比較緩慢(鐵氧體變化會(huì)很突然),從而對(duì)電路有額外的保護(hù).
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(jī)械應(yīng)力下金屬磁粉心更機(jī)械應(yīng)力性更好.
軟開關(guān)諧振電感器的材料特性就是 高BS 低磁導(dǎo)率(長(zhǎng)的磁滯回線線性段=寬H恒定的振幅磁導(dǎo)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(dǎo)率鐵硅鋁金屬磁粉心(我公司有磁導(dǎo)率26的鐵硅鋁金屬磁粉心能很好的解決問題.)
幾個(gè)軟開關(guān)電源客戶 諧振電感器的熱\ 大\ 不穩(wěn)定問題都被我們的低磁導(dǎo)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(xiàng)
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(xiàng): 彈性(吸收振動(dòng),對(duì)粘接的器件的應(yīng)力小)粘接: 一般是用流動(dòng)性不好單組分,目前很好用的 應(yīng)用比較普遍的是GD414,粘接力強(qiáng),固化快.價(jià)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(nèi)部逐漸固化,使用時(shí)膠層不易過厚,太厚內(nèi)部可能永遠(yuǎn)都不會(huì) 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(yōu)點(diǎn) 灌封時(shí)流動(dòng)性比較 好自流平,固化后強(qiáng)度好.但是切記不可深度灌封,因?yàn)樵擃惸z也是通過 吸空氣中潮氣硫化 從表面到內(nèi)部逐漸固化,厚度太大 表層干后形成密封容 器,內(nèi)部膠體與外部隔絕 內(nèi)部膠不會(huì)干.這樣絕緣電阻較低影響絕緣特 性.缺點(diǎn)一般導(dǎo)熱性不是很好,因此要注意功率器件.另外在膠固化時(shí)發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)形成氣體,深度灌封 氣體釋放不出 內(nèi)部形成空氣蜂窩,在軍用衛(wèi) 星導(dǎo)彈等高空產(chǎn)品因?yàn)榭諝庀”⊥獠繗鈮旱?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(shí)按一定比例配比 配比后流動(dòng)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(qiáng),不容易產(chǎn)生氣 孔),但是這類膠也分兩類 一類導(dǎo)熱系數(shù)非常好(代表道康寧的160 A B 固化后灰 色) 一類導(dǎo)熱系數(shù)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(dǎo)熱性好的雙組分膠,由于內(nèi)部填充金屬成分 比重大 導(dǎo) 熱性好 但是膨脹系數(shù)大高溫產(chǎn)生較大膨脹應(yīng)力 溫度低時(shí)對(duì)內(nèi)部器件產(chǎn)生較大擠壓應(yīng)力 (因此在灌封時(shí)要考慮內(nèi)部器件和灌封較的膨脹系數(shù)匹配問題)因此在受溫度應(yīng)力較大的 場(chǎng)合謹(jǐn)慎使用;還有雙組分還有一個(gè)共同的缺點(diǎn)就是容易發(fā)生催化劑中毒,中毒時(shí)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(shí)最好咨詢有關(guān)廠 家. 適合包封類: “適合包封類” 做一個(gè)解釋,進(jìn)行包封時(shí)流動(dòng)性好,固化時(shí)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(duì)內(nèi)部器件溫度應(yīng)力小,又有硬度(具有彈性又具有好的撕撤硬度 抗機(jī)械應(yīng)力能力好),目前筆者未發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)類產(chǎn)品,只有德國(guó)有一種產(chǎn)品符合此要求. 另外硅膠類產(chǎn)品 共同的特點(diǎn)是 工作溫度高 絕緣性能好 穩(wěn)定性好 . 自己經(jīng)驗(yàn)與大家交流,如有不妥請(qǐng)指正.
LTCC工藝磁集成變壓器,變壓器的發(fā)展方向
2007-12-19 14:00 分類:[磁性器件材料及工藝]