变压器毕业设计5.doc

目 录 绪 论 1 1、电子变压器的基本组成 2 1.1电子变压器的结构 2 1.2变压器的工作原理 2 1.3电子变压器的分类 3 2、 DC-DC开关电源中变压器的应用 4 2.1开关电源的定义 4 2.2 开关电源电路的组成 4 2.3 开关电源结构图 5 3、变压器材料的选择与工作环境 8 3.1变压器材料的选择 8 3.2工作环境点的确定 12 4、变压器的主要参数和制作工艺 13 4.1确定变压器的变比 13 4.2计算初级线圈中的电流 13 4.3计算初级绕组圈数N1 14 4.4 计算次级绕组圈数N2 14 4.5 反馈绕组N3的估算 15 4.6 导线线径的选取 15 4.7 线圈绕制与绝缘 15 4.8 镀锡成型 18 5、变压器的检测和保护 20 5.1 变压器常用检测方法和仪器 20 5.2 外观检测方法 24 5.3 空载检测方法 24 5.4 工作使用的损耗 24 6、变压器的故障判断与维修 26 6.1 磁芯松动及噪音 26 6.2 变压器短路 26 总 结 28 致 谢 29 参考文献 30 附 录 31 绪 论 变压器的发展距今已经有了140来年的历史了，最早是在1831年英国物理学家M.法拉第进行变压器实验。一个多世纪里，变压器有了长的发展，电压已达到百万伏级，使输电距离超过1000km。20年无线电广播事业兴起，小型电源变压器和音频变压器广泛应用于各类收音机中。如手机的充电器，照明光源，电视机VCD机DVD机以及电磁炉里的电源还有电脑里的电源，也就是说所有的小型电器中用原来电感变压器的地方都可以用电子变压器代替。的检测器件及等故障的检测与保护电路1电子变压器的基本组成 1.1电子变压器的结构 变压器由磁芯（也叫铁芯）、线圈和骨架3部分组成。磁芯是变压器的基础，是它产生了变压器的磁路，在变压器中起了主导作用；线圈组成了变压器的电路部分，而一个变压器至少有2个或2个以上的绕组，并且相互之间都是绝缘的；骨架是承载线圈的结构部件，而骨架的形状是随着磁芯大小的改变而改变的。 1.2变压器的工作原理 变压器的基本工作原理就是利用电磁感应原理，从一个电路向另一个电路传递电能或传输信号，它是电能传递或传输电信好的重要元件。 下列图1－1I的方向和大小随着时间的变化，变压器U1上通电时变压器中的磁芯会产生一个磁场Ф（其中I所在的绕组我们名之为初级绕组线圈N1，而相对应的另一个绕组名之为次级绕组线圈N2）。在这样一个环境下次级线圈处也能感应出频率相同的交流电压。但是变压器是只能对交流电压有效果，对直流电压不会起到任何作用，也就决定着次级线圈只能在直接接通的一瞬间才能产生一个瞬间电流和电压。 图1－1变压器计算公式原边: （1） 副边: （2磁通量: （3） ,U2为两侧交流电压值f为交流电频率N1, N2为两侧线圈匝数Faim为铁芯磁通量Bm为磁感应强度(磁通密度)，特斯拉T, S为截面积1）电源变压器，工作频率一般为三种：25Hz、50Hz或400Hz； （2）音频变压器，其一般用作于音频放大电路，工作范围为20Hz~20kHz； （3）脉冲变压器，用于脉冲电路中，其信号波形为单极矩形脉冲，并且含有多次的谐波； （4）开关电源变压器，用于直流电源变换电路，工作频率一般在于20kHz以上。 1.3.2按用途分类 （1）按绕组形式分双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。 三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。 ：用于连接不同电压的电力系统。也可为普通的升压或降后变压器用。按冷却方式分干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。 油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。 2 DC-DC开关电源中变压器的应用 伴随着电子元器件的发展和普及，开关电源技术也在近20年里飞速发展，而开关电源的心脏核心部位就是变压器，将其称之为电子变压器。电源中的变压器是起到电压的转换的一个功能，这决定着它需要有一定的工艺要求，而这种变压器被称之电子变压器，同时也可称之为脉冲变压器，并且有着体积小，重量轻价格低等优点TRC, Time Ration Control）（PWM）IC和MOSFET构成。而开关电源本质就是一个振荡电路，这种转换电能的方式，广泛应用于现代电子产品。 2.2 开关电源电路的组成 开关电源的主要电路是由输入电磁干扰滤波器（EMI）、整流滤波电路、功率变换电路、PWM控制器电路、输出整流滤波电路组成。辅助电路有输入过欠压保护电路、输出过欠压保护电路、输出过流保护电路、输出短路保护电路等。 图2－1 开关电源图 2.3 开关电源结构图 图2－2 开关电源结构图 本文